Обработка стали.
Обработка стали
Легирующие элементы оказывают влияние на аллотропические превращения железа. Такие, например, элементы, как хром, вольфрам, молибден, титан, повышают критическую точку А3, т. е. сужают область твердых растворов Feг Никель, марганец, медь, цинк и другие понижают критическую точку А3, т. е. расширяют область твердых растворов Fe. г, что имеет важное значение для термической обработки сталей… Читать ещё >
Обработка стали. Обработка стали (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
сталь металл карбид железо Материаловедение относится к числу основополагающих дисциплин для машиностроительных специальностей. Это связано с тем, что получение, разработка новых материалов, способы их обработки являются основой современного производства и во многом определяют уровнем своего развития научно-технический и экономический потенциал страны. Проектирование рациональных, конкурентоспособных изделий, организация их производства невозможны без достаточного уровня знаний в области материаловедения.
Материаловедение является основой для изучения многих специальных дисциплин.
Разнообразие свойств материалов является главным фактором, предопределяющим их широкое применение в технике. Материалы обладают отличающимися друг от друга свойствами, причем каждое зависит от особенностей внутреннего строения материала. В связи с этим материаловедение как наука занимается изучением строения материала в тесной связи с их свойствами. Основные свойства материалов можно подразделить на физические, механические, технологические и эксплуатационные.
От физических и механических свойств зависят технологические и эксплуатационные свойства материалов.
Среди механических свойств прочность занимает особое место, так как прежде всего от нее зависит неразрушаемость изделий под воздействием эксплуатационных нагрузок. Учение о прочности и разрушении является одной из важнейших составных частей материаловедения. Оно является теоретической основой для выбора подходящих конструкционных материалов для деталей различного целевого назначения и поиска рациональных способов формирования в них требуемых прочностных свойств для обеспечения надежности и долговечности изделий.
1. Что такое относительное удлинение (д,).Как определяется эта характеристика механических свойств металла?
Как известно, различные металлы и сплавы имеют разные механические и технологические свойства, которые предопределяют качество деталей машин, а также обрабатываемость металла. Эти свойства металла выявляют соответствующими испытаниями на растяжение, сжатие, изгиб, твердость и др.
Чтобы определить прочность металла, работающего на растяжение, проводят испытание на растяжение образца на разрывной машине. Для этого изготовляют образец 1 и устанавливают его в зажимы (или захваты) 2 разрывной машины. Для этих целей чаще всего используют машины с гидравлической системой передачи усилия или с винтовой системой.
Растягивающая сила F создает напряжение в испытываемом образце и вызывает его удлинение. Когда напряжение превысит прочность образца, он разорвется. Результаты испытания обычно изображают в виде диаграммы. По оси абсцисс откладывают нагрузку F, по оси ординат — абсолютное удлинение? l.
Из диаграммы видно, что вначале образец удлиняется пропорционально нагрузке. Прямолинейный участок OA соответствует обратимым, упругим деформациям. При разгрузке образец принимает исходные размеры (этот процесс описывается все тем же прямолинейным участком кривой). Искривленный участок АС соответствует необратимым, пластическим деформациям. При разгрузке (штриховая прямая СВ) образец не возвращается к начальным размерам и сохраняет некоторую остаточную деформацию.
От точки С образец удлиняется без увеличения нагрузки. Горизонтальный участок СМ диаграммы называется площадкой текучести. Напряжение, при котором происходит рост деформаций без увеличения нагрузки, называется пределом текучести.
Как показывают исследования, текучесть сопровождается значительными взаимными сдвигами кристаллов, в результате чего на поверхности образца появляются линии, наклонные к оси образца под углом 45°. Претерпев состояние текучести, материал снова обретает способность сопротивляться растяжению (упрочняется), и диаграмма за точкой М поднимается вверх, хотя гораздо более полого, чем раньше. В точке D напряжение образца достигает своей наибольшей величины, и на образце появляется резкое местное сужение, так называемая шейка. Площадь сечения шейки быстро уменьшается и, как следствие, происходит разрыв образца, что на диаграмме соответствует положению точки К.
Обычно при испытании различных металлов и сплавов на растяжение определяют относительное удлинение — отношение прироста длины образца до разрыва к начальной длине образца в процентах.
После того как образец испытан (т.е. разорвался на две части), обе половинки его складывают вместе и измеряют длину его рабочей части (между метками). Из длины l образца после испытания вычитают первоначальную его длину l0, разность делят на начальную длину l0 и умножают на 100 (чтобы выразить в процентах). Полученная величина называется относительным удлинением и обозначается греческой буквой д (дельта).
