- •Оглавление
- •Введение
- •Основные принципы выбора материала.
- •Указания к выполнению работы по выбору материалов и способов получения заготовок для изготовления деталей машин.
- •Пример выполнения задания Техническое задание
- •Решение
- •1 Этап. Анализ условий и составление профиля требований
- •2 Этап. Подбор альтернатив
- •3 Этап. Выбор марки стали
- •5 Этап. Выбор альтернативной марки стали для отливок и способа литья
- •6 Этап. Зарубежные аналоги выбранной марки стали
- •Механические свойства в соответствии с категориями прочности
- •Марки сталей в соответствии с категориями прочности.
- •Свойства углеродистых конструкционных сталей
- •1. Свойства углеродистых конструкционных сталей
- •2. Свойства углеродистых конструкционных
- •Свойства конструкционных легированных сталей
- •Прокаливаемость (критический диаметр Dк) сталей
- •Выбор марки стали методом весовых коэффициентов
- •Литейные стали и способы литья
- •Зарубежные аналоги отечественных марок сталей
- •Библиографический список
Свойства конструкционных легированных сталей
Сталь 15Х
Свойства после термической обработки: 1-я закалка или нормализация с температуры 880 °С; 2-я закалка с температуры 770-820 °С; отпуск при температуре 180 °С. Закалочная среда – вода или масло. Охлаждение после отпуска на воздухе или в масле. Твёрдость указана для сердцевины после цементации.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
690 |
490 |
12 |
45 |
0,69 |
320 |
2450 |
– 100 |
1,06 |
Сталь 15Х
Свойства после нормализации с температуры 850 – 880 °С
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа
|
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
60
|
390 |
195 |
26 |
55 |
0,59 |
165 |
1110 – – 1560
|
– 80 |
1,06 |
Сталь 20Х
Свойства после термической обработки: 1-я закалка или нормализация с температуры 880 °С; 2-я закалка с температуры 770-820 °С; отпуск при температуре 180 °С. Закалочная среда – вода или масло. Охлаждение после отпуска на воздухе или в масле. Твёрдость указана для сердцевины после цементации.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
780 |
635 |
11
|
40 |
0,59 |
350 |
2450 |
– 100 |
1,06 |
Сталь 20Х
Свойства после нормализации с температуры 860 – 880 °С
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа
|
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
60
|
600 |
400 |
13 |
40 |
0,5 |
255 |
1670 – – 2290
|
– 80 |
1,06 |
Сталь 30Х
Свойства после закалки в масле с температуры 860 °С и отпуска при температуре 500 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана для температур отпуска 400 – 650 °С.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа
|
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
880 |
685 |
12 |
45 |
0,69 |
360 |
2305 – – 3925
|
– 70 |
1,06 |
Сталь 35Х
Свойства после закалки в масле с температуры 860 °С и отпуска при температуре 500 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана для температур отпуска 400 – 650 °С.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа
|
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
910 |
735 |
11 |
45 |
0,69 |
370 |
2305 – – 3925 |
– 70 |
1,06 |
Сталь 40Х
Свойства после закалки в масле с температуры 860 °С и отпуска при температуре 500 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана для температур отпуска 400 – 650 °С.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа
|
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
980 |
785 |
10 |
45 |
0,59 |
390 |
2305 – – 3925 |
– 50 |
1,06 |
Сталь 45Х
Свойства после закалки в масле с температуры 840 °С и отпуска при температуре 520 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана для температур отпуска 500 – 650 °С.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа
|
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1030 |
835 |
9 |
45 |
0,49 |
410 |
2260 –– 3435
|
– 50 |
1,06 |
Сталь 50Х
Свойства после закалки в масле с температуры 830 °С и отпуска при температуре 520 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана для температур отпуска 500 – 650 °С.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа
|
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1080 |
885 |
9 |
40 |
0,39 |
430 |
2355 –– 3435
|
– 50 |
1,06 |
Сталь 15ХМ
Свойства после закалки на воздухе с температуры 880 °С и отпуска при температуре 650 °С. Охлаждение после отпуска на воздухе. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
30
|
440 |
275 |
21 |
55 |
1,18 |
215 |
1755 |
– 60 |
1,3 |
Сталь 15ХМ
Свойства после нормализации с температуры 870 – 890 °С
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа
|
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
200
|
470 |
280 |
20 |
45 |
0,6 |
200 |
1790
|
– 60 |
1,3 |
Сталь 30ХМА
Свойства после закалки в масле с температуры 880 °С и отпуска при температуре 540 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
930 |
735 |
12 |
50 |
0,88 |
370 |
2250 |
– 70 |
1,35 |
Сталь 35ХМ
Свойства после закалки в масле с температуры 850 °С и отпуска при температуре 560 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
930 |
835 |
12 |
45 |
0,78 |
370 |
2365 |
– 60 |
1,3 |
Сталь 38ХМ
Свойства после закалки в масле с температуры 850 °С и отпуска при температуре 580 °С. Охлаждение после отпуска на воздухе. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
980 |
885 |
11
|
45 |
0,69 |
390 |
2365 |
– 60 |
