34. Цементацією називається процес насичення поверхні металу

атомарним вуглецем. Стальну деталь при цементації нагрівають в

середовищі, яке легко віддає вуглець. У результаті цього, вміст

вуглецю в поверхневому шарі металу може перевищити 0,81% (точка

8 на діаграмі стану залізо-вуглець) при виділенні надлишкової фази -

цементиту.

Для цементації використовують низьковуглецеві сталі з вмістом

вуглецю 0,10 - 0,20 %, а також леговані сталі 18ХГТ, 15ХФ, 20ХГР,

25ХГТ, 20ХН, 12ХН3А, 20ХН2М (цементуючі сталі), що дозволяє

зберегти в’язку серцевину виробу після загартування.

Глибина цементованого шару звичайно досягає 1-3 мм, але

може бути і більшою.

Ефективною глибиною цементації умовно вважають відстань

від поверхні деталі до половини зони, де в структурі поряд з перлітом

є приблизно така ж кількість фериту. Ефективна глибина цементації

менша від повної її глибини. Значення ефективної глибини лежить в

інтервалі від 0,5 до 2 мм.

35-36. Сталі поліпшувані (гартування + високий відпуск) - це

низьколеговані сталі з вмістом вуглецю 0,3 - 0,5 %. Для забезпечення

потрібних властивостей міцності, пластичності та в'язкості їх

піддають гартуванню з високим відпуском (500-600°С), тобто поліп-

шують. Загальна кількість легуючих елементів у поліпшуваних сталях

становить 3 - 5 % (Сr, Ni, W, Мо, Sі, V), основний легуючий елемент -

хром (0,8 - 1,1 %).

Розрізняють хромисті сталі - 40Х, 45Х. Для прогартованості їх

додатково легують бором (0,002 - 0,003 % - Сталь 40ХР) або

марганцем (до 1 % - Сталь 40ХГ). З них виготовляють деталі для

роботи в умовах підвищених напружень і знакозмінних навантажень -

шатуни, колінчасті вали тощо.

37. Шарикопідшипникові сталі складають особливу групу

конструкційних сталей, що відповідають вимогам високої міцності і

зносостійкості. Для них характерним є високий вміст вуглецю (»1 %) і

хрому. Для маркування цих сталей використовують літери ШХ, які

розшифровуються як сталь шарикопідшипникова хромиста, далі йдуть

цифри, що вказують на вміст хрому в десятих частках відсотку.

Наприклад, Сталь ШХ6; ШХ9; ШХ15.

Евтектоїдний (0,8%) вміст вуглецю і хрому забезпечують

одержання після гартування структури дисперсного мартенситу з

карбідами високої твердості, зносостійкість і прогартованість сталі.

Для підвищення прогартованості сталь додатково легують марганцем

і кремнієм (Сталь ШХ15СТ; ШХ20СГ).

38. Автоматні сталі - це сталі, з яких виготовляють деталі на

верстатах-автоматах. Стружка повинна бути крихкою. Для цього

сталі спеціально легують сіркою (0,15-0,30%) та фосфором (0,05-

0,15%). Крім того, ці сталі можуть бути леговані свинцем і

селеном. Їх маркують буквою А, що стоїть на початку марки та

цифрами, що вказують на вміст вуглецю в сотих частинах

відсотка.

Наприклад: Сталь А11; А12; А20; А30Г; АС30; А35Е. Г-

марганець; С – свинець; Е – селен.

39. Пружинна сталь-це сплав низьколегований, середньовуглецевих або високовуглецева сталь з дужевеликим межею плинності. Це дозволяє виробам з пружинної стали повертатися до вихідної форминезважаючи на значний вигин і скручування. Більшість пружинних сталей (як ті, що використовуються в автомобілях) загартовані і відпущені до значення 45 по шкалі C Роквелла. Кремній є ключовим компонентом більшості пружинних сталевихсплавов.Пріменяется для виготовлення пружин і тому подібних виробів, наприклад, тріснув і ресор.Через стійкості до зламів і тріщин пружинна сталь також широко використовується при виробництвіметалевих шпаг для сценічних боїв. Пружинна сталь це один з найпопулярніших матеріалів привиготовленні відмичок через еластичності та гнучкості. Також використовується для фортепіаннихструн і пружинних хомутів.

40. Зносостійкі сталі об'єднують групи високомарганцевих і

графітизованих сталей.

Високомарганцеві сталі типу 110Г13Л містять 0,9 - 1,4 % С і

11,5 - 15 % Мn, характеризуються високою зносостійкістю,

пластичністю і ударною в'язкістю. Використовуються для

виготовлення широкої номенклатури виливків, які працюють в умовах

ударно-абразивного спрацювання (бронеплити, молотки дробарок,

траки, залізничні стрілки і хрестовини, зуби ковша екскаваторів

тощо). Сталь 110Г13Л має однофазну аустенітну структуру після

гартування без поліморфного перетворення від температур 1000 -

1100 °С. Вона здатна до наклепування і внаслідок цього до

підвищення твердості (600 НВ).

Графітизована сталь містить 1,5 - 2,0 % С і до 2 % Sі. Після

гартування вона поєднує властивості загартованої сталі та чавуну.

Графіт у такій сталі є змащуючою фазою. Сталь має структуру

феритоцементитної суміші з певною кількістю графіту. Залежно від

режиму термічної обробки і вмісту вуглецю кількість графіту може

значно змінюватись.

Графітизовані сталі використовують для виготовлення

поршневих кілець, поршнів, колінчастих валів та інших виливків для

роботи в умовах тертя.

41. Аустенітні сталі. Хромонікелеві сталі містять підвищену

кількість хрому та нікелю, мало вуглецю і належать до аустенітного

класу (сталь 12Х18Н9). Такі сталі, порівняно з хромистими,

характеризує висока корозійна стійкість. Вони здатні до

міжкристалітної корозії. Тому в разі необхідності їх також додатково

легують титаном (сталь 12ХН8Н9Т) або зменшують вміст вуглецю

(сталь 04Х18Н10). Широко застосовують їх у харчовій, хімічній,

нафтопереробній галузях промисловості, а також у транспортному

машинобудуванні та будівництві. Для економії нікелю його частково

замінюють марганцем. Так, сталь 10Х14Г14НЗ використовують як

замінник сталі 12Х18Н9. Для експлуатації у кислотних середовищахпідвищеної активності використовують сталі аустенітно-феритного

класу, наприклад сталь 08Х21Н6М2Т тощо.

Розроблено також високолеговані сталі для агресивних

середовищ (80 %-ний розчин Н2SО4) із складною системою легування

елементами Сr, N. Мо, Сu. З метою зниження схильності аустенітних сталей до

міжкристалітної корозії в їх склад вводять сильні карбідоутворюючі:

Ti, Nb, Na, що зменшують вміст вуглецю у твердому розчині.