Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Untitled.FR12.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
29.55 Mб
Скачать
  1. Особливості зварювання низьковуглецевих легованих і і ллей загального призначення

Низьколеговані низьковуглецеві сталі за зварюваністю мало відрізняються від нелегованих низьковуглецевих сталей. Однак ле- і уючі елементи негативно впливають на зварюваність. Вони знижують теплопровідність і збільшують коефіцієнт об'ємного розширення сталей, що сприяє перегріву пришовної зони і появі в ній шачних напружень. Тому під час зварювання легованих сталей в пришовних зонах виникає схильність до росту зерна, і з'являються умови для утворення після охолодження нерівноважних структур загартування (бейніту, мартенситу). В результаті цього знижується пластичність, підвищується твердість, крихкість, що в деяких випадках призводить до утворення тріщин.

Труднощі зварювання легованих сталей полягають в тому, що метал шва теж має підвищену схильність до утворення тріщин. Обумовлено це тим, що під час зварювання неминучим стає легування металу шва домішками, які містяться в основному металі.

Вуглець також негативно впливає на зварюваність низьколегованих сталей. Він підвищує чутливість сталі до перегріву і гарту, тобто підвищує міцність, знижує пластичність і в’язкість зварного з’єднання. В звичайних умовах зварювання вуглець сприяє утворенню гарячих тріщин як в самому шві, так і в зоні термічного впливу.

В сучасних низьколегованих сталях вміст вуглецю знаходиться в межах 0,09-0,17%. В деяких сталях, особливо комплексно- легованих, вміст вуглецю не повинен перевищувати 0,12-0,14%.

Вказані особливості легованих сталей помітно проявляються після всіх видів дугового зварювання. Тому під час зварювання, наприклад, сталей типу 10ХСНД, використовують спеціальні креми ієвомарганцевисті і хромомарганцевокремністі дроти з низьким вмістом вуглецю (до 0,08%). При цьому забезпечується рівноміц- ність і висока пластичність зварних швів.

Під час електрошлакового зварювання низьколегованих сталей швидкість охолодження значно повільніша, що зменшує ризик

появи гарячих і холодних тріщин. З цієї точки зору електрошлакове зварювання являється більш прийнятним способом зварювання легованих сталей. Але крихкість зварного з'єднання посилюється через сильне зростання зерна в пришовній зоні і утворення грубої орієнтованої кристалічної структури в самому шві.

Більшість низьколегованих сталей (12Г2СД, 14ХГС, 10ХСНД, 17ГС, 09Г2СД) поставляються у гарячекатаному стані і після зварювання не підлягають термічній обробці. Серед низьковуглецевих низьколегованих сталей є й такі, які відносяться до високоміцних (14Х2ГМР, 14ХМВДФР, 16Г2АФД, 12ХГ2СМФ) і зміцнюються як до зварювання, так і після нього термічною обробкою. Для таких сталей поряд з високою міцністю (ов>800МПа) характерні достатня пластичність, в'язкість, підвищений опір крихким руйнуванням, корозійна стійкість тощо. Термічна обробка таких сталей полягає в гартуванні і відпусканні.

Але зварюваність високоміцних сталей знижується через те, що вони схильні до загартування в зоні термічного впливу (в зв'язку з цим виникає небезпека утворення холодних тріщин). Крім того, якщо зварюються сталі, попередньо зміцнені термічною обробкою, то в ЗТВ на певній відстані від межі сплавлення, де температура нагріву (500...Асі)°С, з'являється ділянка із зниженою міцністю і

т

Рис. 248. Зниження твердості в ЗТВ після зварювання сталей, що були зміцнені попередньою термообробкою: 1 - сталь 14ХМНДФР (ц„=8000 кал/см);

  1. - сталь 15ХСНД (ц„=7500 кал/см);

  2. - сталь 15 ХНД (ц„=1200 кал/см)

вердістю (рис. 248). Місцева термообробка зварного з’єднання не може усунути цього дефекту, а термічну обробку всього виробу, скоріше за все, проводити немає можливості. Зменшити і навіть усунути роз- міцнення можливо, збільшуючи швидкість охолодження під час зварювання. Але в цих випадках слід враховувати небезпеку появи загартовочних структур в пришовній зоні.

