42. Конструкционные стали, особенности термической обработки.

Конструкционные стали применяются для деталей машин конструкций и сооружений.

По сравнению с углеродистыми имеют более лучшие механические свойства: лег. эл. увеличивают закаливаемость и прокаливаемость, измельчают зерно, повышают мех. свойства деталей в отпущенном состоянии. Основные легирующие элементы: хром, никель, магний. Добавочные: вальфрам, молибден, титан. Углерода 0,4-0,5% стали являются доэвтектоидными.

Конструкционные подразделяются на:

1)строительные – до 0,3% углерода, до 4% легир. эл., применение – сооружение мостов, каркасов зданий;

2)машиностроительные: а)цементируемые (углерода до 0,3%, легир. эл. до 5-6%), б)улучшаемые (углерода 0,5-0,6%, легир. эл. 8-10%), в)инструментальные (углерода 0,7-0,8%, легир. эл. 2-10-20%). Инструментальные подразделяются на стали для режущего инструмента, быстрорежущие, штамповые.

1) Низколегированные низкоуглеродистые стали – применяются для вагоностроения, трубопроводов. В большинстве случаев поступают в нормализованном состоянии

2) Цементуемые стали. Легированные элементы позволяют иметь в середине высокий предел текучести и твёрдый цементуемый слой. Углерода менее 0,3%. Подразделяются на: а) хромистые стали (15Х, 15ХА) в этих сталях сильно развит распад аустенита(промежуточное превращение). После цементации сердцевина имеет более мелкое строение (более мелкое зерно). б) хромоникелевые стали. Применяются для изделий крупного сечения сильно нагруженных. Легирующие элементы увеличивают прокаливаемость стали. Устойчивость переохлажденного аустенита позволяет охлаждать сталь в масле после цементации (пр. 12ХН3А, 20Х2Н4А). в) хромомарганцевые стали они являются заменой дорогим сталям. Их недостатком является малая устойчивость против перегрева (пр. 18ХГТ)

3) Улучшаемые стали имеют высокий предел текучести и малую чувствительность к концентраторам напряжений, высокий запас вязкости. Бывают: а) хромистые улучшаемые (30Х), б)хромоникелевые (45ХН), применяются для сильно нагруженных и крупных деталей, после отпуска должны быстро охлаждаться (отпуск 550-560С). Все легирующие элементы увеличивают прокаливаемость.

Термическая обработка конструкционных сталей:

1) Низкоуглеродистые конструкционные стали следует подвергать закалке с низким отпуском, закалку проводят при температуре чуть выше Ас3 с последыющим охлаждением в масле. После закалки подвергают низкому отпуску при температуре 150С, получаемая структура мартенсит отпущенный.

2) Среднеуглеродистые стали(0,3-0,45% углерода) подвергают закалке(850С с последующим охлаждением в масле) с высоким отпуском(550-560С) – улучшение, полученная структура – сорбит отпуска.

43. Отпускная хрупкость легированных сталей.

С повышением температуры отпуска при определённых значениях сталь переходит в хрупкое состояние – отпускная хрупкость.

О тпускная хрупкость первого рода – остаточный аустенит превращается в мартенсит, появляется при 300С, является необратимой, поэтому стали от 250-350С не подвергаются отпуску. При отпуске при температуре выше 600 обнаруживается отпускная хрупкость второго рода, она обратима, если обнаруживается хрупкость второго рода, то сталь повторно подвергается отпуску с быстрым охлаждением. Дополнительно вводится вольфрам, ванадий, молибден для уменьшения отпускной хрупкости. Отпускная хр. проявляется в сталях с хромом, никелем, марганцем.