Мартенситностаріючі сталі

Підшипникові сталі

Ресорно-пружинні сталі

Ресорно-пружинні сталі бувають вуглецеві та леговані. Вони мають високий опір малим пластичним деформаціям (висока границя пружності) й високу границю витривалості. Ці власти­вості отримують шляхом гартування й середньотемпературного відпуску при температурах 420 °С (сталь 60С2А і сталь 65С2ВА) та 470 °С (всі інші марки сталей), внаслідок чого формується трооститна структура. Вуглецеві ресорно-пружинні сталі після термообробки мають σ₀₂ = 780...990 МПа і δ = 7...10 %, а лего­вані сталі відповідно σ₀₂ = 1175...1665 МПа і δ = 5...8 %. Ресор­но-пружинні сталі легують марганцем, кремнієм, хромом, воль­фрамом і ванадієм. Пружини з вуглецевих, марганцевих і кремнієвих сталей не втрачають своїх властивостей до темпера­тур 200 °С. Для температур експлуатації до 300 °С використо­вують сталі, леговані хромом і ванадієм, наприклад сталь 50ХФА. Хімічний склад деяких ресорно-пружинних сталей поданий в таблиці 8.

Марки та хімічний склад деяких ресорно-пружинних сталей Таблиця 8
Марка сталі	Масова частка елементів, %
вуглець	кремній	марганець	хром	інші
	0,62...0,70	0,17...0,37	0,50...0,80	≤0,25	-
	0.67...0.75	0,17...0,37	0,50...0,80	≤0,25	-
	0,72...0,80	0,17..:0,37	0,50...0,80	≤ 0,25	-
	0,77...0,85	0,17...0,37	0,50...0,80	≤ 0,25	-
	0,82...0,90	0,17...0,37	0,50...0,80	≤0,25	-
60Г	0,57...0,65	0,17...0,37	0,70...1,00	≤ 0,25	-
65Г	0,62...0,70	0,17...0.37	0,90...1,20	≤ 0,25	-
70Г	0.67...0.75	0,17...0,37	0,90...1,20	≤0,25	-
55С2	0,52...0,60	1,5...2,0	0,60...0,90	≤0,30	-
60С2А	0,58...0,63	1,6...2,0	0,60...0,90	≤ 0,30	-
70С3А	0,66...0,74	2,4...2,8	0,60...0,90	≤0,30	-
60С2Г	0.55...0.65	1,8...2,2	0,70...1,00	≤0,30	-
50ХГ	0,46...0,54	0,17...0,37	0,70...1,00	0,90...1,20	-
50ХФА	0,46...0,54	0,17...0.37	0,50...0,80	0,80...1,10	0,10...0,20 v
50ХГФА	0,48...0,55	0,17...0,37	0,80...1,00	0,95...1,20	0,15...0,25 v
65С2ВА	0,61...0,69	1,5...2,0	0,70...1,00	≤0,30	0,80...1,20 W

Деталі підшипників у роботі сприймають високі знакозмінні навантаження. Підшипникові сталі повинні бути дуже твер­дими й зносостійкими. В позначенні марок цих сталей літери й цифри означають: Ш на початку марки — підшипникова; X — легована хромом; 4,15, 20 — масова частка хрому (0,4; 1,5; 2,0 %);СГ — легована кремнієм і марганцем (таблиця 9).

Марки та хімічний склад підшипникових сталей Таблиця 9
Марка сталі	Масова частка елементів, %
вуглець	кремній	марганець	хром	нікель + мідь
ШХ15	0,95...1,05	0,17...0.37	0,20...0,40	1.30...1,65		0,50
ШХ15СГ	0,95...1,05	0,40...0,65	0,90..1,20	1,30..1,65		0,50
ШХ4	0,95...1,05	0,15...0.30	0,15...0.30	0,35...0,50		0,50
ШХ20СГ	0,90...1,00	1.40...1.70	1,40...1,70	1.40...1.70		0,50

Термічна обробка їх полягає в гартуванні від 840...850 °С в оливі й подальшому низькотемпературному відпуску при 150...160 °С. Твердість повинна перевищувати 61 HRC.

Мартенситностаріючі сталі — сучасні високоміцні кон­струкційні матеріали на залізній основі, практично безвуглецеві (С ≤0,03 %). Другим важливим компонентом після заліза в них є нікель кількістю 18...25 %. До складу мартенситностаріючих сталей входять також кобальт, титан, алюміній, моліб­ден, ніобій та інші елементи. Термічна обробка мартенситностаріючих сталей полягає в гартуванні й подальшому старінні в інтервалі температур 400...550 °С. Якщо в звичайних конструк­ційних сталях висока міцність досягається завдяки утворенню мартенситу як пересиченого твердого розчину проникнення вуг­лецю в α-залізі, то у мартенситностаріючих сталях через обмеже­ну розчинність легувальних елементів формується пересичений твердий розчин заміщення в α-залізі (мартенсит заміщення).

Мартенсит заміщення, сформований внаслідок гартування, є високопластичним і достатньо міцним. Зокрема доволі поши­рена сталь 03Н18К9М5Т після гартування має σ_в = 1200 МПа, δ = 20 %. Найбільший результат у зміцнення вносить старіння мартенситу, коли з пересиченого твердого розчину виділяються дисперсні фази інтерметалів типу N₃Ті, N₃Мо, NiТі тощо. Ме­ханічні властивості після старіння: σ_в = 2000 МПа, δ = 12 %. Сталь теплостійка до температури 450 °С.

Мартенситностаріючі сталі дорогі, мають високу питому міц­ність й застосовуються в літако- й ракетобудуванні.

Дата добавления: 2014-01-07