Относительное удлинение определяют по формуле:
д = * 100%.
где: д — относительное удлинение;
l — длина образца после испытания;
l0 — первоначальная длина образца.
2. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 4,0% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
Первичная кристаллизация сплавов системы железо-углерод начинается по достижении температур, соответствующих линии ABCD (линии ликвидус), и заканчивается при температурах, образующих линию AHJECF (линию солидус).
При кристаллизации сплавов по линии АВ из жидкого раствора выделяются кристаллы твердого раствора углерода в б-железе (д-раствор). Процесс кристаллизации сплавов с содержанием углерода до 0,1% заканчивается по линии АН с образованием б (д) — твердого раствора. На линии HJB протекает перитектическое превращение, в результате которого образуется твердый раствор углерода в г-железе, т. е. аустенит. Процесс первичной кристаллизации сталей заканчивается по линии AHJE.
При температурах, соответствующих линии ВС, из жидкого раствора кристаллизуется аустенит. В сплавах, содержащих от 4,3% до 6,67% углерода, при температурах, соответствующих линии CD, начинают выделяться кристаллы цементита первичного. Цементит, кристаллизующийся из жидкой фазы, называется первичным. B точке С при температуре 1147 °C и концентрации углерода в жидком растворе 4,3% образуется эвтектика, которая называется ледебуритом. Эвтектическое превращение с образованием ледебурита можно записать формулой ЖР4,3>Л [А2,14+Ц6,67]. Процесс первичной кристаллизации чугунов заканчивается по линии ECF образованием ледебурита.
Таким образом, структура чугунов ниже 1147 °C будет: доэвтектических — аустенит + ледебурит, эвтектических — ледебурит и заэвтектических — цементит (первичный) + ледебурит.
Превращения, происходящие в твердом состоянии, называются вторичной кристаллизацией. Они связаны с переходом при охлаждении г-железа в б-железо и распадом аустенита.
Линия GS соответствует температурам начала превращения аустенита в феррит. Ниже линии GS сплавы состоят из феррита и аустенита.
Линия ЕS показывает температуры начала выделения цементита из аустенита вследствие уменьшения растворимости углерода в аустените с понижением температуры. Цементит, выделяющийся из аустенита, называется вторичным цементитом.
В точке S при температуре 727 °C и концентрации углерода в аустените 0,8% образуется эвтектоидная смесь состоящая из феррита и цементита, которая называется перлитом. Перлит получается в результате одновременного выпадения из аустенита частиц феррита и цементита. Процесс превращения аустенита в перлит можно записать формулой А0,8П>[Ф0,03+Ц6,67].
Линия PQ показывает на уменьшение растворимости углерода в феррите при охлаждении и выделении цементита, который называется третичным цементитом.
Следовательно, сплавы, содержащие менее 0,008% углерода (точкаQ), являются однофазными и имеют структуру чистого феррита, а сплавы, содержащие углерод от 0,008 до 0,03% - структуру феррит + цементит третичный и называются техническим железом.
Доэвтектоидные стали при температуре ниже 727єС имеют структуру феррит + перлит и заэвтектоидные — перлит + цементит вторичный в виде сетки по границам зерен.
В доэвтектических чугунах в интервале температур 1147−727єС при охлаждении из аустенита выделяется цементит вторичный, вследствие уменьшения растворимости углерода (линия ES). По достижении температуры 727єС (линия PSK) аустенит, обедненный углеродом до 0,8% (точка S), превращаясь в перлит. Таким образом, после окончательного охлаждения структура доэвтектических чугунов состоит из перлита, цементита вторичного и ледебурита превращенного (перлит + цементит).
Структура эвтектических чугунов при температурах ниже 727єС состоит из ледебурита превращенного. Заэвтектический чугун при температурах ниже 727єС состоит из ледебурита превращенного и цементита первичного.
Сплав железа с углеродом, содержащий 4,0% С, называется доэвтектическим чугуном. Его структура при комнатной температуре перлит + цементит + ледебурит.
Правило фаз устанавливает зависимость между числом степеней свободы, числом компонентов и числом фаз и выражается уравнением:
C = K + 1 — Ф,.