1,3 |
Сталь 40ХН
Свойства после закалки в масле с температуры 820 °С и отпуска при температуре 500 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана для температур отпуска 500 – 600 °С.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа
|
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
980 |
785 |
11 |
45 |
0,69 |
390 |
2130 – – 2500 |
– 60 |
1,6 |
Сталь 45ХН
Свойства после закалки в масле с температуры 820 °С и отпуска при температуре 530 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана для температур отпуска 500 – 600 °С.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа
|
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1030 |
835 |
10 |
45 |
0,69 |
410 |
2130 – – 2500 |
– 60 |
1,6 |
Сталь 20ХН3А
Свойства после закалки в масле с температуры 820 °С и отпуска при температуре 500 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не ниже |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк |
930 |
735 |
12 |
55 |
1,08 |
370 |
2620 |
– 100 |
2,8 |
Сталь 30ХН3А
Свойства после закалки в масле с температуры 820 °С и отпуска при температуре 530 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
980 |
785 |
10 |
50 |
0,78 |
390 |
2365 |
– 100 |
2,8 |
Сталь 38ХС
Свойства после закалки в масле с температуры 900 °С и отпуска при температуре 630 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
930 |
735 |
12
|
50 |
0,69 |
380 |
2500 |
– 25 |
1,1 |
Сталь 40ХФА
Свойства после закалки в масле с температуры 880 °С и отпуска при температуре 650 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
880 |
735 |
10 |
50 |
0,88 |
360 |
2365 |
– 70 |
1,3 |
Сталь 10Г2
Свойства в нормализованном состоянии при температуре нормализации 920 °С. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
60
|
420 |
245 |
22 |
50 |
3,6 |
180 |
1935 |
– 70 |
1,06 |
Сталь 50Г2
Свойства после закалки в масле или на воздухе с температуры 840 °С и отпуска при температуре 650 °С. Охлаждение после отпуска на воздухе. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
740 |
420 |
11 |
35 |
0,39 |
300 |
2250 |
– 25 |
1,06 |
Сталь 30ХГС
Свойства после закалки в масле с температуры 880 °С и отпуска при температуре 540 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1080 |
835 |
10 |
45 |
0,44 |
430 |
2250 |
– 25 |
1,1 |
Сталь 30ХГС
Свойства после нормализации с температуры 880 °С
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа
|
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
100
|
615 |
395 |
17 |
45 |
0,59 |
260 |
1870 – – 2290
|
– 25 |
1,1 |
Сталь 30ХГСА
Свойства после закалки в масле с температуры 880 °С и отпуска при температуре 540 °С. Охлаждение после отпуска в масле.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не ниже |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1080 |
835 |
10 |
45 |
0,49 |
430 |
2620 |
– 25 |
1,3 |
Сталь 35ХГСА
Свойства после изотермической закалки с температуры 880 °С в селитре, имеющей температуру 280 – 310 °С, охлаждение на воздухе; закалки в масле с температуры 950 °С и отпуска при температуре 700 °С, охлаждение после отпуска на воздухе; закалки в масле с температуры 890 °С и отпуска при температуре 230 °С, охлаждение после отпуска на воздухе или в масле. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1620 |
1275 |
9 |
40 |
0,39 |
690 |
2365 |
– 25 |
1,3 |
Сталь 35ХГСА
Свойства после закалки в масле с температуры 870 °С и отпуска при температуре 540 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле. Твёрдость указана после отжига.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не более |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1080 |
950 |
15 |
49 |
0,98 |
460 |
2365 |
– 25 |
1,3 |
30ХГТ
Свойства после закалки на воздухе с температуры 880 – 950 °С, закалки в масле с температуры 850 °С и отпуска при температуре 200 °С. Охлаждение после отпуска в воде, масле или на воздухе.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не ниже |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1470 |
1270 |
9 |
40 |
0,59 |
565 |
2620 |
– 50 |
1,1 |
40ХН2МА
Свойства после закалки в масле с температуры 850 °С и отпуска при температуре 620 °С. Охлаждение после отпуска в воде или масле.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не ниже |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1080 |
930 |
12 |
50 |
0,78 |
430 |
2930 |
– 80 |
2,8 |
38Х2Н2МА
Свойства после закалки в масле с температуры 870 °С и отпуска при температуре 580 °С. Охлаждение после отпуска на воздухе или в масле.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не ниже |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1080 |
930 |
12 |
50 |
0,78 |
430 |
2930
|
– 110 |
3,1 |
40Х2Н2МА
Свойства после закалки в масле с температуры 870 °С и отпуска при температуре 600 °С. Охлаждение после отпуска в воде или в масле.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не ниже |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1080 |
930 |
10 |
45 |
0,78 |
430 |
2770
|
– 80 |
3,1 |
18Х2Н4ВА
Свойства после закалки в масле с температуры 860 °С и отпуска при температуре 200 °С. Охлаждение после отпуска на воздухе или в масле.
Диаметр (толщина), мм |
, МПа |
, МПа |
% |
% |
KCU, МДж/м2
|
, МПа |
HB, МПа не ниже |
Т50, °С не выше |
КС – |
не менее |
|||||||||
Dк
|
1240 |
1110 |
19 |
61 |
1,47 |
696 |
2930
|
– 120 |
3,6 |
Приложение 5