Однак, утворений в ЗТВ низьковуглецевий мартенсит або бейніт не викликає великих напружень, до того ж ці струк-

• урн виникають при відносно високих температурах (>350°С), а тн ім відпускаються під час охолодження.

Іншу небезпеку завдає дифундуючий зі шва водень, який накопичується вздовж меж зерен пришовної зони. В цих місцях виникають великі додаткові напруження, що в кінцевому результаті може призвести до руйнування зварного з’єднання поблизу межі і плавлення.

Зменшення швидкості охолодження в пришовній зоні, як і засоби по зниженню кількості розчиненого в металі зварювальної ванни водню, дозволяють одержати стійкий у відношенні до холодних і рицин метал.

Останнім часом велику увагу приділяють дослідженням ишрюванодті холодостійких сталей бейнітно-мартенситного класу.

Вони відносяться до комплекснолегованих низьковуглецевих високоміцних сталей (оо.2=690-885МПа), наприклад 14Х2ГМР, І4ХГН2МДАФБ.

Службові властивості зварних з'єднань таких сталей в значній мірі визначаються структурою зони термічного впливу, де можливе утворення холодних тріщин. Аналіз неізотермічних діаграм пере- мюрспня аустеніту цих сталей та металографічні методи дослідження показують, що при швидкостях охолодження \¥6/5=(2..20)°С/с, які є типовими для дугового зварювання плавленням, в пришовній зоні формується мартенситно-бейнітна структура. При цьому охолодження при \У6/5<3°С/с призводить до утворення структури з переважною кількістю бейніту (до 60-70%); після охолодження при ^,л=(3-12)°С/с кількість бейніту зменшується до 40%; після \Уб/5>(10-13)°С/с утворюється переважно мартенситна структура. З метою зменшення кількості мартенситної складової рекомендується проводити попередній підігрів, але він не повинен перевищувати І„ 130-150°С для сталей з X А1, V, N6 <0,18%, а для сталей з більшим загальним вмістом карбідо- та нітридоутворюючих елементів (,|=80-100°С. Це пояснюється тим, що підігрів може сприяти виділенню вторинних карбонітридних фаз на межах структурних складових і отаким чином сприяти процесу старіння. Супутній підігрів сталей з X А1, V, N5 >0,09% призводить до зменшення опірності зварних з'єднань утворенню холодних тріщин. Метал швів зварних з'єднань високоміцних сталей повинен мати рівнозначні основному металу показники міцності (ові о0,2) і відзначатися високим

опором уповільненому та крихкому руйнуванню. Ці вимоги поши рюються на головні способи дугового зварювання (ручне дугове, механізоване в захисних газах та під флюсом).

Принцип легування зварних швів складається з комплексного введення в зварювальну ванну невеликої кількості Мп, Сг, Мо, V іа № при обмеженій кількості вуглецю.

Досягнення властивостей металу швів на рівні основного металу може бути здійснено при використанні систем легування 08ХН2ГМ, 08ХНЗГМ, 08ХНГЗМ. При цьому підвищення холодо стійкості швів відбувається, якщо проводяться металургійні засоби зниження вмісту шкідливих домішок та мікролегування рідкозс мельними металами (РЗМ). Велике значення має регулювання про цесів структуроутворення в ЗТВ шляхом вдосконалення режимів та умов зварювання.

  1. Машинобудівні низько- та середньовуглецеві леговані

сталі

Для виготовлення рушійних деталей, які використовуються, насамперед, в автомобільному і тракторному машинобудуванні, застосовуються сталі низьковуглецеві (що цементуються) і середньовуглецеві (що поліпшуються) нормальної та підвищеної міцності. До їх складу входить, як правило, не більше 5% легуючих елементів, насамперед таких, як Сг, Мп, Зі, №, Ті, Мо.

