Инструментальные стали и упрочняющая термическая обработка

Стали и упрочняющая термическая обработка типовых деталей машин

	Детали	Рекомендуемая сталь[1]	Твердость, HRC
	Улучшение (полная закалка + высокий отпуск)
	Разные крепежные детали: болты, гайки, втулки	35, 45	20…30
	Валы карданные, шатуны, ступицы	45, 40Х	20…24
	Оси, валы, штоки, валы и роторы паровых турбин, валы экскаваторов	45Х, 38ХН3МФА, 36Х2Н2МФА	22…26 29…33
	Шатуны, валы, тяги, полумуфты, ступицы и другие детали автомобиля	45Х, 40ХН, 40ХН2МА, 20ХГТР	24…29
	Детали металлорежущих станков: валы, штоки, рейки	40Х, 50Х, 40ХФА	21…29
	Закалка и средний отпуск
	Пружины насосов, карбюраторов, прицепов	60, 65Г, 70Г, 55С2	38…48
	Пружины в коррозионной среде и при повышенных температурах	30Х13, 40Х13, 12Х17Н2	40…50
	Закалка и низкий отпуск
	Детали подшипников: шарики, кольца, ролики	ШХ4, ШХ15СГ	62…66
	Крепежные детали: болты, шпильки, гайки и др.	35, 45, 40Х, 35ХМ, 40ХФА, 30ХГСА, 50ХН	40…50
	Цементация, нитроцементация
	Детали металлорежущих станков: шпиндель, червяки делительных пар и передач, кулачки	18ХГТ, 18ХГТ, 12ХН3А, 20Х	58…62 58…62 58…62
	Детали двигателя автомобиля: червяки, шестерни, шаровые пальцы, шестерни ведущих мостов	20, 15ХГН2ТА, 20ХГН2ТА, 12Х2Н4А	56…62 58…63
	Поверхностная закалка при индукционном нагреве
	Детали металлорежущих станков: валы, зубчатые колеса, шпиндели, кулачки	45, 40Х	48…56
Детали автомобиля: коленчатый вал двигателя, распределительный вал, шаровые пальцы, полуось заднего моста	45, 50Г, 45, 55, 40Х	52…62 58…62

Инструментальные стали и упрочняющая термическая обработка

Тепло- Стойкость	Инструмент	Рекомендуемая сталь	Твер-дость, HRC
Нетеплостойкие (ГОСТ 1435 – 74)	Неглубокой прокаливаемости углеродистые и легированные
Закалка и низкий отпуск
Инструмент небольшого сечения и простой формы: слесарный и деревообрабатывающий	У7, У7А, У8, У8А, У9, У9А, У10, У10А, У11, У11А, У12, У12А, У13, У13А, 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ, 13Х, ХВГ, ХВ4, В2Ф	HRC 57…67
Повышенной прокаливаемости легированные
Закалка и низкий отпуск
Режущий инструмент (метчики, плашки, развертки, фрезы и т. д.); штамповый инструмент (пробойники, вырубные штампы и т. д.)	9Х1, Х, 12Х1, 9ХС, ХГС, 9ХВГ, ХВСГФ, 9Г2Ф	HRC 61…65
Повышенной ударной вязкости
Закалка и средний отпуск
Ударный инструмент: зубила, вырубные, обрезные и чеканочные штампы, рубильные ножи, штемпели, прошивочный и деревообрабатывающий инструмент	4ХС, 6ХС, 5ХВ2СФ, 6ХВ2С, 6ХВГ, 6Х3МФС	HRC 46…50
Полутеплостойкие (ГОСТ 5950 – 73)	Штамповые стали холодного деформирования
Высокотемпературная закалка (1050–1100°С) и низкий отпуск
Вырубные штампы повышенной точности и сложной конфигурации, крупногабаритные чеканочные, калибровочные, высадочные и накатные инструменты. Матрицы и пуансоны холодного прессования	Х12, Х12Ф1, Х12МФ, Х12ВМФ, Х12Ф4М, Х6ВФ (9Х5ВФ), Х6Ф4М, 8Х6НФТ	HRC 56…63