где С — число степеней свободы системы;
К — число компонентов, образующих систему;
1 — число внешних факторов (внешним фактором считаем только температуру, так как давление за исключением очень высокого мало влияет на фазовое равновесие сплавов в твердом и жидком состояниях);
Ф — число фаз, находящихся в равновесии.
б — альфа-железо, состояние железа, в котором оно находится при температуре до 769 °C, г — гамма-железо, состояние железа, в котором оно находится при температуре между 910−1400° с.
3. Что такое нормализация? Используя диаграмму состояния железо-цементит назначьте температуру нормализации любой доэвтектоидной и любой заэвтектоидной стали. Опишите превращения, происходящие в сталях при выбранном режиме обработки, получаемую структуру и свойства
Нормализацией называется процесс термической обработки, заключающийся в нагреве до температуры выше Ас3 (температура, при которой заканчивается превращение феррита в аустенит при нагревании.) для доэвтектоидной или Аст (температура, при которой при нагревании растворение цементита в аустените заканчивается (в заэвтектоидных сталях)) для зазвтектоидной стали на 40 — 50 0С с последующим охлаждением на воздухе.
При нагреве до температуры нормализации низкоуглеродистых сталей происходят те же процессы, что и при отжиге, т. е. измельчение зерен. Но, кроме того, вследствие охлаждения, более быстрого, чем при отжиге, и получающегося при этом переохлаждения, строение перлита получается более тонким (дисперсным), а его количество большим. Механические свойства при этом оказываются более высокими (повышенная прочность и твердость), чем при более медленном охлаждении (при отжиге).
Нормализация по сравнению с отжигом — более экономичная операция, так как не требует охлаждения вместе с печью. В связи с указанными преимуществами нормализация получила широкое распространение вместо отжига низкоуглеродистых сталей. Нормализация применяется также для устранения цементитной сетки в заэвтектоидных сталях. При нагреве зазвтектоидной стали с цементитной сеткой выше критической точки Аст образуется структура аустенита. Если после такого нагрева при медленном охлаждении (при отжиге) цементит выделяется в виде сетки, то ускоренное охлаждение на воздухе (нормализация) препятствует выделению цементита по границам зерен и образуется мелкая феррито-цементитная смесь.
При нормализации происходит перекристаллизация стали, устраняющая крупнозернистую структуру, полученную при литье или ковке. В результате охлаждения на воздухе распад аустенита на ферритно-цементитную смесь происходит при более низких температурах, следовательно, повышается дисперсность смеси.
Назначение нормализации различно в зависимости от состава стали.
Для доэвтектоидной стали 45 нормализацию применяют вместо закалки и высокого отпуска (улучшения). Механические свойства при этом понижаются, но уменьшается деформация изделий по сравнению с получаемой при закалке. Критическая точка Ас3 стали 45 равна 770єС. Поэтому температура нагрева в соответствии с определением нормализации составляет 810−820єС. При этой температуре имеем структуру аустенита (100%). При снижении температуры до Аr3 начинают появляться первые зерна феррита. При дальнейшем снижении температуры до Аr1 из аустенита будут образовываться только зерна феррита, а содержание углерода в остающемся аустените будет увеличиваться и при температуре Аr1 достигнет 0,8%. При снижении температуры ниже Аr1 из аустенита будет образовываться перлит.
Сталь 45 после нормализации имеет структуру перлита и феррита. Механические свойства стали 45 после нормализации: уВ = 610 МПа; уТ = 360 МПа; д = 16%; ш = 40%; KCU = 0,5 МДж/м2.
В заэвтектоидной стали У12 нормализация устраняет грубую сетку вторичного цементита. Критическая точка Асm стали У12 равна 820єС. Поэтому температура нагрева в соответствии с определением нормализации составляет 850−860єС. При этой температуре имеем структуру аустенита (100%). При снижении температуры до Аrm начинают появляться первые зерна цементита. При дальнейшем снижении температуры до Аr1 из аустенита будут образовываться только зерна цементита, а содержание углерода в остающемся аустените будет уменьшаться и при температуре Аr1 достигнет 0,8%. Ускоренное охлаждение на воздухе способствует тому, что цементит не успевает образовать грубую сетку, понижающую свойства стали. При снижении температуры ниже Аr1 из аустенита будет образовываться перлит.
Сталь У12 после нормализации имеет структуру перлита и цементита.
4. Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска зубил из стали У7. Опишите сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после термической обработки Закалка это процесс термической обработки, при которой сталь нагревают до оптимальной температуры, выдерживают при этой температуре и затем быстро охлаждают с целью получения неравновесной структуры. В результате закалки повышается прочность и твердость и понижается пластичность конструкционных и инструментальных сталей и сплавов. Качество закалки зависит от температуры и скорости нагрева, времени выдержки и охлаждения. Основными параметрами закалки являются температура нагрева и скорость охлаждения.
Температуру нагрева для закалки определяют по положению критических точек Ac1 и Ас3.
Доэвтектоидные углеродистые стали подвергают полной закалке с нагревом на 30−50°С выше верхней критической точки Ас3 (температура, при которой заканчивается превращение феррита в аустенит при нагревании.), для стали марки У7 эта температура 770 °C и отпускают при 250−325°C. Эти стали применяют для изготовления инструментов, подвергающихся ударам и толчками и требующих достаточной вязкости при умеренной твердости (зубил, клейм, кузнечного оборудования). К зубилу предъявляются требования: иметь высокую твердость рабочей (режущей) и ударной частей и вязкость тела инструмента, по этому закалке подвергается рабочая и ударная части на длину 20 — 30 мм. В качестве охлаждающей среды для закалки применяют воду т.к. для повышения твердости необходимо быстрое охлаждение (вода охлаждает в 6 раз быстрее масла). После охлаждения в воде до температуры 250−325°C инструмент оставляют на отпуск в масле комнатной температуры до полного охлаждения для снятия внутренних напряжений.
Рассматривая структурные превращения в стали, следует выделить три основные структуры:
аустенит (А, г) — твердый раствор углерода в Feг;
мартенсит (М) — перенасыщенный твердый раствор углерода в Feб;
перлит (П) — эвтектоидная смесь одновременно образующихся феррита и цементита (Ф + Fе3С).
При термической обработке стали наблюдаются четыре основных превращения.
- 1. Превращение перлита в аустенит;
- 2. Превращение аустенита в перлит;
- 3. Превращение аустенита в мартенсит;
- 4. Превращение мартенсита в феррито-карбидную смесь.
При закалке сталь У7 нагревается до аустенитного состояния. Превращение перлита в аустенит происходит при температуре 770 °C, чем выше температура, тем быстрее протекает превращение, и чем быстрее осуществляется нагрев, тем при более высокой температуре происходит превращение. В результате такого нагрева происходит полиморфное превращение в железе Feб > Feг (кристаллическая решетка железа из объемно-центрированной кубической превращается в гранецентрированную кубическую), при этом весь углерод, который входил в состав перлита в виде цементита, растворится в гранецентрированной кубической решетке железа. Превращение перлита в аустенит сопровождается измельчением зерна, так как в одном зерне перлита возникает множество зародышей аустенита на границах пластин феррита и цементита. Дальнейший нагрев по окончании превращения вызывает укрупнение аустенитных зерен, скорость роста которых определяется тем, какая используется сталь — наследственно мелкозернистая или наследственно крупнозернистая.
При проведении закалки в водной среде температура стали резко понижается. При этом неминуемо происходит обратная перестройка кристаллической решетки — из гранецентрированной в объемноцентрированную (Feг > Feб). Но при низкой температуре подвижность атомов углерода ничтожно мала, и они не успевают при быстром охлаждении выйти из раствора и образовать цементит. В этих условиях углерод как бы насильственно удерживается в решетке Feб — железа, образуя перенасыщенный твердый раствор. При этом атомы углерода распирают решетку железа, создавая в ней большие внутренние напряжения. Решетка вытягивается вдоль одного направления так, что каждая ячейка из кубической превращается в тетрагональную, т. е. принимает форму прямоугольной призмы. Такое превращение сопровождается и структурными изменениями. Возникает игольчатая структура, известная под названием мартенсита. Кристаллы мартенсита представляют собой очень тонкие пластины ориентированные относительно друг друга под углом 60 или 120°. В поперечном сечении, которое получается на микрошлифе, такие пластины под микроскопом представляются в виде игл.
Удельный объём мартенсита больше удельного объема аустенита, из которого этот мартенсит образуется, поэтому образование мартенсита сопровождается возникновением больших внутренних напряжений, а это приводит к появлению большого числа дислокаций в кристаллах мартенсита. Если закаленную сталь с мартенситной структурой попытаться деформировать, то многочисленные дислокации, двигаясь в различных направлениях, будут встречаться и блокировать друг друга, взаимно препятствуя их дальнейшему перемещению. Таким образом создаются многочисленные препятствия для движения дислокаций, что повышает сопротивление пластической деформации, а следовательно, увеличивает твердость и прочность стали. Твердость мартенсита НВ 6000—7000 МПа, (HRC 62−66), а показатели пластичности д, ш и ударная вязкость КСU близки к нулю.
