Цементуемые легированные стали

Цементуемые стали — это низкоуглеродистые (до 0,25% С), низколегированные (до 2,5%) и среднелегированные (2,5—10% суммарное со­держание легирующих элементов) стали. Эти стали (см. табл.) предназначены для деталей ма­шин и приборов, работающих в условиях трения и испытывающих ударные и переменные нагруз­ки. Работоспособность таких деталей зависит от свойств сердцевины и поверхностного слоя ме­талла. Цементуемые стали насыщают с поверх­ности углеродом (цементуют) и подвергают тер­мической обработке (закалке и отпуску). Такая обработка обеспечивает высокую по­верхностную твердость (HRC 58—63) и сохраня­ет требуемую вязкость и заданную прочность сердцевины металла.

Цементуемые легированные стали

 

Марка	Предел прочности при растяжении, σв МПа,	Относительное удлинение, δ %,	Ударная вязкость, КС,	Назначение
	не менее	не менее	МДж/м^2
15ХА			0,7	Небольшие детали, работающие в ус­ловиях трения при средних давлениях и скоростях
18ХГ   25ХГМ			—   0,8	Ответственные детали, работающие при больших скоростях, высоких давлениях и ударных нагруз­ках
20ХН 20Х2Н4А			0,8	Крупные ответственные тяжелонагруженные детали
18Х2Н4МА			1,0	Крупные особо ответственные тяжелонагруженные де­тали, работащие при больших скоростях с наличием вибрационных и динамических на­грузок

 

Улучшаемые легированные стали

Это среднеуглеродистые (0,25—0,6% С) и низколегированные стали. Для обеспечения необходимых свойств (прочности, пластичности, вязкости) эти стали тер­мически улучшают, подвергая закал­ке и высокому отпуску (500—600°С).

Улучшаемые легированные стали

 

 

Марка	Предел прочности при растяжении, σв МПа,	Относительное удлинение, δ %,	Ударная вязкость, КС,	Назначение
	не менее	не менее	МДж/м^2
40ХС 40ХФА			0,35 0,9	Небольшие детали, ра­ботающие в условиях повышенных напря­жений и знакопере­менных нагрузок
30ХГСА			0,5	Детали, работающие в ус-ловиях старения, и ответственные сварные конструкции, работающие при знакопере­менных нагрузках и температуре до 200° С
40ХН2МА			0,8	Крупные особо ответст­венные тяжелонагруженные детали слож­ной формы

 

 

Высокопрочные легированные стали.

Улучшаемые и цементуемые стали после терми­ческой обработки дают прочность до σ_в = 1300 МПа и вязкость до КС = 0,8 — 1,0 МДж/м². Для создания новых современных машин такой прочности недостаточно. Необходимы стали с пределами прочности σ_в = 1500 — 2000 МПа. Для этих целей применяют комплексно-легированные и мартенситостареющие стали.

 

 

Высокопрочные легированные стали

 

Марка	Предел прочности при растяжении, σв МПа,	Относительное удлинение, δ %,	Ударная вязкость, КС,	Назначение
	не менее	не менее	МДж/м^2
Комплексно-легированные стали
30ХГСН2А   40ХГСН3ВА	1850/1650   2000/1850	13/9   11/12	0,55/0,62   0,45/0,5	Особо ответственные тяжелонагруженные детали (детали шасси и фюзеляжа в авиа­строении), работа­ющие в условиях резко меняющихся нагрузок
Мартенситостареющие стали
Н12К15М10   Н18К9М5Т			0,3   0,5	Особо ответствен­ные тяжелонагруженные детали

 

Примечания: 1) Показатели механических свойств в числите­ле — после закалки от 900°С и низкого отпуска при 250°С, в знаменате­ле — после изотермической закалки. 2) Показатели механических свойств для стали в состоянии после закалки на воздухе и последующего ста­рения.

Комплексно-легированные стали — это среднеуглородистые (0,25—0,6% С) легированные стали, термоупрочняемые при низ­ком отпуске или подвергающиеся термомехани­ческой обработке.

Мартенситостареющие стали — это новый класс высокопрочных легиро­ванных сталей на основе безуглеродистых (не более 0,03% С) сплавов железа с никелем, ко­бальтом, молибденом, титаном, хромом и други­ми элементами. Мартенситостареющие стали за­каливают на воздухе от 800—860°С с последую­щим старением при 450—50О°С.

Инструментальные стали

• Углеродистые инструментальные стали
• Легированные инструментальные стали
• Инструментальные быстрорежущие стали

Инструментальные стали предназначены для изготовления следующих основных групп инстру­мента: режущего, измерительного и штампов. По условиям работы инструмента к таким сталям предъявляют следующие требования: стали для режущего инструмента (резцы, сверла, метчики, фрезы и др.) должны обладать высокой твер­достью, износостойкостью и теплостойкостью; стали для измерительного инструмента должны быть твердыми, износостойкими и длительное время сохранять размеры и форму инструмента; стали для штампов (холодного и горячего де­формирования) должны иметь высокие механи­ческие свойства (твердость, износостойкость, вязкость), сохраняющиеся при повышенных тем­пературах; кроме того, стали для штампов горя­чего деформирования должны обладать устойчивостью против образования поверхностных тре­щин при многократном нагреве и охлаждении.