
- •Министерство образования Российской Федерации московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
- •Задание
- •1.1. Требования к материалам для зубчатых колес
- •Hb 241 после отпуска при 600 с.
- •1) Закалка:
- •2) Отпуск:
- •2.2. Способы дополнительного повышения конструкционной прочности шестерни, изготовленной из стали 40хн.
- •3. Основные требования к стали 40хн. Сведения о стали 40хн:
- •Использование в промышленности:
- •Требования, предъявляемые к изделиям из стали 40хн:
- •Влияние легирующих элементов:
- •Недостатки стали 40хн:
- •Список используемой литературы
3. Основные требования к стали 40хн. Сведения о стали 40хн:
Cталь 40хн (Гост 4543-71) относится к качественным конструкционным сталям (т.е предназначенным для изготовления машиностроительных и строительных изделий) легированным хромоникелевым стальным сплавам. Добавление никеля в состав стали повышает ее химическую устойчивость. Дополнительную устойчивость к коррозирующим факторам сталь 40 хн приобретает благодаря добавке хрома. Он также усиливает такие механические свойства стали 40хн, как твердость и прочность.
Состав (по ГОСТ 4543-71):
Сталь |
Содержание элементов, % |
Критический диаметр, мм |
Температура полухрупкости |
|||||
C Углерод |
Mn Марганец |
Si Кремний |
Cr Хром |
Ni Никель |
другие |
|||
40ХН |
0,36-0,44 |
- |
0,17-0,37 |
0,45-0,75 |
1,0-1,4 |
- |
25 |
-60 |
Использование в промышленности:
Оси, валы, шатуны, зубчатые колеса, валы экскаваторов, муфты, валы-шестерни, шпиндели, болты, рычаги, штоки, цилиндры и другие ответственные нагруженные детали, подвергающиеся вибрационным и динами ческим нагрузкам, к которым предъявляются требования повышенной прочности и вязкости. Валки рельсобалочных и крупносортных станов для горячей прокатки металла.
Требования, предъявляемые к изделиям из стали 40хн:
Изделия должны иметь твердую поверхность, высокую прочность на изгиб, вязкую и прочную сердцевину, устойчивую к воздействию циклических и ударных нагрузок.
Механические свойства после выбранного режима термической обработки:
ГОСТ |
Состояние поставки, режим термообработки |
Сечение, мм |
КП |
σ0,2 (МПа) предел текучести условный |
σв(МПа) предел прочности при растяжении |
δ5 (%) относительное удлинение после разрыва |
Ψ (%) относительное сужение |
KCU (кДж / м2) ударная вязкость |
НВ, не более твердость по Бринеллю |
ГОСТ 4543-71 |
Пруток. Закалка 820 °С, вода или масло. Отпуск 600 °С, вода или масло. |
25 |
- |
785 |
980 |
11 |
45 |
69 |
- |
Технологические свойства:
Температура ковки |
Начала 1250, конца 830. Сечения до 50 мм охлаждаются на воздухе, 50-200 мм — в мульде, 201-300 мм — с печью |
Свариваемость |
Трудносвариваемая. РДС, АДС под флюсом, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка |
Обрабатываемость резанием |
В горячекатаном состоянии при НВ 166-170 и σB= 690 Мпа, K тв.спл.= 1.0, K б.ст.= 0.9. |
Склонность к отпускной способности |
Склонна |
Флокеночувствительность |
Повышенно чувствительна |
Влияние легирующих элементов:
Легирующие элементы вводят для повышения конструкционной прочности стали.
Улучшение механических свойств обусловлено влиянием легирующих элементов на свойства феррита, дисперсность карбидной фазы, устойчивость мартенсита при отпуске, прокаливаемость, размер зерна.