Улучшаемые стали (основные разновидности и примеры марок) | Механические свойства | ||
Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Ударная вязкость, мДж/м2 | |
1. Малонагруженные детали машин (прокаливаемость при закалке в сечениях до 10…12 мм) | |||
Углеродистые стали: 35, 40, 45 | 600…700 | 400…600 | 0,4…0,5 |
2. Средненагруженные детали машин (прокаливаемость при закалке в сечениях до 20…50мм) | |||
Хромистые: 40Х, 45Х Марганцовистые: 45Г2 Хромомарганцовистые (дополнительно вводят титан или бор): 30ХГТ, 40ХГР | 900…1100 | 700…850 | 0,6…0,9 |
Окончание таблицы | |||
Улучшаемые стали (основные разновидности и примеры марок) | Механические свойства | ||
Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Ударная вязкость, мДж/м2 | |
3. Высоконагруженные детали (прокаливаемость при закалке в сечениях до 75…100 мм) | |||
Хромоникелевые: 40ХН Хромомарганцевоникелевые: 40ХГН Хромоникельмолибденовые: 40ХНМ Хромоникельмолибденованадиевые: 38ХГ3МФ | 1000...1200 | 800…1100 | 0,7…1,0 |
Затем проверяем по справочным данным для стали 40Х обеспечение заданного предела текучести 700 МПа в сечении 30 мм. Проверка показала, что сталь 40Х удовлетворяет техническим требованиям задания.
Ответ. Принимаем на основе проведенного анализа для заданной детали легированную конструкционную сталь 40Х ГОСТ. 4543-71; термическая обработка состоит из полной закалки и высокого отпуска.
После окончательного назначения марки стали и операций термической обработки переходят к назначению конкретных режимов термообработки и выбору нагревательных устройств.
Таблица 17
Механические свойства некоторых типовых конструкционных
Среднеуглеродистых сталей после закалки и высокого отпуска
при температуре 540…600 0С
Марка улучшаемой стали | Оптовая цена (усл. ед.) | Среднее значение критического диаметра, мм | Предназначены для деталей с максимальным поперечным сечением, мм | Механические свойства | ||
s0,2, МПа | s, МПа | НВ | ||||
40 | 1,0 | 12 | 15…20 | 450 | 660 | 167…207 |
45 | 1,0 | 12 | 15…20 | 490 | 730 | - |
40Х | 1,2 | 15 | 25…35 | 800 | 900 | 197…235 |
40ХН | 1,6 | 25 | 50…75 | 800 | 1000 | 300…325 |
30ХГС | 1,4 | 25 | 50…75 | 980 | 1080 | HRC 32…38 |
40ХН2МА | 2,1 | 100 | 75…100 | 950 | 1050 | HRC 29…33 |
38ХН3МФА | 2,6 | 100 | 100…200 | 1070 | 1150 | - |
Рекомендации по выбору способа поверхностного
Упрочнения деталей машин и марки стали
При необходимости поверхностного упрочнения на небольшую глубину (толщину) выбор способа проводят в соответствии с рекомендациями табл. 18. Для этого исходят из приводимых в задаче технических требований в отношении глубины и твердости поверхностного слоя и предела текучести сердцевины детали. В табл. 18 приведены систематизированные данные о рассмотренных способах упрочнения поверхностных слоев в зависимости от глубины упрочненного слоя и от ее твердости. Такие данные облегчают решения начального этапа задач по выбору способа поверхностного упрочнения в зависимости от заданных технических требований по твердости и глубине слоя.
Таблица 18
Выбор способа поверхностного упрочнения в зависимости
От глубины упрочняемого слоя и его твердости
Типовая глубина упрочняемого слоя, мм |
Вид упрочняющей обработки | Твердость поверхностного слоя | |
HV | HRC | ||
0,1…0,2 | Борирование | 1800…2000 | - |
0,3…0,5 | Азотирование | 850…1050 | 65…68 |
0,2…0,8 | Нитроцементация, закалка и низкий отпуск | - | 58…64 |
0,5…1,0 | Лазерное термоупрочнение (закалка) | 950…1200 | 67…72 |
до 1,5…1,8 | Цементация, закалка и низкий отпуск | - | 58…62 |
1,5…2,0 | Объемно-поверхностная закалка и низкий отпуск | - | 58…61 |
до 1,6…5,0 | Поверхностная индукционная закалка и низкий отпуск | - | 45…55 |
В соответствии с назначенной операцией химико-термической обработки или поверхностной термической обработки выбирается класс стали. Для цементуемых сталей в зависимости от заданной величины предела текучести выбирается группа стали по степени нагруженности (табл. 19).
Таблица 19
Группы цементуемых конструкционных сталей по степени
Нагруженности деталей машин и механическим свойствам