Мартенсит в структуре стали образуется только при охлаждении с критической скоростью Vкр или более высокой. При охлаждении с меньшей скоростью, например, в масле, а не в воде, образуется структура троостит, на воздухе — сорбит. По своему строению сорбит и троостит сходны с перлитом, т. е. представляют смеси феррита с цементитом, но отличаются степенью дисперсности (толщиной пластин) феррита и цементита.
Критическая скорость охлаждения, обеспечивающая превращение аустенита в мартенсит, может быть определена по диаграмме изотермического распада аустенита. Диаграмма строится на основе исследования превращения переохлажденного аустенита при постоянных температурах. Начало и конец превращения перлита в аустенит на этой диаграмме представляются в виде двух С — образных кривых. Диаграмма строится в координатах температура — время. В этих же координатах изображаются и кривые охлаждения, что позволяет их совместить. В доэвтектоидных сталях превращению аустенита в перлит предшествует вьделение феррита.
Диаграмма изотермического распада аустенита в стали У76 1 — начало превращения перлита в аустенит; 2 — конец превращения перлита в аустенит; 3 — начало выделения феррита Линия V1, характеризующая медленное охлаждение, пересечет С — образные кривые при высокой температуре, и продуктом распада аустенита будет перлит с низкой твердостью. При повышении скорости охлаждении (V2, V3) кривые охлаждения пересекают линии диаграммы при более низких температурах и образуются более дисперсные смеси феррита и цементита — сорбит и троостит. Если же охлаждать аустенит со скоростью выше критической (V4), то распад аустенита в феррито-цементитные смеси не успевает произойти, аустенит переохладится до низких температур и превратится в мартенсит, т. е. произойдет закалка.
Минимальная скорость охлаждения, необходимая для переохлаждения аустенита до мартенситного превращения, называется критической скоростью закалки (Vкр). Превращение аустенита в мартенсит протекает в определенном температурном интервале: начинается при температуре Мн и заканчивается при температуре МK (эти температуры называют мартенситными точками). Положение мартенситных точек зависит от содержания углерода в стали. Точка МK в заэвтектоидных сталях лежит в области отрицательных температур, что приводит присутствию в стали после закалки остаточного аустенита.
Твердость рабочей части инструмента из стали марки У7 после закалки.
Rc = 53 — 56.
5. Для изготовления деталей подшипников качения (роликов, шариков и др.) выбрана сталь ШХ9. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки
Выбор стали для конкретного подшипника диктуется его размерами и условиями эксплуатации.
Из хромистой и хромомарганцевокремнистой сталей изготовляют подшипники, работающие в интервале температур 60…300°С. Эксплуатация подшипников при температуре, превышающей 100 °C, требует специальной термической обработки деталей, обеспечивающей стабильность размеров, но сопровождающейся снижением твёрдости, а также сопротивления контактной усталости стали.
Внутри указанного температурного интервала выбор хромистой или хромомарганцевокремнистой стали определяется толщиной стенок колец или диаметром тел качения (кремний и марганец увеличивают прокаливаемость стали, поэтому с ростом толщины изделий содержание этих элементов увеличивают). Обеспечение сквозной прокаливаемости колец подшипников с толщиной стенки более 10 мм и роликов диаметром более 22 мм достигается заменой стали ШХ15 (В результате проведенной в 60 г. унификации марки сталей ШХ6 и ШХ9 были заменены объединенной маркой ШХ15) сталью ШХ15СГ. Для колец с толщиной стенки более 30 мм в отечественной практике используют сталь ШХ20СГ, применяемую для изготовления деталей крупногабаритных подшипников. Граница размеров деталей, выше которой начинается применение стали ШХ20СГ или её аналогов, в разных странах различна. Это может быть объяснено различной прокаливаемостью, обусловленной особенностями технологии выплавки стали, а также различными схемами определения толщины стенок колец.
Химический состав шарикоподшипниковой стали ШХ9.
По составу и свойствам шарикоподшипниковую сталь можно отнести к группе инструментальных сталей, но по применению она является конструкционной специального назначения.
