- •Материаловедение
- •Г.Киев, 1999 год
- •Содержание
- •Глава 1 Введение в предмет
- •Глава 2 Свойства металлов
- •Шкала твердостей
- •Раздел 1. Металлические материалы черные.
- •Глава 4 легированные стали
- •Конструкционные легированные стали
- •Тройные легированные стали.
- •Классификация легированных сталей
- •Четветные и более сложнолегированные стали
- •Инструментальные легированные стали
- •Стали для режущего и измерительного инструмента
- •Глава 5. Легированные стали с особыми свойствами.
- •Стали и сплавы с высоким электросопротивлением (высокоомные);
- •Стали и сплавы с особым тепловым расширением; Стали и сплавы с высоким электросопротивлением.
- •К материалам первой группы предъявляются следующие основные требования:
- •Сплавы с особыми свойствами теплового расширения.
- •Глава 6. Чугуны.
Четветные и более сложнолегированные стали
Хромоникелевые и хромомарганцевые стали, в которых хром и никель удачно дополняют друг друга, что ведет к повышению прочности, прокаливаемости, твердости, вязкости и пластичности. Они отлично подвергаются цементации и азотированию. К этим сталям относят 12Х2Н4А, 12ХНЗА, применяются для изготовления зубчатых колес, распредвалов. Стали 20Х2Н4А, 20Х2Н4А-Ш 20ХЗГ2Ф и 18ХГТ применяют для шарикоподшипников с цементированием или азотированием. В этих сталях вместо дефицитного никеля вводится дешевый марганец.
Хромоалюминиевые стали, к которым относятся 38ХМЮА, является основным материалом для изготовления износоустойчивых деталей (зубчатых шестерен, кулачков и др.). При азотировании сохраняется мягкая сердцевина деталей и очень твердый наружный слой (до HRСА 85-90).(рис. 4-2, а, б).
Хромокремнемарганцевые стали (хромансиль) обладают высокой твердостью, хорошей штампуемостью и свариваемостью. Являются одними из лучших для деталей зубчатых редукторов, корпусов электроинструмента, кулачков, ходовых винтов и других деталей движущих механизмов АМЗ. Они наиболее дешевые из других сложнообразующих сталей. Применяются следующие марки хромансили: 20ХГС, 25ХГСА, ЗОХГСА, 35ХГСА, хорошо обрабатываемые режущим инструментом, пригодные для штамповки. Они хорошо свариваются дуговой сваркой. Поставляются в виде листов, труб, прутков, профилей, проволоки и поковок. Высокопрочная сталь З0ХГСНА отличается от стали ЗОХГСА наличием 1,5% никеля, что значительно повышает механические свойства сталей, обладает малой чувствительностью к концентрации напряжений, только для ответственных деталей движущих механизмов самолетной АМЗ (валов, крепежа и др.).(рис. 4-2, в)
Сталь ХВГ является одной из основных для изготовления ведущих валов профессиональной и специальной АМЗ, не подвержена термической поводке, закаливается до 58-68 НRС, хорошо покрывается износостойким хромом. Недостатком является хрупкость при ступенчатых формах (рекомендуется гладкие цилиндрические детали). (рис. 4-2, г). Стали 12Х18Н9Т и 12Х18Н10Т немагнитные и нержавеющие применяются для изготовления втулок направляющих ленту стоек и других элементов движущихся механизмов АМЗ, имеющих механический контакт с магнитной лентой или расположенных вблизи от нее. Только из этих сталей изготовляют направляющие вакуумные камеры видеомагнитофонов поперечно-строчной записи (профессиональные и специальные). Стали имеют невысокую твердость (до 28-30 НRС), (рис. 4-2, д, е) плохую лезвийную, но хорошую абразивную мехобработку, высокую износоустойчивость при контакте с магнитной лентой, низкий коэффициент трения. В листовом состоянии обладают средней и глубокой вытяжкой (домашняя посуда -- сковородки, кастрюли, ложки, кружки и др.
Инструментальные легированные стали
Эти стали идут для изготовления лезвийного режущего инструмента (резцы, сверла, фрезы, метчики, плашки, долбяки, протяжки), метрологического инструмента (микрометры, скобы, пробки) и штампового технологического инструмента при производстве АМЗ. В этих сталях необходимым является наличие твердых карбидов хрома, вольфрама, марганца, ванадия и молибдена. Первый способствует хорошей прокаливаемости, высокой износоустойчивости и твердости инструмента. Вольфрам увеличивает износостойкость, ванадий обеспечивает природную мелкозернистость.
Легированная инструментальная сталь по сравнению с углеродистой инструментальной обладает большей прокаливаемостью, имеет меньшую критическую скорость закалки, позволяет применять в качестве закалочной среды масло вместо воды, что дает меньше трещин и других дефектов. Стали, предназначенные для изготовления лезвийного режущего инструмента должны обладать высокой твердостью (НRС >62) и износостойкостью. Если обработка протекает при высоких скоростях резания, сильно нагревается. Поэтому режущая кромка инструмента должна быть выполнена из стали, имеющей повышенную красностойкость и теплостойкость.
Для измерительного (метрологического) инструмента важны малая деформация при термообработке и сохранение постоянства размеров.
В сталях, используемых для изготовления штампов, прессов должны сочетаться твердость и вязкость, минимальные деформации при термообработке, хорошая обработка резанием.
