1.2 Улучшаемые стали.

Улучшаемыми конструкционными сталями называют среднеуглеродистые стали, содержащие 0,3 - 0,5% С и легирующие элементы обычно в количестве не более 5 %, которые используют после операции так называемого улучшения, состоящей из закалки и высокого отпуска. Закалку таких сталей обычно проводят в масле. Температура отпуска составляет 450 - 650 °С. После термообработки улучшаемые стали имеют структуру сорбита отпуска, хорошо воспринимающего ударные нагрузки.

Улучшаемые стали имеют высокую прочность, вязкость, малую чувствительность к концентраторам напряжений и хорошую прокаливаемость. В случае сквозной прокаливаемости после одинаковой термообработки свойства различных марок улучшаемых сталей близки между собой. Поэтому выбор той или иной марки улучшаемой стали в каждом конкретном случае обусловлен прокаливаемостью стали, сечением детали и сложностью ее конфигурации, наличием концентраторов напряжений.

Улучшаемые стали могут быть условно разбиты на 5 групп. С увеличением номера группы растет степень легирования и размер сечения, в котором достигается сквозная прокаливаемость. В этой таблице порог хладноломкости указывает температура, при которой в изломе ударных надрезанных образцов не менее 50 % волокнистой составляющей. Обычное содержание кремния в улучшаемых сталях составляет 0,17 -0,37

%, марганца 0,5 - 0,8 %, фосфора и серы менее 0,035.

Состав улучшаемых конструкционных сталей (по гост 4543—71)

Сталь	Содержание элементов, %							Критический диаметр, мм		Порог хладноломкости T°С
	С	Мn	Si	Cr	Ni	Другие
40ХН 40ХНР 40ХГНР 40ХНМ 42ХМФ	0,36-0,44 0.35-0,42 0,35-0,45 0,37-0,44 0.40-0,45	— 0,6-0,9 0,8-1,1 — 0,5-0,8	0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0.37	0,45-0,75 0,6-0,9 0,8-1,1 0,6-0,9 0,8-1,1	1,0-1,4 0,4-0,8 0,5-0,8 1,2-1,6 —	— 0,002- 0,005В 0.002- 0,005В 0,15-0,25 Мо 0,20-0,30 Мо, 0,08- 0,14 V	25 35 40 40 40		-60 -40 -20 -80 -60

К группе IV относятся хромникелевые стали, содержащие до 1,5 % Ni:

40ХН, 40ХНМ. Их критический диаметр D₉₅ = 40 мм. Эти стали при пониженной температуре эксплуатации обладают большим запасом вязкости чем стали предыдущих _групп.

1.3 Конструкционные стали применяемые для изготовления коленчатых и промежуточных валов

В зависимости от назначения и условий работы эксплуатационная стойкость валов определяется усталостной прочностью в условиях кручения и изгиба, контактной прочностью и износостойкостью.

Коленчатый вал двигателя воспринимает высокие нагрузки от сил инерции поступательного и вращательного движения масс и силы инерции, вызывают трение и износ шеек вала, а также усталостные явления по галтелям и в местах выходов масляных каналов. Поковки коленчатых валов для получения необходимых механических свойств, подготовки структуры для окончательной поверхностной закалки и обеспечения хорошей обработки резанием подвергают нормализации (при необходимости с отпуском) или улучшению. Улучшение также является и окончательной упрочняющей обработкой валов. Для повышения износостойкости шейки коленчатых валов подвергают закалке при индукционном нагреве и самоотпуску.

Для повышения усталостной прочности галтели коленчатого вала иногда упрочняют обкаткой роликами или, реже, дробеструйной обработкой. Долговечность коленчатых валов из легированных сталей может быть повышена жидким или газовым азотированием. Усталостная прочность коленчатых валов в результате жидкого азотирования повышается на 60—80%.