Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Марочник сталей и сплавов

..pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
27.96 Mб
Скачать

 

Температура,

°С

Состояние

поставки

и термообработка

+20

— 20

« 4 0

« 5 0 (—60)

 

 

 

 

 

167

69

64

Заготовка сечением

30

мм. Закалка

880 °С,

167

83

73

масло. Отпуск 560 °С

 

880 °С,

Заготовка сечением

50 мм. Закалка

167

69

масло. Отпуск 560 °С

 

880 °С,

Заготовка сечением

80 мм. Закалка

196

122

100

(86)

масло. Отпуск 560 °С

 

 

Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810

167

 

118

78

масло. Отпуск 600 °С

 

880 °С,

 

Заготовка сечением 220 мм. Закалка

 

 

 

 

масло. Отпуск 630 °С

 

 

 

 

 

Технологические свойства

[81 ]

 

 

Температура ковки, 9С: начала 1220, конца

800. Заготовка сечением до

100 мм охлаждается на воздухе,

101—300 мм — в яме.

 

 

Свариваемость — ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под

флюсом.

 

резанием — в горячекатаном

состоянии при НВ 177,

Обрабатываемость

сга =

610 МПа, /С0 б. от ^ 0,95.

 

 

 

 

 

Флокеночувствительность — чувствительна.

 

 

 

 

Склонность к отпускной хрупкости — склонна.

 

 

 

 

 

Прокаливаемость (ГОСТ 4543—71)

[69]

 

 

 

Расстояние

от торца,

мм (закалка 830 °С)

1,5

3

4,5

6

7,5

9

12

15

43—51

42—

41—50

39—49 37,5—

35,5—

33—43

31—

 

50,5

 

 

47,5

46

 

40,5

21

 

ю !

t"*со

39

22—31

Количество

Критическая

Критический

диаметр, мм

мартенсита, %

твердость,

HRC

в воде

 

 

 

 

 

50

32—37

 

70—96

44—62

90

39—44

 

42—64

20—38

Сталь 20X2Н4А

Заменитель — стали: 20ХГНР, ‘15ХГН2ТА, 20ХГНТР.

Вид поставки — сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543—71, ГОСТ 2590—71, ГОСТ 2591—71, ГОСТ 2879—69. Калиброванный прутон ГОСТ 7417—75, ГОСТ 8559—75, ГОСТ 8560—78, ГОСТ 1051—73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955—77. Полоса ГОСТ 103—76. Поковки и ко­ ваные заготовки ГОСТ 1133—71. Трубы ОСТ 14-21—77.

Назначение — шестерни, вал-шестерни, пальцы и другие цементуемые особо ответственные высоконагруженные детали, к которым предъявляются требова­ ния высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверх­ ностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок или при отри­ цательных температурах.

Температура критических точек, °С [81]

 

 

Ас,

 

Ас8 (Аст)

 

 

Аг,

 

 

 

 

710

 

8 0 0

 

 

640

 

 

 

 

Химический состав,

% (ГОСТ 4543—71)

 

 

Q

Мп

 

S1

 

Сг

 

N1

 

р

s

Си

 

 

 

 

 

не более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,16—0,22

0,30— 0,60 0,17— 0,37

1,25— 1,65

3,25— 3,65

0,025

0,025

0,30

 

 

Механические свойства прутка

 

 

 

 

 

 

 

 

£

ст0,2

 

ô.

 

Л

 

 

 

 

 

 

£

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НВ (HRCe),

Источник

Режимы термообработки

X

 

 

 

 

и*

 

 

X

МПа

%

не более

 

 

 

 

 

0)

х п

 

 

 

 

 

ЕГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

не

менее

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

гост

Закалка

860 °С,

масло.

15

1080

1270

9

45

78

 

 

4543-71

Закалка

780 °С,

масло.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отпуск

180°С,

воздух

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или масло

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[81J

Цементация 900—920 °С,

50

1050

1220

12

45

118

Сердцевины

 

воздух. Закалка

780—

 

 

 

 

 

 

360,

 

 

810 °С,

масло.

