Шарикопідшипникові сталі.

 

Піддаються впливу високих навантажень змінного характеру. Основними вимогами є висока міцність і зносостійкість, висока границя витривалості, відсутність концентраторів напруг, неметалічних включень, порожнин, ліквацій.

Шарикопідшипникові сталі характеризуються високим змістом вуглецю (близько 1 %) і наявністю хрому (ШХ9, ШХ15).

Високий зміст вуглецю й хрому після загартування забезпечує структуру мартенсит плюс карбіди, високої твердості, зносостійкості, необхідної прокалюваності.

Подальше збільшення прокалюваності досягається додатковим легуванням марганцем, кремнієм (ШХ15СГ).

Підвищено вимоги відносно чистоти й рівномірності розподілу карбідів, у противному випадку може відбутися викрашування. Стали піддаються строгому металургійному контролю на наявність пористості, неметалічних включень, карбідної сітки, карбідної ліквації.

Термічна обробка включає відпал, загартування й відпустку. Відпал проводять після малодоходного для зниження твердості й підготовки структури до загартування. Температура загартування становить 790…880^oІЗ залежно від масивності деталей. Охолодження – у маслі (кільця, ролики), у водяному розчині соди або солі (кульки). Відпустка стали проводять при температурі 150…170^oС протягом 1...2 годин. Забезпечується твердість 62...66 НRC.

Зі сталі ШХ9 виготовляють кульки й ролики невеликих розмірів, зі сталі ШХ15 - більші.

Деталі підшипників кочення, що випробовують більші динамічні навантаження (підшипники прокатних станів), виготовляють зі сталей 20Х2Н4А и 18ХГТ із наступною глибокою цементацією на глибину 5...10 мм. Для деталей підшипників, що працюють в азотній кислоті й інших агресивних середовищах, використовується сталь 95Х18.

 

Сталі для виробів, що працюють при низьких температурах

 

Для виробів, що працюють при низьких температурах, необхідно застосовувати сталі зі зниженим порогом холодноламкості. Особливо сильно знижені температурні пороги холодноламкості в нікельзмістових сталях. Ефективними матеріалами є низьколеговані мало вуглецеві сталі, які мають гарну зварюваність.

У будівельних металоконструкціях найбільший ефект досягається при використанні термомеханічні зміцненого прокату.

Для забезпечення високого комплексу механічних властивостей деталей машин використовуються мало вуглецеві сталі, леговані елементами сприятливому дисперсійному зміцненню й утворенню дрібнозернистої структури після термічної обробки, 10ХСНД, 15Г2СФ, 12ГН2МФАЮ.

Для роботи при понад низьких температурах застосовують криогенні сталі й сплави для виготовлення ємностей для зберігання й перевезення зріджених газів, що мають дуже низьку температуру кипіння (кисень –183 ^oС, водень –253 ^oС). Основними матеріалами для роботи в подібних умовах є аустенітні сталі з підвищеним змістом нікелю 10Х14Г14Н4Т, 10Х18Н10Т,03Х20Н16АГ6.

 

Зносостійкі сталі

 

Для роботи в умовах зношування, супроводжуваного більшими питомими навантаженнями використовується високомарганцева сталь 110Г13Л, що має у своїй сполуці 1...1,4% вуглецю, 12...14 % марганцю. Сталь має аустенітну структуру й відносно низьку твердість (200...250 НВ). У процесі роботи, коли на деталь діють високі навантаження, які викликають у матеріалі напруги, що перевершують границю текучості, відбувається інтенсивне наклепування сталі й ріст її твердості й зносостійкості. При цьому сталь зберігає високу в'язкість. Завдяки цим властивостям сталь широко використовується для виготовлення корпусів кульових млинів, щік каменедробарок, хрестовин рейок, гусеничних траків, козирків землечерпалок і т.д.

Схильність до інтенсивного наклепу є характерною рисою сталей аустенітного класу.