Конструкционные машиностроительные цементуемые (нитроцементуемые) стали

К цементуемым относятся малоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,1-0,25%. Эти стали используются для изготовления деталей, которые в процессе работы подвергаются интенсивному изнашиванию и от которых требуются высокие механические свойства (сопротивление статическим и динамическим нагрузкам и усталости) – зубчатые колеса, кулачки, валики, поршневые пальцы, втулки и т.п.

После цементации (нитроцементации) стали подвергают закалке и низкому отпуску, что обеспечивает получение твердого поверхностного слоя (НRС 58-62) и достаточно прочную и вязкую сердцевину (HRC 15-40), устойчивую к воздействию циклических и ударных нагрузок. Работоспособность цементованных деталей зависит от свойств поверхностного слоя и сердцевины. При одинаковых свойствах цементованного слоя работоспособность деталей повышается по мере увеличения твердости и предела текучести сердцевины. Цементуемые стали в зависимости от степени упрочнения сердцевины детали подразделяют на три группы:

1. Углеродистые стали с неупрочняемой сердцевиной при термической обработке марок 10, 15, 20, применяемые для изготовления изделий небольших размеров, не испытывающих значительных напряжений.

2. Низколегированные стали со слабоупрочняемой сердцевиной. К этой группе относятся хромистые стали марок 15Х, 20Х, а также содержащие дополнительно ванадий (15ХФ) или бор (20ХР). Стали этой группы применяют для небольших деталей простой формы сечением до 25 мм, работающие в условиях трения при средних нагрузках (втулки, валики, оси, поршневые пальцы и т.п.)

3. Относительно высоколегированные стали с сердцевиной, сильно упрочняемой при термообработке. К этой группе –сталям относятся: хромоникелевые – марок 12ХН2, 20ХН3А, 20ХНР и др., применяемые для изготовления крупных деталей ответственного назначения, испытывающих большие напряжения и удары. Прокаливаемость сталей до 100 мм. Стали дополнительно легируют молибденом и вольфрамом, что повышает их механические и эксплуатационные свойства и детали прокаливаются практически в любом сечении.

Хромомарганцовистые стали с добавками титана и молибдена марок 18ХГТ, 20ХГН, 25ХГТ и др. применяют вместо дорогостоящих хромоникелевых сталей. Они превосходят по прочности хромоникелевые, но имеют меньшую вязкость и менее устойчивы против нагрева. Прокаливаемость их до 60 мм. Повышение прокаливаемости достигается дополнительным легированием никелем (например, сталь 15ХГН2ТА и др.). Химический состав углеродистых сталей регламентируется по ГОСТ 1050-88, легированных по ГОСТ 4543-71.

Дата добавления: 2014-01-07