Полутеплостойкие (ГОСТ 5950 – 73)	Штамповые стали горячего деформирования
Умеренной теплостойкости и повышенной вязкости
Закалка и средний отпуск (480–610°С)
Штамповые инструменты, работающие при ударных нагрузках с нагревом до 500…550 °С	5ХНМ, 5ХНВ, 5ХГМ, 4ХМФС, 4Х3ВМФ, 5Х2МНФ	HRC 40…50
Повышенной теплостойкости и повышенной вязкости
Высокотемпературная закалка и средний отпуск (530–670°С)
Средненагруженный инструмент, работающий с разогревом поверхности не выше 620…650 °С и средними удельными давлениями на рабочей поверхности	4Х5В2ФС, 4Х4ВМФС, 4Х5МФС, 4Х5МФ1С, 4Х2В2МФС	HRC 40…50
Высокой теплостойкости
Высокотемпературная закалка и средний отпуск (580–680 °С)
Тяжелонагруженный штамповый инструмент, работающий при удельных давлениях и разогреве поверхности до 700-720°С	3Х3М3Ф, 3Х2В8Ф, 4Х2В5МФ, 2Х6В8М2К8, 5Х3В3МФС	HRC 42…56
Теплостойкие (ГОСТ 2893 – 89)	Высокотемпературная закалка и трехкратный отпуск при 550-560 °С
Металлорежущий инструмент (резцы, фрезы); чистовой и получистовой инструмент (фрезы, долбяки, зенкера) при обработке нелегированных и легированных конструкционных сталей	Р2АМ9К5, Р6М3, Р6М5, Р6М5Ф3, Р6М5К5, Р9, Р9К5, Р9М4К8, Р12, Р12Ф3, Р18, Р18К5Ф2, 11Р3АМ3Ф2	HRC 62…66

Твердые сплавы и область их применения

Группа ИСО	Марки (ГОСТ 3882-74)	Назначение
Р	Т30К4, Т15К6, Т4К8, ТТ20К9, Т5К10, ТТ10К8Б, Т5К12, ТТ7К12	Для стальных отливок и материалов, при обработке которых образуется сливная стружка
М	ВК6-ОМ, ВК6М, ТТ8К, ТТ10К8Б, ВК10-ОМ, ВК10М, ВК8, ТТ7К12	Для обработки труднообрабатываемых материалов
К	ВК3, ВК3М, ВК6М, ТТ8К, ВК6, ВК4, ВК15	Для обработки легированных сталей и других сплавов

Приложение 8

Механические свойства отливок из серых чугунов

Марка чугуна	Временное сопротивление разрыву σ_в, МПа (кгс/мм²), не менее	Относительное удлинение δ, %, не менее	Твердость НВ
Серый чугун с пластинчатым графитом (ГОСТ 1412–85)
СЧ 10	100 (10)	―
СЧ 15	150 (15)	―
СЧ 20	200 (20)	―
СЧ 25	250 (25)	―
СЧ 30	300 (30)	―
СЧ 35	350 (35)	―
Высокопрочный чугун (ГОСТ 7293–85)
ВЧ 35	350 (35)		140…170
ВЧ 40	400 (40)		140…200
ВЧ 45	450 (45)		160…220
ВЧ 50	500 (50)		170…240
ВЧ 60	600 (60)		190…280
ВЧ 70	700 (70)		240…300
ВЧ 80	800 (80)		250…330
ВЧ 100	1000 (100)		270…360
Ковкий чугун (ГОСТ 1215–79)
КЧ 30-6	294 (30)		100…163
КЧ 33-8	323 (33)		100…163
КЧ 35-10	333 (35)		100…163
КЧ 37-12	362 (37)		110…163
КЧ 45-7	441 (45)		150…207
КЧ 50-5	490 (50)		170…230
КЧ 55-4	539 (55)		192…241
КЧ 60-3	588 (60)		200…269
КЧ 65-3	637 (60)		212…269
КЧ 70-3	686 (70)		241…285
КЧ 80-1,5	784 (80)	1,5	270…326

Химический состав некоторых оловянных бронз

Литейные оловянные бронзы (ГОСТ 613-79)	Деформируемые оловянные бронзы (ГОСТ 5017-74)
Марка сплава	Содержание элементов (остальное Cu), %	Марка сплава	Содержание элементов (остальное Cu), %
Sn	Pb	Zn	Sn	Pb	Zn
БрО3Ц12С5	2,0–3,5	3,0–6,0	8,0–18,0	БрОЦС4-4-4	3,0–5,0	3,5–4,5-	3,0–5,0-
БрО5Ц5С5	4,0–6,0	4,0–6,0	4,0–6,0	БрОЦ4-3	3,5–4,0	–	2,7–3,3
БрО10Ц2	9,0–11,0	–	1,0–3,0	БрОЦС4-4-2,5	3,0–5,0	1,5–3,5	3,0–5,0

