Конспект лекций Часть 2 Омск 2006 (075. 8) Ббк 34. 202: 34. 206я73 Б95

Легированные конструкционные улучшаемые стали общего назначения – среднеуглеродистые, содержат 0,3 – 0,5 % углерода и подвергаются закалке и высокому отпуску (улучшению); они должны иметь высокую прочность при достаточной пластичности, малую чувствительность к концентраторам напряжения, высокий предел выносливости и хорошую прокаливаемость.
Хромистые стали марок 30Х, 38Х, 40Х и 50Х применяют для изготовления средненагруженных деталей: зубчатых колес, валов, рычагов, ответственных болтов и гаек. Стали марок 30ХР, 40ХРА, 33ХС, 38ХСА имеют повышенную прочность, хорошую прокаливаемость.
Хромокремнемарганцевые стали марок 30ХГСА, 35ХГСА, 40ХГСА, называемые «хромансиль», не содержат дефицитных легирующих элементов, но имеют высокие механические свойства, хорошо свариваются и часто являются заменителями более дорогих хромоникелевых и хромомолибденовых сталей.
Хромоникелевые стали марок 30ХН3А, 40ХН, 45ХН после термической обработки имеют высокую прочность и пластичность, хорошо сопротивляются ударным нагрузкам, прокаливаются на значительно большую глубину по сравнению с другими легированными сталями. Из этих сталей изготавливают венцы тяговых зубчатых передач локомотивов с применением улучшения и поверхностной закалки с нагревом токами высокой частоты (т. в. ч.).
Группа рессорно-пружинных сталей. Основным требованием, предъявляемым к рессорно-пружинным сталям, является высокий предел упругости и выносливости. Этим условиям удовлетворяют стали, легированные элементами, повышающими предел упругости: кремний, марганец, хром, ванадий, вольфрам.
Специфическим в термической обработке рессорных листов и пружин является применение закалки и среднего отпуска при температуре 400 – 500С (в зависимости от стали). Это необходимо для получения структуры троостита отпуска (с твердостью HRC42 – 48), обеспечивающего наиболее высокий предел упругости.
Для изготовления пружин вагонов, некоторых автомобильных рессор, в станкостроении, для торсионных валов наиболее часто применяют кремнистые стали марок 55С2, 60С2, 70С3А, которые имеют высокий предел текучести и упругости.
Дополнительное легирование кремнистых сталей хромом, марганцем, вольфрамом и никелем увеличивает их прокаливаемость, уменьшает склонность к обезуглероживанию и увеличению зерна при нагреве. Стали марок 60С2ХФА и 65С2ВА имеют хорошую прокаливаемость и высокую прочность, их применяют при изготовлении крупных высоконагруженных пружин и рессор. При больших динамических нагрузках используется сталь марки 60С2Н2А. Для автомобильных рессор широко применяют сталь 50ХГА.
Срок службы рессор может быть увеличен в 1,5 – 2 раза дополнительной дробеструйной обработкой (поверхностным наклепом), создающей в поверх-ностных слоях металла остаточное напряжение сжатия, понижающее рабочее напряжение растяжения.