Хімічний склад деяких таких сталей приведено в таблиці 18.

Сталями, що цементуються, називають сталі, з яких виготовляють деталі машин (шестерні, зубчасті колеса, кулачкові валики). Вони працюють в умовах тертя і потребують насичення поверхні сталі вуглецем з метою підвищення її твердості до НКС 58-63. Одночасно серцевина зубців повинна бути стійкою до впливу циклічних і ударних навантажень, тобто бути одночасно міцною і в'язкою. Після того, як в результаті цементації або нітроцементації на поверхні сталі утворюється шар достатньої глибини з вмістом вуглецю 0,8-1,2%, деталі підлягають об'ємному загартуванню і низькому відпусканню (таблиця 19). Після такої термічної обробки серцевина має структуру низьковуглецевого мартенситу або бейніту (в залежності від складу сталі), що забезпечує їй підвищені характеристики міцності в поєднанні з доброю пластичністю,

и'и ікістю, малою вразливістю до надрізів і високим опором І ю тішенню в'язкої тріщини.

Благоприйнятне поєднання міцності, пластичності і в'язкості, а іикож висока холодостійкість (поріг холодноламкості знаходиться в о(інисті від’ємних температур) обумовлюють інколи застосування низьковуглецевих легованих сталей для деталей, які не підлягають поверхневому зміцненню.

Всі сталі, що цементуються (таблиця 18) за структурою підносяться до перлітного класу, окрім 18Х2Н4МА (18Х2Н4ВА), яка підноситься до мартенситного класу.

Низьколеговані сталі з хромом (20Х, 18ХГТ, 20ХГР) пмняються сталями нормальної міцності, мають невелику прогарто- нупаність, і їх застосовують для виробів невеликих перерізів (до .’5мм) і нескладної конфігурації.

Хромонікелеві сталі 12ХНЗА, 20ХНЗА, 12Х2Н4А, 20Х2Н4А застосовують для крупних деталей відповідального призначення. Після загартування в маслі такі сталі в перерізі до 100мм мають і груктуру низьковуглецевого мартенситу в суміші з нижнім бейнітом, яка забезпечує поєднання високої міцності і в'язкості.

Найбільш високі механічні і експлуатаційні властивості мають хромонікелеві сталі з молібденом або вольфрамом (18Х2Н4МА, І8Х2Н4ВА). Вироби з таких сталей в перерізі до 150-200мм мгартовуються під час охолодження на повітрі, що зменшує жолоблення до мінімуму. Поріг холодноламкості цих сталей лежить в районі температури -80°С. їх застосовують для виготовлення потужних деталей відповідального призначення (крупногабаритних ведучих інсстерен, валів тощо).

Хромонікелеві сталі (через присутність в них дорогих легуючих елементів №, Мо, \¥) в автомобільній і тракторній промисловості майже не використовуються. Замість них використовують хромомарганцеві сталі 18ХГТ, 25ХГТ, 20ХГР, 25ХГМ та інші. Порівняно з хромонікелевими вони мають меншу в'язкість. Введення невеликої кількості Ті, Мо утворює тугоплавкі карбіди (ТіС, М02С), які зменшують схильність цих сталей до перегрівання. В наш час також застосовуються нові марки сталей, які мають глибоку прогартовуваність, дрібне зерно, підвищену міцність і високу ударну в'язкість (20ХГНМ, 19ХГН, 14ХГН, 25ХГНМАЮ).

Марка сталі

С

Мп

Зі

Сг

N1

Мо

ІНШІ

елементи

Таблиця 18. Хімічний склад легованих конструкційшп сталей (ГОСТ 4543- 74*), %

20Х

0,17-0,23

0,5-0,8

...