Приложение 10

Химический состав некоторых латуней

Деформируемые латуни (ГОСТ 15527-70)	Литейные латуни (ГОСТ 17711-93)
Марка сплава	Содержание элементов (остальное Zn), %	Марка сплава	Содержание элементов (остальное Zn), %
Cu	прочие	Cu	прочие
Л90	88-91	-	ЛЦ40Мц3Ж	53-58	0,5-1,5 Fe 3-4 Mn
Л63	62-65	-	ЛЦ38Мц2С2	57-60	1,5-2,5 Pb 1,5-2,5 Mn
ЛО70-1	69-71	1,0-1,5 Sn	ЛЦ40С	57-61	0,8-2,0 Pb
ЛА77-2	76-79	1,7-2,5 Al	ЛЦ30А3	66-68	2-3 Al
ЛК80-3	79-81	2,5-4,0 Si	ЛЦ16К4	78-81	3,0-4,5 Si
ЛАН59-3-2	57-60	2,5-3,5 Al 2-3 Ni	ЛЦ14К3С3	77-81	2-4 Pb 2,5-4,5 Si

Приложение 11

Химический состав некоторых безоловянных бронз

Деформируемые безоловянные бронзы (ГОСТ 18175-78)	Литейные безоловянные бронзы (ГОСТ 493-79)
Марка сплава	Содержание элементов (остальное Cu), %	Марка сплава	Содержание элементов (остальное Cu), %
БрА5	4-6Al	БрА10Ж3Мц2	9-11Al; 2-4Fe; 1-3Mn
БрАЖ9-4	8-10Al; 2-4Fe	БрА10Ж4Н4	9,5-11,0Al; 3,5-5,5Fe; 3,5-5,5Ni
БрБ2	1,8-2,1Be; 0,2-0,5Ni	БрА11Ж6Н6	10,5-11,5Al; 5,0-6,5Fe; 5,0-6,5Ni
БрКМц3-1	2,75-3,50Si; 1,0-1,5Mn	БрС30	27,0-31Pb
БрКН1-3	0,6-1,1Si; 2,4-3,4Ni; 0,1-0,4Mn	БрА9Ж3Л	8,0-10,5Al; 2,0-4,0Fe

Приложение 12

Классификация алюминиевых сплавов

Технология получения и обработки	Основные характеристики группы сплавов	Основные химические элементы и компоненты сплавов	Примеры сплавов
Деформируемые (ГОСТ 4784 – 97)	Коррозионно–стойкие, повышенной пластичности	Al–Mn	AMц
Al–Mg	АМг6
Al–Mg–Si	АВ, АД31, АД33
Пластичные при комнатной температуре	Al–Сu–Mg	Д18, В65
Среднепрочные	Al–Сu–Mg	Д1, Д16
Высокопрочные	Al–Zn–Mg–Сu	В95, В96Ц1
Малой плотности, высокомодульные	Al–Mg–Li–Zr
Ковочные, пластичные при повышенной температуре	Al–Mg–Si–Сu	АК6, АК8
Жаропрочные	Al– Сu–Mg– Fe–Ni	АК4-1
Al– Сu–Mn	Д20, 1201

Продолжении прил. 12
Спеченные	Жаропрочные	Al– Сu–Mg– Al₂O₃	СПАК-4
Al–Cr–Zr
Высокомодульные с пониженной плотностью	Al–Mg–Li–Zr
Сплавы с низким коэффициентом линейного расширения	Al–Si–Ni	САС1-50
Al–Si–Fe	САС-2
Высокопрочные	Al–Zn–Mg– Сu	ПВ90
Литейные (ГОСТ 1583 - 93)	Герметичные	Al–Si	АК12 (АЛ2)
Al–Si–Mg	АК9ч (АЛ4), АК7ч (АЛ9), АК8л (АЛ34)
Al–Si–Сu–Mg	АК8М (АЛ32)
Высокопрочные и жаропрочные	Al–Сu–Mn	АМ5 (АЛ19)
Al–Сu–Mn–Cd	АМ4, 5Кд (ВАЛ10)
Al–Si–Сu–Mg	АК5М (АЛ5)
Коррозионно-стойкие	Al–Mg	АМг5Мц (АЛ28)
AlZn–Mg	АЦ4Мг (АЛ24)
Композиционные	Волокнистые: армированные борным волокном	АД-1– Б.В. АД33– Б.В.	ВКА-1 ВКА-2
Сплавы, армированные стальной проволокой	Матрица: АД1, АВ; проволока 18Х15Н5АМ3	КАС-1, КАС-1А