Группы улучшаемые конструкционных сталей по степени

Нагруженности деталей машин и механическим свойствам

После закалки и высокого отпуска

Улучшаемые стали (основные разновидности и примеры марок)	Механические свойства
	Предел прочности, МПа	Предел текучести, МПа	Ударная вязкость, мДж/м^2
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/м^2
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