07,-1,0

18ХГТ

0,17-0,23

0,8-1,1

...

1,0-1,3

0.03-0.09ТІ

20ХГР

0,18-0,24

0,7-1,0

...

0,75-1,05

В<0,003

25ХГТ

0,22-0,29

0,8-1,1

...

1,0-1,3

25ХГМ

0,23-0,29

0,9-1,2

...

0,9-1,2

0,2-0,3

12ХНЗА

0,09-0,16

0,3-0,6

...

0,6-0,9

2,75-3,15

12Х2Н4А

0,09-0,15

0,3-0,6

...

1,25-1,65

3,25-3,65

(20Х2Н4А)

0,16-0,22

0,9-0,6

...

1,25-1,65

3,25-3,65

18Х2Н4МА

0.14-0,20

0,25-0,55

...

1,35-1,65

4,0-4,4

0,3-0,4

(18Х2Н4ВА)

...

(0,8-1,2\У)

20ХНЗА

0,17-0,24

...

0,6-0,9

2,75-3,15

Низьковуглецеві сталі, що цементуються

Середньовуглецеві сталі, що поліпшуються

ЗОХ

0,24-0,32

0,5-0,8

...

0,8-1,1

40Х

0,36-0,44

0,5-0,8

...

0,8-1.1

40ХФА

0,37-0,44

0,5-0,8

...

0,8-1,1

0,1-0,18 V

40ХГТР

0,38-0.45

0,7-1,0

...

0,8-1,1

0,03-0,09Ті

ЗОХГС

0,28-0,35

0,8-1,1

0,9-1,2

0,8-1,1

В<0,003

40 ХН

0,36-0,44

0,5-0,8

...

0,45-0,75

1,0-1,4

ЗОХНЗА

0,27-0,33

0,3-0,6

...

0,6-0,9

2,75-3,15

40ХН2МА

0,37-0,44

0,5-0,8

...

0,6-0,9

1,25-1,65

0,15-0,25

36Х2Н2МФА

0,33-0,4

0,25-0,5

...

1,3-1,7

1,3-1,7

0,2-0,3

38ХНЗМФА

0,33-0,4

0,25-0,5

...

1,2-1,5

3,0-3,5

0,35-0,45

0,1-0,18V

38Х2МЮА

0,35-0,42

...

1,35-1,65

0,15-0,25

0,7-1,1АІ

Таблиця 19. Режими термічної обробки і механічні н і мстивості сталей, що цементуються (нітроцементуються, І ОСТ 4543- 74)

Сталь

Термообробка

Механічні властивості

Присто

сування

для

деталей з максимальним робочим перерізом, мм.

Загартування, Ін,°С, охолодж.

Відпускан- ня, Іц.°С, охолодж

<7„ 1 а<).2

5 | ф

КСГІ

МПа

%

МДж/м2

20Х

  1. 880;в.м.

  2. 770-820;

в.м.

180;

пов.,м.

800

650

11

40

0,6

35

І8ХГТ

20ХГР

  1. 880-950;

пов.

  1. 870-880;

м.

200;

пов.,м.

1000

1000

900

800

9

9

50

50

0,8

0,8

35

40-60

25ХГТ

25ХГМ

  1. 880-950;

пов.

  1. 850-860;

м.

200;

пов.,м.

200;

пов.

1300...1500; 1200

1000...1100; 1100

9-10

10

45-50

45

0,6-0,7 0,8

60-80

60-80

І2ХНЗА

  1. 860; пов.

  2. 760-810;

м.

180;

пов.,м.

950

700

11

55

0,9

60-80

І2Х2Н4А

(20Х2Н4А)

  1. 860; м.

  2. 760; м.

180;

пов.,м.

1150

950

10

50

0,9

100-120

ІХХ2Н4МА (ІХХ2Н4ВА)

  1. 950; пов.

  2. 860; пов.

200;

иов.,м.

