40. Автоматные стали

это стали повышенной обрабатываемости резанием. При их обработке достигается высокая производительность, обеспечивается малая шероховатость обработанной поверхности, хорошее стружкоотделение. Эти стали используются в основном в массовом производстве для изготовления деталей на станках-автоматах (винтов, шпилек, болтов, гаек, мелких деталей сложной конфигурации и т.п.). Хорошая обрабатываемость резанием достигается за счет повышенного содержания в них серы (до 0,08… 0,35 %) и фосфора (0,06… 0,15 %). Наличие сульфидов способствует образованию при резании стружки надлома и получению низкой шероховатости обработанной поверхности, а также оказывает смазывающее действие, уменьшая трение между обрабатываемой поверхностью, стружкой и инструментом, что повышает стойкость режущего инструмента. Однако наличие серы и фосфора в повышенных количествах снижает вязкость и пластичность сталей, поэтому они имеют пониженную прочность и склонны к хрупкому разрушению.Улучшение обрабатываемости сталей резанием достигается также введением в них свинца (0,15…0,30 %), селена (0,04…0,10 %) и кальция, при этом механические свойства сохраняются достаточно высокими. Автоматные стали обозначаются буквой А, которая ставится в начале марки, и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента (например, А12 — автоматная сталь, среднее содержание углерода — 0,12 %). Марганец обозначается буквой Г (если его количество в стали более 1 %, например сталь А40Г), свинец — буквой С, селен — буквой Е. Кальцийсодержащие стали обозначаются буквами АЦ, например АЦ40.В промышленности нашли применение калъцийсодержащие стали. При высокой обрабатываемости они лишены недостатков автоматных сталей с повышенным содержанием вредных примесей — серы и фосфора. Повышенная обрабатываемость этих сталей достигается за счет образования в зоне резания кальцийсодержащего слоя толщиной несколько мкм, играющего роль внутренней смазки и препятствующего образованию адгезии. Кроме того, наличие кальция в стали приводит при определенных скоростях резания к возникновению на поверхности инструмента отложений, предотвращающих и компенсирующих износ. Из кальцийсодержащих сталей изготавливают термически упрочняемые детали — шестерни, валы и т.п. Автоматные стали предназначены для изготовления изделий массового производства, обрабатываемых на станках-автоматах, автоматических линиях (гайки, болты, оси, шпильки, валики и др.). Эти стали хорошо обрабатываются режущими инструментами благодаря повышенному содержанию в них S, Р, Рв. Дисперсные сернистые включения (сульфиды) по существу нарушают сплошность металла и этим обеспечивает хорошее отделение стружки при резании (стружка скола осыпается, а не навивается на деталь, инструмент).Содержание S в автоматных сталях не должно превышать 0,2%, Рв–0,1% из-за существенного снижения свойств, повышения порога хладноломкости. Поэтому автоматные стали применяют для деталей, не испытывающих повышенных нагрузок в эксплуатации.ГОСТ 1414-75 регламентирует химический состав автоматных сталей: А12, А20, А30, А40Г (А – автоматная сталь, а цифра – сотые доли %С).Термическая обработка с целью упрочнения этих сталей, как правило, не применяется. Легированные автоматные стали (АС12ХН, АС35Г2, АС30ХМ, АС40ХГНМ) упрочняются термической обработкой (закалка от 830..9000С в масле и отпуск на требуемую твердость).Показатели прочности этих сталей соответствуют аналогичным конструкционным, но пластичность их из-за повышенных S, Р в 1,5..2 раза ниже. Тем не менее из легированных автоматных сталей изготовляют венцы зубчатых синхронизаторов автомобилей, червяки, фланцы, рычаги переключения передач, шестерни коленвала, втулки, валы и др.