Навигация по странице: 0,2
|
Конструкционные стали. Учебное пособие. Г. И. Сильман конструкционные стали
1.5. Стали с высокой конструктивной прочностью
по всему сечению изделия
Для изделий из таких сталей характерными являются сквозная прокаливаемость, высокие значения предела прочности и предела выносливости, ударной вязкости и некоторых других характеристик. Высокие значения прочностных свойств и ударной вязкости обеспечиваются термическим улучшением (закалкой от 820...880°С и отпуском при 550...680°С). Улучшаемые углеродистые стали содержат 0,3...0,5%С, легированные – 0,2...0,5%С. Углеродистые стали 30..50 целесообразно использовать для деталей небольшого сечения (до 15 мм). Для более крупных деталей используют легированные стали, а их закалку проводят в масле.
Улучшаемые легированные стали (ГОСТ 4543-71) подразделяют по химическому составу на хромистые (30Х...50Х, 38ХА), хромомарганцевые (например, 40ХГ), хромокремнемарганцевые (хромансилы 20ХГС, 25ХГС, 30ХГС, 30ХГСНА, 30ХГСНМА), хромоникелевые (40ХН, 30ХН3А), хромоникелевые с молибденом и ванадием (40ХН2МА, 36Х2Н2МФА, 38ХН3МФА) и другие (40ХС, 30ХМ, 40ГТР, 40ХФА и т.д.). Химические составы, термическая обработка и механические свойства некоторых легированных улучшаемых сталей приведены в табл.14 н 15, а их применение – в табл.16. Полосы прокаливаемости этих сталей приведены в приложении.
Таблица 14
Химические составы и термическая обработка некоторых
легированных улучшаемых сталей
Марка
стали
|
Содержание элементов, мас. %
|
Термообработка
|
С
|
Mn
|
Cr
|
Ni
|
Другиеэлементы
|
tзак., среда
|
Tотп., среда
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
20ХГСА
|
0,17-0,23
|
0,8-1,1
|
0,8-1,1
|
-
|
0,9-1,2 Si
|
880, м.
|
500, в.м.
|
30Х
|
0,24-0,32
|
0,5-0,8
|
0,8-1,1
|
-
|
-
|
860, м.
|
500, в.м.
|
30ХГСА (30ХГС)
|
0,28-0,35
|
0,8-1,1
|
0,8-1,1
|
-
|
0,9-1 ,2 Si
|
880, м
|
540, в.м.
|
30ХМА (30ХМ)
|
0,26-0,34
|
0,4-0,7
|
0,8-1,1
|
-
|
0,15-0,20 Mo
|
880, м.
|
540, в.м.
|
Продолжение таблицы 14
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
30ХНЗА
|
0,27-0,33
|
0,3-0,6
|
0,6-0,9
|
2,75-3,15
|
-
|
820, м.
|
530, в.м.
|
33ХС
|
0,29-0.37
|
0,3-0,6
|
1,3-1,6
|
-
|
l,0-1,4 Si
|
920, в.м.
|
630, в.м.
|
36Х2Н2МФА
|
0,33-0,40
|
0,25-0,50
|
1,3-1,7
|
1,3-1,7
|
0,2-0,3 Mo, 0,1-0,18 V
|
850, м.
|
600, вх.
|
38ХСА (38ХС)
|
0,34-0,42
|
0,3-0,6
|
1,3-1,6
|
-
|
1,0-1,4 Si
|
900, м.
|
630, м.
|
38ХН3МФА
|
0,33-0,40
|
0,25-0,50
|
1.2-1.5
|
3,0-3,5
|
0.35-0,45 Мо, 0,1-0,18 V
|
850, м.
|
600. их
|
40Х
|
0,36-0,44
|
0,5-0,8
|
0,8-1,1
|
-
|
-
|
860, м.
|
500, в.м.
|
40ХР
|
0,37-0,45
|
0,4-0,7
|
0,8-1,1
|
-
|
0,002-0,005 В
|
860, м.
|
540, в.м.