1150

850

12

50

1,0

120 і більше

*/- перше загартування; 2- друге загартування; в.-вода; м.- масло; пов,- повітря.

В такі сталі для підвищення прогартовуваності і міцності вводять нікель (0,8-1,1%). Як показує досвід, ресурс роботи агрегатів автомобілей, тракторів і вугільних комбайнів, виготовлених з цих сталей, значно зростає. Слід відмітити, що деталі, які цементуються, не підлягають зварюванню.

Багато деталей машин (вали, колінчасті вали, осі, штоки, шатуни, відповідальні деталі турбін і компресорних машин) виготовляють з легованих середньовуглецевих сталей (0,3-0,5% С), які називають політиуємими. Легують ці сталі такими елементами, як

Сг, Мп, 8і, N1, Мо, \У. В сумі їх повинно бути не більше 3-5%, в тому числі близько 0,1 % таких, що подрібнюють зерно (V, Ті, N6, 2г). Термічна обробка поліпшуємих сталей складається із загартування від 1Н=820-880°С (в залежності від складу) в маслі і високого відпускання при 550-680°С. Після такої термообробки структура сталі - зернистий сорбіт, а сама термообробка називається поліпшенням. В таблиці 18 приведені марки поліпшуємих сталей, їх хімічний склад, а в таблиці 20 - режими термообробки і механічні властивості (останні визначаються на контрольних зразках діаметром 25 мм).

Під час вибору марки сталі, окрім границі текучості (00.2), ударної в'язкості, чутливості до надрізів, важливе значення мають також температури верхнього і нижнього порогів холодноламкості, опір втомленості. При цьому велике значення мають глибина прогартовуваності сталі, величина зерна і відсутність схильності до відпускної крихкості II роду.

Високе відпускання після наскрізного гарту заготівок призводить до утворення зернистого сорбіту по всьому перерізу, що забезпечує їм найкращі механічні властивості, особливо великий опір крихкому руйнуванню - низькій поріг холодноламкості, високі значення роботи розвитку тріщин КСТ і в'язкості руйнування К-іс (тріщиностійкості). Для поліпшених легованих сталей, як правило, К-іс«250 МПа-мІ/2, а для сталей з нікелем і молібденом - К-1с~300- 350 МПа-мІ/2.

Критеріями вибору марки сталі, перш за все, слід вважати:

  1. розмір (діаметр перерізу) заготівки; 2) рівень характеристик міцності після відпуска; 3) наявність концентраторів напружень і динамічних навантажень, що визначає необхідність вибору марки сталі, яка містить легуючі елементи, що знижують температуру переходу до крихкого стану (нікель) або відзначається підвищеною чистотою.

Від присутності тих чи інших елементів залежить і призначення поліпшуємих сталей, а самі сталі поділяються на декілька груп.

Спочатку слід відмітити групу хромистих сталей ( З ОХ, 38Х, 40Х, 50Х). Вони відносяться до дешевих конструкційних матеріалів. З підвищенням вмісту вуглецю підвищується їх міцність, але знижується пластичність і в'язкість, підвищується поріг холод- інміамкості. Хромисті сталі схильні до відпускної крихкості II роду, і тму після високого відпускання їх треба охолоджувати швидко (у йоді). В зв'язку з невеликою прогартовуваністю (Бкр=15-25 мм) такі палі застосовують для деталей невеликого перерізу.

Хромомарганцеві сталі мають достатньо високі показники міцності і прогартовуваності (наприклад, 40ХГ), але відзначаються низькою в'язкістю, підвищеним порогом холодноламкості (від 20 до 60°С), схильністю до відпускної крихкості і росту зерна аустеніту під час нагрівання. Введення титану забезпечує таким сталям несхильність до перегрівання, а добавки бору сприяють підвищенню прогартовуваності (40ХГТР).