Отпуск

 

 

 

 

 

 

поверхности

 

180—200 °С, воздух

 

 

 

 

 

 

(57—64)

 

 

Цементация 920—950°С.

150

830

1080

9

35

78

Сердцевины

 

Нормализация

900—

 

 

 

 

 

 

321—420,

 

920 °С, воздух *

или за­

 

 

 

 

 

 

поверхности

 

калка 880—920 °С, мас­

 

 

 

 

 

 

(57-64)

 

 

ло *. Отпуск

630—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

660 °С, воздух *. Закал­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка 780—820 °С,

масло.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отпуск 150—200 9С, воз­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дух

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* Операции применяются для особо ответственных или сложной конфи­ гурации деталей с целью понижения устойчивости остаточного аустенита в цементованном слое, получения более высокой и равномерной твердости с по­ верхности после закалки и низкого отпуска, уменьшения деформации.

Ударная вязкость KCU, Дж/см? [108, 1621

 

Температура, °(

 

 

 

Термообработка

 

 

+20

—20

—40

—70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

147

147

157

Закалка

820 °С,

масло.

Отпуск

500 °С.

 

 

 

 

 

 

Образцы

из

поковки (Закалка

880 °С, масло. За­

65

 

61

63

62

калка 780 °С, масло. Отпуск 200°C)t

 

 

продольные*

 

 

 

 

32

 

33

35

30

поперечные

 

 

 

 

 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [108]

Температура

 

а0,2

°в

 

 

 

Ф

KCU, Дж/си*

отпуска,

°С

 

МПа

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зак ал к а 840 °С, масло

 

 

 

 

2 0 0

 

1360

1500

 

 

7

56

 

120

 

300

 

1280

1400

 

 

7

60

 

100

 

400

 

1140

1300

 

 

7

63

 

120

 

500

 

 

970

1170

 

10

67

 

220

 

600

 

 

790

1000

 

11

72

 

235

 

 

 

Механические свойства в зависимости от сечения [108]

 

Сечение,

мм

J0,2

<*в

*

1

K.CU, Дж/см1

нв

 

МГ1а

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

За к а л к а ,

от пуск

 

 

 

30

820

940

12

50

820

940

12

80

820

940

12

120

780

900

12

160

760

880

12

2 00

740

860

12

240

720

860

12

50

80

277

50

70

277

50

70

269

50

60

262

50

60

262

50

60

262

50

60

255

Механические свойства при повышенных температурах [81 ]

Температура

°0,2

 

/

6,

Ф

испытания, 6С

МПа

 

 

%

 

 

 

О б р а зец ди ам ет ром 10 м м ,,

длиной 50

м м , кованый

и отолсженный.

Скорост ь

д<еформирования 5

м м /м ин . СкорО(сть

деформации 0 ,0 0 2 Ц о

700

63

120

 

56

78

800

45

56

 

64

95

900

36

56

 

58

100

1000

22

37

 

63

100

1100

20

27

 

59

100

1150

16

26

 

65

100

1220

16

22

 

71

100

 

 

Предел выносливости [81,

84]

 

МПа

МПа

 

 

Состояние стали

617

372

а0>2 =

1050 МПа, ав =

1220 МПа, НВ 360

333

230

ао,2 =

610

МПа, ст„ =

730

МПа, НВ 238

382

аол =

680

МПа, ов =

960

МПа, НВ 322

421

 

ст„,2 =

860

МПа, ств =

940

МПа

 

 

Технологические свойства

181)

 

 

 

 

Температура ковки, °С: начала 1200,

конца 800. Сечения до 100 мм охла­

ждаются на воздухе, 101—350 мм — в яме.

 

 

 

 

 

Свариваемость — трудносварцваемая.

Способы сварки: РДС, АДС под

флюсом, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием — после

нормализации

и

отпуска

при ав —

«= 880 МПа, НВ

259 K v 0 . ст = 0,63,

К 0ТВш Спл =

0,72

[100].

 

 

Склонность к отпускной хрупкости — малосклонна.

 

 

 

 

Флокеночувствительность — чувствительна.