|
40ХГР
|
0,37-0,45
|
0,7-1,0
|
0,8-1,1
|
-
|
0,002-0,005 В
|
850, м.
|
550-600, в.м.
|
40ХГТР
|
0,38-0,45
|
0,7-1,0
|
0,8-1,1
|
-
|
0,002-0,005 В, 0,03-0,09Ti
|
840, м.
|
550, в.м.
|
40ХН
|
0,36-0,44
|
0,5-0,8
|
0,45-0,75
|
1,0-1,4
|
-
|
820, м.
|
550, в.м.
|
40ХНР
|
0.35-0,42
|
0,6-0,9
|
0,6-0,9
|
0,4-0,8
|
0,002-0,005 В
|
860, м.
|
500, в.м.
|
40ХФА
|
0,37-0,44
|
0,5-0,8
|
0,8-1,1
|
-
|
0,1 –0,18 V
|
880, м.
|
650, в.м.
|
40ХНМА
|
0,37-0,44
|
0,4-0,7
|
0,6-0,9
|
1,2-1,6
|
0,15-0,25 Mo
|
850, м.
|
620, в.м.
|
40ХН2МА
|
0,37-0,44
|
0,5-0,8
|
0,6-0,9
|
1,25-1,65
|
0,15-0,25 Mo
|
850, м.
|
620, в.м.
|
45Г2
|
0,41-0,49
|
1,4-1,8
|
0,3
|
-
|
-
|
840, в.
|
600, в.
|
45ХН2МФА
|
0,42-0,50
|
0,6-0,8
|
0,8-1,1
|
1,3-1,8
|
0,1-0,18 V
|
860, м.
|
480, м.
|
50Х
|
0,45-0,54
|
0,5-0,8
|
0,8-1,1
|
-
|
-
|
830, м.
|
520, в.м.
|
50ХН
|
0,46-0,54
|
0,5-0,8
|
0,45-0,75
|
1,0-1,4
|
-
|
820, м.
|
530, в.м.
|
Принятые обозначения охлаждающих сред:в. – вода, м. – масло, вх. – воздух.
Таблица 15
Механические свойства некоторых легированных улучшаемых
сталей
Марка стали
|
Свойства
|
Порог хладноломкости, °С
|
0,2
|
В
|
|
|
KCU, Дж/см2
|
Твердость НВ
|
после отжига, не более
|
после улучшения
|
МПа
|
%
|
не менее
|
tB
|
tH
|
20ХГСА
|
650
|
800
|
12
|
45
|
70
|
207
|
241-311
|
-
|
-
|
30Х
|
700
|
900
|
12
|
45
|
70
|
187
|
229-277
|
0
|
-100
|
30ХГСА (30ХГС)
|
850
|
1100
|
10
|
45
|
50
(45)
|
229
|
248-321
|
20
|
-60
|
30ХМА (30ХМ)
|
750
|
950
|
12 (11)
|
50 (45)
|
90
(80)
|
229
|
248-321
|
-
|
-
|
30ХН3А
|
800
|
1000
|
10
|
50
|
80
|
241
|
255-321
|
-40
|
-120
|
33ХС
|
700
|
900
|
13
|
50
|
80
|
241
|
255-321
|
-
|
-
|
36Х2Н2МФА
|
1100
|
1200
|
12
|
50
|
80
|
269
|
293-331
|
-60
|
-140
|
38ХСА (38ХС)
|
750
|
950
|
12
|
50
|
80
(70)
|
255
|
285-321
|
-
|
-
|
38ХНЗМФА
|
1100
|
1200
|
12
|
50
|
80
|
269
|
293-331
|
-60
|
-140
|
40Х
|
800
|
1000
|
10
|
45
|
60
|
217
|
248-293
|
0
|
-100
|
40ХР
|
800
|
1000
|
12
|
50
|
90
|
229
|
248-302
|
10
|
-70
|
40ХГР
|
800
|
1000
|
11
|
45
|
80
|
229
|
248-302
|
20
|
-60
|
40ХГТР
|
800
|
1000
|
11
|
45
|
80
|
229
|
248-302
|
40
|
-60
|
40ХН
|
800
|
1000
|
11
|
45
|
70
|
207
|
235-277
|
-30
|
-100
|
40ХНР
|
800
|
1000
|
10
|
45
|
90
|
277
|
293-331
|
0
|
-80
|
40ХФА
|
750
|
900
|
10
|
50
|
90
|
241
|
262-321
|
0
|
-100
|
40ХНМА
|
900
|
1050
|
12
|
50
|
90
|
269
|
293-331
|
-40
|
-120
|
40ХН2МА
|
950
|
1100
|
12
|
50
|
80
|
269
|
293-331
|
-40
|
-120
|
45ХН
|
850
|
1050
|
10
