53. Цементуемые стали.

К ним относятся стали с содержанием углерода от 0.1 до 0.25%. Эти стали подвергают цементации с последующей закалкой и низким отпуском при температуре порядка 150-200 градусов Цельсия. В зависимости от габаритов детали для их изготовления могут использоваться сталь 10–сталь 25 или лигидов. Однако основным показателем, который отличает цементуемые стали от других является содержание углерода. После цементной и термической обработки твердость цементованного слоя составляет около 58–62HRC.

54. Улучшаемые стали

Улучшаемые стали — это углеродистые и легированные стали, содержащие 0,3…0,55% углерода, основным способом упрочнения для них является улучшение (закалка и высокий отпуск), обеспечивающее получение структуры сорбита. Содержание углерода определяет близкий уровень механических свойств 900… 1000 МПа, от ~ 650…750 МПа при высокой ударной вязкости (см. рис. 5.21) как углеродистых, так и легированных сталей. Но эти свойства для углеродистых и легированных сталей достигаются в разных сечениях в зависимости от уровня легирования. Для легированных сталей эти свойства можно получить для деталей большего сечения, упрочняемых во всем объеме.

Углеродистые улучшаемые стали 35, 40, 45, 50, 55 имеют низкую прокаливаемость (до 10… 15 мм). В улучшенном состоянии они применяются для изготовления деталей небольшого сечения и простой формы. В отожженном или нормализованном состоянии эти стали используются для изготовления деталей большого сечения, работающих при невысоких нагрузках. Из сталей 40, 45, 50, 55 производят также детали, отдельные части (поверхности) которых работают на износ (шейки и шлицы валов, зубья шестерен и др.). Эти поверхности подвергают местной закалке ТВЧ.

55. Пружинная и шарикоподшипниковая стали.

Рессорно-пружинные стали предназначены для изготовления рессор, пружин и других упругих элементов. Основное требование к ним — высокий предел упругости, что гарантирует отсутствие пластической деформации при нагрузках. В качестве пружинных применяют углеродистые и легированные стали с 0,6…0,8% С. Детали подвергают закалке и среднему отпуску (420…480 °С). Такая термическая обработка обеспечивает получение структуры троостита и максимальных значений предела упругости (см. рис. 5.21). Углеродистые стали марок 65, 70, 75 обеспечивают необходимые свойства при невысоких напряжениях в изделиях небольшого сечения. Предел упругости этих сталей составляет 630…700 МПа.

56. Инструментальные стали, их маркировка и области применения

К инструментальным относятся стали, предназначенные для изготовления режущего, измерительного, штампового и других инструментов. Основными свойствами этих сталей являются твердость, вязкость, износостойкость, теплостойкость, прокаливаемость. Для некоторых инструментальных сталей большое значение имеет теплопроводность, устойчивость против налипания обрабатываемого металла на металл инструмента и др.

Инструментальные стали делят на углеродистые, легированные и быстрорежущие.

К качественным углеродистым инструментальным сталям относят стали У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13; из них изготовляют несложные по конфигурации режущие и измерительные инструменты. Отпуск в зависимости от назначения инструмента и требуемой твердости производится при 150-220°С. Углеродистые стали являются более дешевыми.

Легированные инструментальные стали получают на базе углеродистых инструментальных сталей путем легирования их хромом, вольфрамом, ванадием, марганцем, кремнием и другими элементами. Из легированных инструментальных сталей марок 9ХС, ХВГ, Bl, XB5 и других изготавливают различные режущие инструменты, имеющие сложную конфигурацию.

Ш тамповые стали, применяемые при изготовлении инструментов для обработки металлов давлением, делятся на два класса в зависимости от условий работы.

В случаях деформирования металла в холодном состоянии штамповым сталям придают высокую твердость, износостойкость и вязкость, чтобы противостоять динамическим нагрузкам. Штампы для горячей обработки металлов работают в худших условиях, поэтому для их изготовления применяют достаточно сложные по составу легированные инструментальные стали.

Быстрорежущие стали широко используют для изготовления режущего инструмента, обладающего большой твердостью и работающего при высоких скоростях резания. Быстрорежущая сталь относится к карбидному (ледебуритному) классу сталей. В их состав входят карбидообразующие элементы – хром, вольфрам, ванадий, кобальт, молибден.