 

 

 

 

 

 

 

 

Прокаливаемость [84]

 

 

 

 

 

 

 

 

Расстояние от

торца,

мм

 

 

 

 

Л

5

10

15

20

30

 

40

 

50

60

41,5—

40,5-

35,5 -

31-40

28—

25—33 23,5 -

2 3 -

22,5—

49,5

48,5

45,5

 

36,5

 

 

31

 

30,5

30,5

П р и м е ч а н и е .

Нормализация 850°С. Закалка

840°С.

Твердость

для полос прокаливаемости, HRCa

 

 

 

 

 

 

 

Сталь 38ХГН

Заменитель — сталь 38ХГНМ.

Вид поставки — сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543—71, ГОСТ 2590—71, ГОСТ 2591—71, ГОСТ 2879—69. Калиброванный пруток ГОСТ 8559—75, ГОСТ 8560—78, ГОСТ 1051—73. Шлифованный пруток и сере­

брянка ГОСТ 14955—77. Полоса ГОСТ

103—76. Поковки и кованые

ваготовки

ГОСТ 8479—70, ГОСТ 1133—71. Трубы ОСТ 14-21—77.

оси, зубчатые колеса,

Назначение — детали экскаваторов,

крепеж, валы,

серьги и другие ответственные детали,

к которым предъявляются

требования

повышенной прочности.

 

 

 

 

 

Температура

критических точек, °С

 

Ас,

Ас8 (Аст )

Аг8 ( Агст )

Аг,

Мн [108]

725

830

690

600

320

г

Мп

Si

 

L»rГг

Ni

р 1 s Си

 

 

не более

0,35—0,43 0,80— 1,10 0,17— 0,37 0,50— 0,80 0,70— 1,00 0,035 0,035 0,30

Механические свойства

И с т о ч н и к

Состояние по­

Сечение,

 

а0,5 <*в

Ô,

s

н в

 

 

 

 

КП

 

 

8 1 ?

( H R C J ,

ставки, режимы

mua

термообработки

мм

 

irfEC

не более

 

 

 

не

менее

 

 

ГОСТ 4543—71

Пруток. Закал­

25

685

780

12

45

98

 

ка 850 °С, мае-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ло. Отпуск

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

570 °С, вода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или масло

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 8479—70

Поковки. За­

300—500

315

315

570

12 30

29

167—207

 

калка. Отпуск

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормализация

500—800

315

315

570

11

30

29

167—207

 

 

До

100

345

345

590

18

45

59

174—217

 

Закалка. От­

300—500

345

345

590

14

38

49

174—217

 

пуск

500-800

 

345

590

12

33

39

 

 

 

100—300

395

395

615

15

40

54

187—229

 

 

300—500

 

13

35

49

 

 

500—800

 

 

 

11

30

39

 

 

 

До

100

440

440

635

16

45

59

197—235

 

 

300—500

 

440

635

13

35

49

 

 

 

До

100

490

490

655

16

45

59

212—248

 

 

100—300

 

490

655

13

40

54

 

 

 

До

100

540

540

685

15

45

59

223—262

 

 

100—300

 

J>40

685

13

40

49

 

 

 

До

100

590

590

735

14

45

59

235—277

lül J

Закалка 850—

40

1340 1470

7

30

(50—53)

 

870 °С, масло.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отпуск 180—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200 бС, воздух

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закалка. От­

100

 

690

880

 

60 147—

241

 

пуск 650 °С

 

 

 

 

 

 

 

178

 

Ударная вязкость KCU, Дж/см? [108]

 

Температура, °С

 

Состояние поставки и

термообработка

+20 — 20 —40 —GO

 

 

98

70

63

46

Сечение 200 мм. Закалка

через воду на воздухе

 

 

 

 

и опять в воде (вода 2—4 мин, воздух 1—2 мин, вода

178

169

127

92

2—4 мин). Отпуск 620—640 °С

Закалка 850 °С. Отпуск 650 °С

Предел выносливости [108]

j 1э МПа

 

 

 

Термообработка

 

 

440

Закалка

840 9С, масло. Огпуск 580 °С. ов = 840 МПа

 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

 

Температура

а0,2 |

а в

Ô5

t|)

KCU, Дж/см2

НВ

отпуска, °С

МПа

 

%

 

 

 

 

 

 

З а к а л к а

850

°С, масло

 

 

2 00

1580

1780

15

36

28

499

300

1470

1670

16

40

19

478

400

1290

1370

16

41

47

415

500

1150

1200

16

46

78

350

600

950

1040

19

54

157

269

Механические свойства

при повышенных температурах [81 ]

Температура

°0.2

 

ап

Ô5

 

испытания, °С

МПа

 

%

 

 

 

 

Образец диамет ром 10 м м ,

длиной 50 мм , кованый и отожженный.