|
45
|
70
|
207
|
255-302
|
-30
|
-100
|
45Г2
|
700
|
850
|
13
|
45
|
45
|
255
|
277-331
|
-
|
-
|
45ХН2МФА
|
1300
|
1450
|
7
|
35
|
40
|
269
|
до 415
|
-
|
-
|
50Х
|
900
|
1100
|
9
|
40
|
40
|
229
|
248-302
|
0
|
-100
|
50ХН
|
900
|
1100
|
9
|
40
|
50
|
207
|
248-302
|
-30
|
-100
|
Таблица 16
Применение легированных улучшаемых сталей
Сталь
|
Применение
|
20ХГСА, 25ХГСА
|
Валики, оси, детали сварных конструкций (стали обладают повышенной прочностью при умеренной вязкости и пластичности)
|
30Х, 35Х, 30ХР
|
Оси, валики, рычаги, болты, гайки и другие некрупные детали, а также зубчатые колеса, валы, ответственные нагруженные шпильки
|
38ХА., 40Х
|
Коленчатые валы, фрикционные диски, неазотируемые гильзы цилиндров, шатунные болты и гайки, впускные клапаны, коромысла клапанов и др.
|
30ХГС, 30ХГСА, 35ХГСА
|
Тормозные ленты моторов, фланцы, корпуса, обшивки, лопасти компрессорных машин, рычаги, толкатели, детали сварных конструкций, работающие при знакопеременных нагрузках
|
30ХМ, 40ХМА
|
Крепежные детали и диски турбин, фланцы трубопроводов, работающие при температуре до 400°С, сварные конструкции
|
40ХФА
|
Валы, оси, втулки, траверсы, зубчатые колеса, крепежные детали трубопроводов высокого давления, работающие при температурах до 400°С
|
40ХГТР
|
Валы, кулачки, звездочки, оси, рычаги в автотракторном и сельскохозяйственном машиностроении, ведущие мосты автомобиля ЗИЛ
|
40ХН
|
Шатуны, зубчатые колеса, валы экскаваторов, муфты, рычаги и др. ответственные детали, подвергающиеся вибрационным и динамическим нагрузкам
|
30ХГСН2А
|
Тяжело нагруженные пальцы, фланцы, кулачки, шестерни и др. Применяются при отрицательных температурах (-30°С)
|
40ХН2МА, 40Х2Н2МА
|
Коленчатые валы, шатуны, крышки шатунов, шестерни, клапаны, шпильки, муфты и другие детали в автомобиле- и станкостроении
|
30ХН2МФА, 35ХН3МФА
|
Валы, детали редукторов, тяжело нагруженные детали компрессорных машин, работающие при температурах до 450°С
|
36Х2Н2МФА45ХН2МФА
|
Торсионные валы, зубчатые колеса, звездочки, гребные винты, роторы турбин
|
40ХМФА
|
Шлицевые валы, штоки, шатуны, крепежные детали трубопроводов, работающие при температуре до 450°С
|
45Г2
|
Карданные валы, полуоси, червяки, шатуны (в автотракторостроении), трамвайные, вагонные и паровозные оси, шестеренчатые валы, коленчатые валы
|
45Х, 50Х
|
Валы, оси, зубчатые колеса, пальцы
|
45ХН
|
Коленчатые валы, шатуны, шестерни, шпиндели, муфты, болты
|
|
|
|
Скачать 7.36 Mb.