марка. | C. | Si. | Mn. | Cr. | P*. | S*. | Ni*. | Cu. |
ШХ9. | 0,95−1,05. | 0,17…0,37. | 0,20…0,40. | 1,30…1,65. | 0,027. | 0,020. | 0,30. | 0,25. |
Твёрдость внутренних слоёв металла зависит от глубины прокаливаемости, которая в свою очередь зависит от содержания хрома. Хром замедляет превращение аустенита в перлит и тем самым увеличивает прокаливаемость стали, поэтому, чем крупнее детали подшипников, тем с большим содержанием хрома (0,4…1,65%) применяют сталь для их изготовления.
Кроме того, высокая твёрдость карбидов хрома повышает износостойкость стали. Хром увеличивает устойчивость мартенсита против отпуска, уменьшает склонность стали к перегреву и придаёт ей мелкозернистую структуру. Но при высоком содержании хрома (>1,65%) трудно получить однородную структуру, поэтому содержание хрома в шарикоподшипниковых сталях обычно не превышает 1,65%.
Марганец, как и хром, увеличивает твёрдость и сопротивляемость стали истиранию. Но одновременно он способствует росту зерна при нагреве, в результате чего при термической обработке может образовываться крупнозернистая структура перегретой стали. Отрицательное влияние на вязкость шарикоподшипниковой стали оказывает кремний. Но марганец и кремний являются раскислителями, и чем выше их содержание, тем полнее раскислена сталь, поэтому присутствие этих элементов в шарикоподшипниковой стали всех марок желательно не более 0,35% Si и 0,4% Mn. Исключение составляют стали для изготовления деталей крупных подшипников типа ШХ15СГ. Повышенное содержание марганца и кремния в этой стали объясняется тем, что эти элементы уменьшают критическую скорость закалки, снижая тем самым склонность стали к короблению и трещинообразованию при закалке.
Изменение свойств легированной стали зависит не только от природы и количества легирующих элементов, но от их взаимодействия с железом и углеродом, а также от взаимодействия между собой.
По отношению к углероду легирующие элементы можно разбить на две группы: элементы, образующие с углеродом химические соединения — карбиды (хром, марганец, титан, ванадий, вольфрам, молибден и др.), и элементы, не образующие карбидов (никель, алюминий, кремний и др.).
Все стали, легированные карбидообразующими элементами, обладают высокой твердостью, повышенным сопротивлением износу.
Легирующие элементы оказывают влияние на аллотропические превращения железа. Такие, например, элементы, как хром, вольфрам, молибден, титан, повышают критическую точку А3, т. е. сужают область твердых растворов Feг Никель, марганец, медь, цинк и другие понижают критическую точку А3, т. е. расширяют область твердых растворов Fe. г, что имеет важное значение для термической обработки сталей. Легирующие элементы оказывают влияние на превращения, протекающие в стали в твердом состоянии (перлитное, мартенситное), а также на превращения при отпуске. Большинство легирующих элементов понижает точку начала мартенситного превращения Мн, что практически имеет важное значение, так как при закалке легированных сталей можно применять более медленно охлаждающие средства. В некоторых высоколегированных сталях структуру мартенсита можно получить даже после охлаждения на воздухе.
Повышение суммы легирующих до 5% и выше может быть оправдано только в случаях особых эксплуатационных условий (коррозионная среда, повышенные рабочие температуры и др.), так как оно приводит к увеличению расходов на обрабатываемость и снижению долговечность по сравнению с теми же показателями традиционных подшипниковых сталей.
Изменение содержания легирующих элементов оказывает различное влияние на свойства подшипников. Добавка молибдена оказывает положительное влияние на долговечность подшипников.
Термическая обработка стали ШХ9.
Термическая обработка включает отжиг, закалку и отпуск. Отжиг проводят после ковки для снижения твердости и подготовки структуры к закалке. Температура закалки составляет 790…880°С в зависимости от массивности деталей. Охлаждение — в масле (кольца, ролики), в водном растворе соды или соли (шарики). Отпуск стали проводят при температуре 150…170°С в течение 1- 2 часов. Обеспечивается твердость 62…66 НRC.
- 1. Материаловедение: Учебник для вузов / Б. Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Г. Г. Мухин и др. Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина. — 3-е изд., переработ и доп. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — 648 с., ил.
- 2. Материаловедение и технология металлов / Под ред. Г. П. Фетисова — М.: Высшая школа, 2000. — 490 с.
- 3. Гуляев А. П. Металловедение. — М.: Металлургия, 1990. — 541 с.