Charakteristiky, charakteristiky tepelného spracovania a aplikácie ocele 40x

Oceľ 40x sa vzťahuje na štruktúrne legované zliatiny. Slovo "štrukturálne" znamená, že materiál sa používa na výrobu rôznych mechanizmov, konštrukcií a častí používaných v strojárstve a konštrukcii a má určitý súbor chemických, fyzikálnych a mechanických vlastností.

Chemické zloženie

Číslicu 40 v označení že percento uhlíka v zliatine sa pohybuje od 0,36 do 0,44 a písmeno Označenie x označuje na prítomnosť legujúceho prvku chrómu v množstve nie menšom ako 0,8 a nie viac ako 1,1 percenta. Zliatina ocele s chrómom poskytuje jej odolnosť proti korózii v oxidačnom prostredí a atmosfére. Inými slovami, oceľ nadobúda nehrdzavejúce vlastnosti. Okrem toho chróm určuje štruktúru zliatiny, jej technologické a mechanické charakteristiky.

Zvyšné chemické prvky sú súčasťou ocele x 40 v nasledujúcich množstvách:

• nie viac ako 97% železa;
• 0,5 - 0,8% mangánu;
• 0,17 až 0,37% kremíka;
• nie viac ako 0,3% medi;
• nie viac ako 0,3% niklu;
• nie viac ako 0,035% fosforu;
• nie viac ako 0,035% síry.

Fyzikálne vlastnosti

Takmer všetko fyzikálne vlastnosti kovov priamo alebo nepriamo úmerné teplote. Tieto faktory ako odpor, súčiniteľ lineárnej rozťažnosti a zvláštne zvýšenie tepla so zvyšujúcou sa teplotou, a hustota ocele, jeho modulu pružnosti a súčiniteľa tepelnej vodivosti, naopak, klesá s rastúcou teplotou.

Ďalšia fyzická vlastnosť, nazývaná hmotnosť, nezávisí od prakticky čokoľvek. Vzorka sa môže tepelne spracovať, ochladiť, spracovať, tvarovať inak a hmotnosť zostáva nezmenená.

Fyzikálne charakteristiky všetkých známych značiek domácich ocelí a zliatin, vrátane popísanej značky, sú v tabuľkách a umiestnené v referenčných knihách o metalurgii.

Účinok tepelného spracovania na kvalitu

Oceľ v počiatočnom stave je skôr plastová hmota a môže byť spracovaná deformáciou. Môže byť kované, razené, valcované.

Na zmenu mechanických vlastností a dosiahnutie potrebných vlastností sa používa tepelné spracovanie kovu. Podstatou tepelného alebo tepelného spracovania je použitie súboru operácií na vykurovanie, držanie a chladenie zliatin z pevných kovov. V dôsledku takéhoto spracovania zliatina mení svoju vnútornú štruktúru a získava určité vlastnosti, ktoré sú potrebné pre výrobcu a spotrebiteľa.

Kritické body

Kritické body sú teploty, pri ktorých sa mení štruktúra ocele a jej fázový stav. Vypočítané v roku 1868 ruským metalurg a vynálezca Dmitrij Konstantinovič Černov, tak sa niekedy nazývajú body v Červnovi.

Označte tieto body písmenom A. Dolný bod A1 zodpovedá teplote, pri ktorej sa austenit pri zahriatí mení na perlit pri ochladení alebo perlitu na austenit. Bod A3 je horný kritický bod zodpovedajúci teplote, pri ktorej sa ferit sa uvoľňuje po ochladení alebo jeho rozpustenie končí pri zahrievaní.

Ak sa kritický bod určí vykurovaním, index "c" sa pridá k písmenu "A" a index "r" pri ochladení.

Pre danú oceľ je definovaná nasledujúca teplota kritických bodov:

• 743 * C - akt;
• 815 * C-Ac3;
• 730 * C-Ar3;
• 693 * C-Arl.

Algoritmus na tepelné spracovanie ocele a zliatin:

• vtip:
• kalenie;
• opustí;
• normalizácie;
• starnutia;
• kryogénna liečba.

Tepelné spracovanie ocele 40x. Charakteristiky teplotného režimu v súlade s požiadavkami GOST 4543-71:

• kalenie ocele 40x v olejovom médiu pri teplote 860 ° C;
• nechajte vo vode alebo oleji pri teplote 500 ° C.

V dôsledku tohto tepelného spracovania sa oceľ dostáva zvýšenú tvrdosť (číslo tvrdosti HB nie viac ako 217), vysokú pevnosť v ťahu (980 N / m2), a húževnatosť 59 J / cm2.

