Вопрос 15. Углеродистые конструкционные стали.

а) низкоуглеродистые (0,09-0,25% С). Сталь 25

б) среднеуглеродистые (0,25-0,45% С). Сталь 45

в) высокоуглеродистые (0,45-0,75% С).

Вопрос 16. Легированные цементируемые стали.

После насыщения углеродом, закалки и низкого отпуска (200°С) изелия имеют высокую поверхностную твердость - 58-63 HRC, при вязкой центральной части 15-30 HRC.

По мех. свойствам после терм. обработки подразделяют:

• среднепрочные - до 700 Мпа

• повышенной прчности - более 700 Мпа - применяются для изготовления небольших деталей, испытывающих средние нагрузки, а также знакопеременные ударные нагрузки. В основном комплекснолегированные (20ХН3А) используются для изготовления деталей средних и больших размеров, работающих в условиях интенсивног изнашивания при повышенных нагрузках. При этом дктали малочувствительны к перегреву и хорошо прокаливаютя (18Х2Н4А). Пр: зубчатые колеса, поршневые пальцы, ролики.

Вопрос 17. Легированные улучшаемые стали

Улучшаемые стали – стали, кот используют после закалки и высокого отжига. Эти стали содержат (0,3…0,5)% С. Их подвергают закалке с (820…880) С в масле и высокому отпуску при (550…650) С. Стали имеют высокий предел текучести, малую чувствительность к концентраторам напряжений, в изделиях, работающих при многократном приложении нагрузок, высокий предел выносливости и достаточный запас вязкости. Кроме того, улучшаемые стали обладают хорошей прокаливаемостью и малой чувствительностью к отпускной хрупкости.

При полной прокаливаемости сталь имеет лучшие механические свойства, особенно сопротивление хрупкому разрушению - низкий порог хладноломкости, высокое значение работы развития трещины КСТ и вязкость разрушения К_1с.

Самые простые улучшаемые стали хромистые стали 30Х, 38Х, 40Х и 50Х применяют для средненагруженных деталей небольших размеров. С увеличением содержания углерода возрастает прочность, но снижаются пластичность и вязкость. Прокаливаемость доходит до 40 мм..

Сталь 30Х - _в=900МПа, _0.2=700МПа, =12%, =45%.

Хромомарганцевые стали. Совместное легирование хромом (0.9-1.2%) и марганцем (0.9-1.2%) позволяет получить стали с достаточно высокой прочностью и прокаливаемостью (40ХГ). Однако хромомарганцевые стали имеют пониженную вязкость, повышенный порог хладноломкости (от 20 до -60С), склонность к отпускной хрупкости и росту зерна аустенита при нагреве.

Сталь 40ХГТР - _в=1000МПа, _0.2=800МПа, =11%, =45%.

Хромокремнемарганцевые стали. Высоким комплексом свойств обладают хромокремнемарганцевые стали (хромансил). Стали 20ХГС, 25ХГС и 30ХГС обладают высокой прочностью и хорошей свариваемостью. Стали хромансил применяют также в виде листов и труб для ответственных сварных конструкций (самолетостроение). Стали хромансил склонны к обратимой отпускной хрупкости и обезуглероживанию при нагреве, прокаливаемость до 40мм, хорошо свариваемые.

Сталь 30ХГС - _в=1100МПа, _0.2=850МПа, =10%, =45%.

Хромоникелевые стали обладают высокой прокаливаемостью, хорошей прочностью и вязкостью. Они применяются для изготовления крупных изделий сложной конфигурации, работающих при динамических и вибрационных нагрузках. Ni обеспечивает высокий запас вязкости, низкий порог хладноломкости. В улучшаемые стали Ni добавляют не >3%, если >3%, то в стали после закалки остаётся повышенное кол-во А_ОСТ.

Сталь 40ХН - _в=1000МПа, _0.2=800МПа, =11%, =45%.

Хромоникелемолибденовые стали. Хромоникелевые стали обладают склонностью к обратимой отпускной хрупкостью, для устранения которой многие детали небольших размеров из этих сталей охлаждают после высокого отпуска в масле, а более крупные детали в воде для устранения этого дефекта стали дополнительно легируют молибденом в количествах  (0,2…0,4)% (40ХН2МА) или вольфрамом  (0,8…1,1)%.

Сталь 40ХН2МА - _в=1100МПа, _0.2=950МПа, =12%, =50%.

Хромоникелемолибденованадиевые стали обладают высокой прочностью, пластичностью и вязкостью и низким порогом хладноломкости. Этому способствует высокое содержание никеля. Ванадий добавляют для получения мелкозернистой структуры; ванадий увеличивает прокаливаемость. D_КР=1000 мм. Ванадия добавляют сотые доли %. Недостатками сталей являются трудность их обработки резанием и большая склонность к образованию флокенов. Стали применяют для изготовления наиболее ответственных деталей турбин и компрессорных машин.

Сталь 38ХН3МФА - _в=1200МПа, _0.2=1100МПа, =12%, =50%.