Перлитные стали

ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ТИПЫ

Ниже на примере конкретных композиций сталей различных структурных классов и назначения изучается влияние состава, термической обработки на структуру, механические и специальные свойства.

Перлитные стали представляют собой низко- и среднелегированные композиции конструкционного и инструментального назначения. Требуемые структура и свойства обеспечиваются соответствующей термической обработкой, в основном закалкой и отпуском.

В качестве примера стали этого класса рассмотрим конструкционную улучшаемую сталь марки 40Х. По ГОСТ 4543-71 /1/ она имеет следующий химический состав, вес. %: С = 0,36 – 0,44; Cr = 0,8 – 1,0; Mn = 0,5 – 0,8; Si = 0,17 – 0,37; S £ 0,035; Р £ 0,035.

В отожженном состоянии структура стали 40Х не отличается от структуры стали 40 и состоит из феррита и перлита (рис. 5), однако феррит и цементит, входящие в состав перлита этой стали, легированы хромом, что отражается на ее свойствах, особенно прочностных. Легирование хромом до 1% способствует измельчению зерна, улучшает прокаливаемость стали, позволяя производитель закалку в масле вместо воды, что уменьшает коробление деталей сложной конфигурации (критический диаметр при закалке в масле стали 40Х составляет 15 мм, стали 40 при закалке в воде – 10 мм). В улучшенном состоянии (закалка – высокий отпуск) сталь 40Х имеет структуру сорбит отпуска (рис. 6), которая обеспечивает наилучший комплекс механических свойств, значительно более высокий, чем у стали 40 после соответствующей термической обработки). Легирование хромом несколько повышает порог хладноломкости. Сталь 40Х применяется для ответственных деталей машин: шестерен, валов, осей, шатунов и других в сечениях до 25 – 40 мм.

а	б

б б

Рис. 5. Микроструктура стали марки 40Х в отожженном состоянии: а – фотография микроструктуры при увеличении 300; б – схематическое изображение

Рис. 6. Микроструктура стали марки 40Х после закалки и высокого отпуска: а – фотография микроструктуры при увеличении 300; б – схематическое изображение

Дата добавления: 2014-11-16