Хромокрелшієвомаргаицеві сталі мають високий комплекс іпіастивостей (як механічних, так і технологічних). Вони називаються хромансилями і широко використовуються в автомобільній промисловості: вали, зварні конструкції, деталі рульового керування. Сталі хромансиль з невеликою кількістю вуглецю застосовують також у вигляді листів і труб для зварних конструкцій.

Середньовуглецеві сталі (30ХГС) піддають поліпшенню або ізотермічному загартуванню на нижній бейніт, після якого сталь одержує особливо високі механічні властивості (ов=1650 МПа, О(),2=1300 МПа, 5=9%, \р=40%, КСІІ=0,4 МДж/м2), а також знижується чутливість до надрізів.

Сталі хромансиль мають дуже суттєві недоліки: вони схильні до відпускної крихкості ІІ-го роду і зневуглецьовуванню під час нагрівання. Критичний діаметр прогартовуваності їх невеликий - 30-40 мм.

Для збільшення прогартовуваності і підвищення в'язкості в сталь хромансиль добавляють 1,4-1,8% № (30ХГСНА), а з метою усунення відпускної крихкості вводять 0,15-0,25%Мо (30ХГСНМА). Такі сталі стають високоміцними і широко використовуються для виготовлення вельми відповідальних деталей, в тому числі і в літакобудуванні (для силових деталей фюзеляжу, шасі тощо).

Для виготовлення відповідальних деталей машин значних перерізів і складної конфігурації застосовують хромонікелеві середньовуглецеві сталі. Нікель забезпечує найбільший запас в'язкості, а в поєднанні з хромом і молібденом - велику прогартовуваність (Окр> 100мм). Нікель, особливо з молібденом, сильно знижує поріг холодноламкості. Чим більше нікелю, тим нижче допустима робоча

Таблиця 20. Режими термічної обробки і механічні властивості деяких легованих поліпшуємих сталей

Сталь

Термообробка

Механічні властивості

Поріг

ХОЛОД-

нолам-

кості

Т50 °С

Застосування для деталей з максимальним робочим перерізом, мм

Загартування (Г°С, середовище охолодження)

Відпускання ((°С, середовище охолодження)

Ов

0(1.2

б

1 У

КСІЇ

МПа

%

МДж/м

ЗОХ

860, м.

500; уов., м.

900

700

12

45

0,7

-50

25-35

40Х

860, м.

500; пов., м.

1000

800

10

45

0,6

-50

25-35

40ХФА

880, м.

550; пов., м.

900

750

10

50

0,9

-60

25-35

40ХГТР

840, м.

550; пов., м.

1000

800

11

45

0,8

-20

50-75

ЗОХГС

880, м.

540; пов., м.

1100

850

10

45

0,4

-20

50-75

40ХН

820, м.

550; пов., м.

1000

800

11

45

0,7

-60

50-75

ЗОХНЗА

820,м.

530; пов., м.

1000

800

10

50

0,8

-70

75-100

40ХН2МА

850, м.

620; пов.

1100

950

12

50

0,8

-80

75-100

16Х2Н2МФА

850, м.

600; пов.

1200

1100

12

50

0,8

-80

>100

38ХНЗМФА

850, м.

600; пов.

1200

1100

12

50

0.8

-80

>100

38Х2МЮА

850, м.

600; пов.

1200

1100

12

50

0,8

-80

>100

Середовище охолодження: м. - масло; пов. - повітря.

температура сталі і вище її опір крихкому руйнуванню. У поліпшуємі сталі рекомендується вводити <3%№. Збільшення його призводить до підвищення кількості залишкового аустеніту після загартування сталі.

Для деталей з діаметром перерізу до 70 мм використовують сталі 40ХН, 45ХН і 50ХН, але вони мають ваду - схильність до відпускної крихкості, тому після високого відпускання їх необхідно охолоджувати швидко (в залежності від габаритів - у воді або маслі). Для усунення такого недоліку сталі легують додатково молібденом (40ХН2МА) або вольфрамом. Механічні властивості цих сталей приведені в таблиці 20.