Скорость деформирования

5

мм!м ин,

скорость деформации

0 ,0 0 2 И с

700

185

 

200

34

93

800

89

 

135

57

98

900

52

 

76

68

100

1000

27

 

50

75

100

1100

18

 

35

66

100

1200

10

 

20

66

100

Сечение,

мм

Место

вы-

а0,2

 

б.

 

KCU.

нв

резки

об-

МПа

 

 

%

Дж/см*

 

 

разца

 

 

 

 

 

 

 

З а к а л к а

8 5 0 ° С,

вода или

м асло. От пуск 560 °С, вода

[10]

 

250

 

к

 

700

850

15

54

69

 

269

 

1/3R

660

810

16

51

64

 

255

 

 

Ц

 

700

860

17

48

59

 

241

350

 

К

 

730

840

17

59

83

 

262

 

1/3R

660

800

16

50

54

 

255

 

 

ц

 

690

870

14

43

49

 

248

450

 

. к

 

730

890

15

54

73

 

262

 

1/3R

690

840

16

47

49

 

248

 

 

ц

 

590

810

15

32

35

 

235

 

За к а л к а 850 °С, через воду в масло.

От пуск

560 °С,

10 ч,

вода

[17]

550

 

к

 

800

930

16

52

69

 

275

 

1/3R

660

870

14

52

54

 

275

 

 

ц

 

490

730

15

30

60

 

229

Технологические свойства

[105]

Температура ковки, °С: начала 1200,

конца 800. Сечения до 250 мм охла­

ждаются на воздухе, 251—350 мм — в яме.

сварки: РДС. Необходимы

Свариваемость — трудносвариваемая.

Способ

подогрев и последующая термообработка.

 

 

Обрабатываемость резанием — после закалки и отпуска при НВ 187—236 и

Од — 640 МПа K D б. ст = 0,9, Лотв. спл =

1»0*

 

Склонность к отпускной хрупкости — склонна. Флокеночувствительность — чувствительна.

Сталь 20ХГНР

Заменитель — стали: 20ХНЗА, 12ХН2, 12ХНЗА.

Вид поставки — сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543—71, ГОСТ 2590—71, ГОСТ 2591—71, ГОСТ 2879—69. Калиброванный пруток ГОСТ 1051—73, ГОСТ 7417—75, ГОСТ 8559—75, ГОСТ 8560—78. Шлифован­ ный пруток и серебрянка ГОСТ 14955—77. Полоса ГОСТ 103—76. Поковки и ко­ ваные заготовки ГОСТ 1133—71. Трубы ОСТ 14-21—77.

Назначение — зубчатые колеса, вал-шестерни, червяки, кулачковые муфты, валики, втулки и другие ответственные детали, работающие в условиях ударных

нагрузок.

 

 

 

 

 

Температура критических точек,

°С [8 2 ]

 

Ас|

Аса (Аст )

Аг8 (Агст )

Аг,

Мн [46]

740

830

725

650

365

с

Мп

Si

Сг

Р

s

1 Си

п

в

N1

не более

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,1 6 —

0 ,7 0 —

0 ,1 7 —

0 .7 0 —

0 ,8 0 — 0 ,0 3 5

0 ,0 3 5

0 ,3 0

0 ,0 6

0,001

0 ,2 3

1,00

0 ,3 7

1,10

1,10

 

 

 

0 ,0 0 5

Механические свойства прутка

Состояние постав­ И с т о ч н и к ки, режимы тер­

мообработки

ГОСТ 4543-71 Нормализация 930—950 °С, воз­ дух. Закалка 780— 830 °С, масло. От­ пуск 200 °С, воз­ дух или масло

мм

а 0 , 2

<*в

б »

 

 

Сечение,

МПа

%

 

Э * 1 ■ НВ (HRCB),

 

 

не более

 

 

не менее

 

 

15

1080

1270

10

50

8 8

[81]

Цементация 930—

15

1360

1460

13

60

118

Поверх­

 

950 °С.