Výťažnosť

Pokiaľ ide o mechanické vlastnosti, je potrebné spomenúť dôležitú vlastnosť, ako je medza výnosu. Ak je zaťaženie je príliš veľký, konštrukcie alebo časti začne deformovať, a nespadajú do kovovej pružnej (zmizne úplne reverzibilná) a plastov (permanentné zvyšok) napätia. Inými slovami, kov "točí".

Výťažok je hranica medzi elastickými a elastoplastickými deformáciami. Hodnota stresu vplyvu závisí od mnohých faktorov: režim tepelného spracovania, prítomnosť nečistôt a zliatinových prvkov v oceli, mikroštruktúra a typ kryštálovej mriežky a teplota.

Pojmy fyzického a podmieneného medzného bodu sa vyznačujú v metalurgii.

Fyzická medza výnosu Je hodnota napätia, pri ktorej sa deformácia skúšobnej vzorky zvyšuje bez zvýšenia zaťaženia. V referenčných knihách sa táto hodnota označuje ako Σt a pre 40-násobnú značku jej hodnota nie je menšia ako 785 N / mm2 alebo 80 KGS / mm2.

Treba poznamenať, že plastové (nezvratné) deformácie sa v kovu nevyskytujú okamžite, ale postupne sa zvyšujú s nárastom aplikovaného zaťaženia. Preto je z hľadiska technológie vhodnejšie používanie pojmu "podmienený (technický) medzný stav".

Podmienečná (alebo technická) medza výnosu je napätie, pri ktorom prototyp dostáva plastické (ireverzibilné) predĺženie jeho konštrukčnej dĺžky o 0,2%. V tabuľkách je táto hodnota označená ako σ 0,2 a pre oceľ 40 x je:

• pri teplote 101 až 200 ° C až 490 MPa;
• pri teplote 201 až 300 ° C až 440 MPa;
• pri teplote od 301 do 500 ° C - 345 MPa.

Technologické charakteristiky

Súhrnne je možné charakterizovať oceľ 40x ako pevný a trvanlivý materiál, ktorý odoláva vysokým zaťaženiam bez zničenia. PK pozitívne vlastnosti zahŕňajú:

• odolnosť proti kolísaniu teploty;
• vynikajúce korózne vlastnosti;
• vysoká pevnosť.

Spolu s týmito vlastnosťami má tento materiál bohužiaľ nevýhody. Patria medzi ne:

• ťažkosti pri zváraní;
• sklon k ohrozeniu lámavosti;
• citlivosť na tvorbu flokenov.

Po ohreve s následným tepelným spracovaním je opísaná oceľ vhodná na manuálne oblúkové zváranie (RDS) a elektroslagové zváranie (ESW). Ak sa použije zváranie kontaktných bodov, je potrebné následné tepelné spracovanie.

Pomalé chladenie konštrukčnej legovanej ocele 40x po temperovaní vedie k jej krehkosti. Táto nevýhoda chýba v prípade rýchleho chladenia, ale v tomto prípade môžu vzniknúť vnútorné kmene, ktoré spôsobujú deformáciu.

Citlivosť hejna je tendencia kovu vytvárať vnútorné defekty (dutiny a trhliny), takzvané flokény. Aby sa eliminovala táto nevýhoda, zliatina sa evakuuje v panve so súčasným vyfukovaním argónom a ohrevom elektrickým oblúkom.

Sortiment výrobkov z valcovaných kovov

Oceľ 40x je vyrábaná a dodávaná na trh v nasledovnej forme:

• dlhé výrobky (vrátane tvarovaných) podľa GOST 4543-71, 2591-2006, 2590-2006, 10702-78 a 2879-2006;
• strieborné a leštené tyče v súlade s GOST 14955-77;
• tyč kalibrovaná podľa GOST 8559-75, 7417-75, 1051-73 a 8560-78;
• pásmo podľa GOST 82-70, 103-2006 a 1577-93;
• potrubia podľa GOST 13663-86, 8731-74, 8733-74;
• kovanie podľa GOST 8479-70;
• hrúbky plechu podľa GOST 19903-74 a 15777-93.

Je známy dostatočný počet domácich (40ХР, 40ХС, 40ХН, 40ХФ, 38ХА, 45Х) a cudzích analógov opísaných stupňov ocele.

Rozsah pôsobnosti

Vďaka svojim vlastnostiam je 40x oceľ široko používaná v rôznych priemyselných odvetviach. Jeho použitie pri výrobe vačkami a kľukové hriadele osí a vretien, stonky, piesty, hriadeľ pastorka, vretená, krúžky, tŕne, skrutky, pásy, kríky a iné časti, pre ktoré sú požiadavky na pevnosť zvýšené. Táto oceľ sa používa aj na výrobu konštrukcií prevádzkovaných v podmienkach nízkej teploty okolia, napríklad pri stavbe cestných a železničných mostov v severných šírkach.