Нерідко в хромонікелеву сталь окрім молібдену (вольфраму) добавляють ванадій, що сприяє утворенню дрібнозернистої струк-

і урн, наприклад: 38ХНЗМФ; 36Х2Н2МФА. Такі сталі мають високу іірої артовуваність (Окр>100-150мм), відзначаються високою міцністю, пластичністю і в'язкістю, а також низьким порогом холод- іюііамкості (Т50= -80...-100°С). Молібден, присутній в сталях, підвищу! теплостійкість, тому їх можна використовувати при температурах 400-450°С.

Загальними недоліками хромонікелевомолібденованадієвих і і алей являються: висока ціна, труднощі обробки різанням і велика схильність до утворення дрібних флокенів. Якщо знаходять флокени пише в одній заготівці, то бракують усю плавку. Тому, як правило, вся партія заготівок підлягає протифлокеновій обробці - багатора- ювому нагріванню до температур 640-680°С. Такі сталі застосовують для виготовлення найбільш відповідальних деталей турбін, компресорних машин, для яких потрібен матеріал особливої міцності у великих перерізах.

Високоміцний стан можна одержати в легованих сталях після ^гартування і низького відпускання при 250-300°С. Велику роль у підвищенні міцності грає вуглець. Так, підвищення вуглецю в легованих сталях до 0,4-0,45% може забезпечити границю міцності овдо 2400 МПа. Але структура низьковідпущеного мартенситу схильна до крихкого руйнування.

Високоміцний стан в поєднанні з достатньо високим опором крихкому руйнуванню можна одержати в комплексіюлегованих сталях. Для того, щоб одержати в цих сталях необхідний запас в'язкості, підбирають раціональний склад сталі, легуючи її такими елементами і в таких дозах, щоб підвищувалась пластичність, знижувався температурний поріг холодноламкості, зменшувався розмір зерна. Важливу роль має очищення сталей від шкідливих домішок, що проводиться металургійними засобами. До високоміцних сталей відносяться марки 40ХГСНЗВА; 40ХН2СМА; 30Х2ГСН2ВМ; 30Х5МСФА; 45ХНЗМФА.

Підвищення в'язкості досягається легуванням нікелем (1,5- 3%). Чим більше його в сталі, тим нижчий поріг холодноламкості і більший допустимий рівень міцності. Разом з тим вводять невелику кількість кремнію, молібдену, вольфраму, ванадію. Ці елементи зменшують розміцнення мартенситу під час відпускання, що дозволяє трохи підвищити температуру відпускання і повніше зняти внутрішні напруження. Сильні карбідотвірні елементи (Мо, \¥, V) необхідні також для подрібнення зерна аустеніту. Хром і марганець підвищують прогартовуваність сталі.

Комплекснолеговані сталі мають підвищений вміст карбідо- твірних елементів (Сг<5%; Мо, XV, V) і можуть зміцнюватись після високого відпускання (500-600°С). Під час такого відпускання поп ністю знімаються внутрішні напруження, і виділяються дрібнодисперсні карбіди, тобто відбувається дисперсійне зміцнення - твердіння. В зв'язку з цим сталі називаються вторинно твердіючими. Після високого відпускання границя міцності (св) цих сталей досягає 2000-2250 МПа.

Підвищення міцності середньовуглецевих легованих сталей може бути ще більш ефективним, якщо впроваджувати термомеханічну обробку (ТМО).

В залежності від температури деформації сталі (вище чи нижче температури рекристалізації) відрізняють декілька способів ТМО. Найбільш поширені з них - високотемпературна термомеханічна обробка (ВТМО), і низькотемпературна термомеханічна обробка (НТМО). Механізм зміцнення сталей після цих обробок розглянуто в главі 6 частини III. Слід тільки відмітити, що після цих обробок підвищення міцності поєднується з достатньо високим запасом пластичності і в'язкості.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]