Закалка

 

 

 

 

 

 

ности

 

830—850 °С, мас­

 

 

 

 

 

 

(57—63)

 

ло. Отпуск 170—

 

 

 

 

 

 

 

 

230 °С,

воздух

25

1310

1410

14

64

127

Поверх­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(57-63)

 

 

 

50

1160

1260

13

64

127

Сердцевины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

340, по­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

верхности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(57—63)

 

 

 

75

1080

1140

12

60

127

Сердцевины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

321, поверх­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(57—63)

 

 

 

ЮС1

930

1040!

17

6 6

127

Сердцевины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

302, поверх­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(57—63)

 

 

 

15С)

880

104С)

17r

)

108

Сердцевины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

286, поверх­

ности

(57—63)

Механические свойства прутков в зависимости от сечения [82]

 

®0,2

а в

Ô5

 

 

НВ

Сечснне,

мм

 

 

 

KCU, Дж/см*

 

 

МПа

%

 

 

 

 

Н орм ализация 93 0 °С, воздух,

Зак а л к а

840 9С, м асло

 

 

 

 

О т пуск 20 0 9С, воздух

 

 

25

1370

1420

14

60

108

« 9

50

1110

1200

12

62

147

340

75

970

1060

15

60

108

302

100

920

1000

15

60

127

302

150

830

1000

16

50

98

286

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [89]

Температура

а0,2

 

а в

Ô5

 

KCU, Дж/см*

HRCft

отпуска, °С

 

МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

Зак а л к а

860 РС, масло.

Охлаж дение после от пуска в масле

200

1250

'

1510

11

55

61

47

300

1230

 

1400

8

50

62

47

400

1180

 

1240

11

58

69

43

500

970

 

970

14

64

125

33

600

690

 

820

17

65

182

27

Механические свойства при повышенных температурах [81]

Температура

а0,2

Ô.

4?

 

 

 

испытания, °С

 

 

 

МПа

%

 

 

О бразец диамет ром 10 м м %длиной

5 0 м м , прокат анны й.

 

Скорость деформирования 20 мм!мин. Скорость деформации 0 ,0 0 7 Нс

800

115

12

41

84

900

73

81

47

100

1000

32

44

58

100

1100

19

29

63

100

1200

15

25

76

100

Ударная вязкость KCU, Дж/см? [82]

 

Температура,

°С

 

 

+20

—20

—40

—60

—80

Термообработка

 

61

61

62

60

61

Закалка 860 °С, масло. Отпуск 2 00 °С, масло.

125

 

 

117

89

HRCa 47

110

120

Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, масло.

 

 

 

 

 

HRCa 33

Предел выносливости заготовки сечением 20 мм [108]

(T_lf МПа

 

 

Термообработка

590

107

Нормализация

930 °С,

3 ч, воздух. Закалка 840 °С,

 

 

масло. Отпуск

200 °С,

2

ч. ов = 1480 МПа

 

 

Технологические свойства

[82]

Температура ковки, °С: начала 1150, конца 800. Сечения более 60 мм охла­ ждаются замедленно.

Свариваемость — РДС. Рекомендуется подогрев и последующая термическая обработка.

Флокеночувствительность — чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости — склонна.

Прокаливаемость [104, 108]

Твердость, HRCa

Расстояние от торца, мм (закалка 860 °С)

1,5 3 4,5 6 9 12 15 21 27 39

4 3 -

43,5—

4 3

-

42,5—

41— 39,5—

38—

3 5 - 31—45 26-40

48,5

49

49,5

49,5

49,5

49

48,5

47,5

 

 

Термообработка

 

Критическая

твердость,

Критический

диаметр в

 

 

 

H R C 8

 

масле,

мм

Закалка 820 °С

 

 

39—

41

 

100

 

 

 

 

 

 

40—44

 

50