1. Характеристикастали 30 ХГС
1.1 Марочныйхимический состав
Химический элемент % Кремний (Si) 0,90–1,20 Углерод (С) 0,28–0,35 Марганец (Mn) 0,8–1,10 Никель (Ni), не более 0,30 Фосфор (P), не более 0.035 Хром (Cr) 0,80–1,10 Сера (S), не более 0.035 Медь (Cu), не более 0,30
1.2 Критическиеточки
Критические точки
°С Ac1 760 Aс3 853
Mн 352 tн 900
1.3 Областиприменения изучаемой стали
Вид поставки:сортовой прокат, в том числе фасонный, калиброванный пруток, шлифованный прутоки серебрянка, лист тонкий, полоса, поковки и кованные заготовки, трубы.
Назначение –различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, тормозные лентымоторов, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, рычаги,толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременныхнагрузках, крепежные детали.
Температураковки, оС: начала 1240, конца 800. Сечения до 50 мм охлаждаютсяв штабелях на воздухе, 51–100 мм – в ящиках.
Свариваемость– ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовойзащитой, АрДС, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка, КТСбез ограничений.
Флокеночувствительность– чувствительна.
Склонность котпускной хрупкости – склонна.
2. Режимытермической обработки для получения следующих структур:
2.1 Получениеструктуры перлит + феррит
/>
Нагреваем стальдо температуры ≈ 8700С. При нагреве до такой температуры сплавпереходит в однофазное состояние – однородный аустенит. Затем необходимонепрерывно охлаждать сплав со скоростью V
2.2Получение перлита с минимальнымколичеством феррита
/>
Нагреваемсталь выше температуры Ас3, для получения однородной структуры –аустенита. После этого делаем выдержку, затем охлаждаем со скоростью Vвкздо температуры Т = 720 0С и делаем изотермическую выдержку до концаперлитного превращения. Затем произвольно охлаждаем. В результате ферритвыделиться в минимальном количестве, а аустенит превратиться в перлит.
2.3 Получениемелкоигольчатого мартенсита
/>
Нагреваемсталь выше температуры Ас3 примерно на 20 – 40 0С дляполучения в структуре мелкозернистого аустенита. Затем охлаждаем со скоростью V> Vвкз. При температуре ниже температуры Мн вструктуре будет мелкоигольчатый мартенсит.
2.4 Получениекрупноигольчатого мартенсита
/>
Нагреваемсталь значительно выше температуры Ас3 примерно до температуры около9000С для получения в структуре крупнозернистого аустенита. Затемохлаждаем со скоростью V > Vвкз. При температуре ниже температурыМн в структуре будет крупноигольчатый мартенсит.
2.5Получение структуры мартенсит и феррит
/>
Нагреваемсталь в межкритический интервал температур: Ас1 – Ас3, дляполучения в структуре аустенита с ферритом, потом охлаждаем со V > Vвкз.До t=7300С иделаем изотермическую выдержку пока не начнется выделение избыточного феррита изатем охлаждаем. При температуре ниже температуры Мн в структуребудет мартенсит и феррит.
2.6Получение структуры феррит, троостит и мартенсит (с различным соотношениемструктурных составляющих)
/>
Для получениитакой структуры необходимо нагреть сталь до температуры аустенизации(Ac3), затем охлаждение со V> Vвкз до 7000С и выдержка 5 мин, при этомвыделяется феррит. Затем охлаждение со V > Vвкз до 580 0Си выдержка 2 мин, при этом выделяется тростит. Т.к. линия конца перлитногопревращения не была пересечена, то оставшийся аустенит превратиться вмартенсит.
2.7 Получение в структуремартенсита и продуктов промежуточного превращения в верхнем и нижнем районетемператур второй ступени (на разных стадиях распада)
/>
Нагреваемсталь в однофазную аустинитную область, а затем охлаждаем со скоростью V > Vвкздо Т= 470 0С 20 с изотермической выдержкой 3 с для полученияверхнего бейнита, затем быстрым охлаждением до Т = 350 0С иизотермической выдержкой 30 с для получения нижнего бейнита. Оставшийся аустенитпревратится в мартенсит при охлаждении со скоростью V > Vвкз.
2.8 Получениеструктуры сорбит отпуска
Исходнойструктурой является мартенсит. Для получения сорбита отпуска отпуск следуетпроводить при температуре 650 0С. Выдержка при этой температуредолжна составлять 30 мин для снятия остаточных напряжений, возникающих врезультате закалки на мартенсит. После этого необходимого охладить сталь, приотносительно небольшой скорости, например, на воздухе при комнатной температуре.
Списокиспользуемой литературы
1. Справочник по машиностроительнымматериалам. Под редакцией Г.И. Погодина – Алексеева.
2. Специальные стали. Гольштейн Н.О., Грачев С.В.,Векслер Ю.Г.
3. Изотермические и термокинетическиедиаграммы распада переохлажденного аустенита. А.А. Попов, Л.Е. Попова.
4. Металловедение, термообработка ирентгенография. Новиков И.И. Строганов Г.Б., Новиков А.И.
5. Металловедение и термическая обработкаметаллов. Лахтин Ю.М.