2. Улучшаемые стали.

Улучшаемыми конструкционными сталями называют стали, используемые после закалки и высокого отпуска (улучшения). Стали содержат 0,3–0,5 % С, их подвергают закалке с 820–880 С в масле (крупные детали в воде) и высокому отпуску при 550–650 С. Широко применяют хромистые улучшаемые легированные стали 30Х, 35Х, 40Х и 50Х (0,8–1,1 % Сr). Прокаливаемость хромистой стали невелика. Введение 0,002–0,005 % В увеличивает прокаливаемость хромистых сталей (35хра).

Введение 0,1–0,2 % V (20хфа) повышает вязкость без увеличения прокаливаемости.

Хромокремнемарганцевые стали (хромансил) марок 20ХГСА, 25ХГСА и 30ХГСА, обладают высокой прочностью и хорошей свариваемостью.

Для сильно нагруженных деталей используют хрoмоникелевые стали 40ХН, 45ХН и 50ХН, обладающие высокими механическими свойствами и хорошей прокаливаемостью.

Для устранения или снижения отпускной хрупкости, особенно в крупных деталях, хромоникелевые стали дополнительно легируют молибденом (вольфрамом). к этой группе относятся стали 40ХН2МА и 30Х2Н2МФА. Эти стали обладают высокой прокаливаемостью, что позволяет упрочнять термической обработкой крупные детали.

3. Мартенситно-стареющие стали.

Высокая конструктивная прочность изделия достигается только тогда, когда оно изготовлено из материала, обладающего большой прочностью и высоким сопротивлением хрупкому разрушению. Этим требованиям в значительной степени отвечают безуглеродистые (0,03 % с) мартенситно-стареющие стали. Наиболее широкое применение получила высокопрочная мартенситно-стареющая сталь 00Н18К9М5Т.

Сталь закаливают на воздухе с 800–850 С и старят при 480–520 С, тем самым повышая прочность, но при этом снижаются ее пластичность и вязкость.

Кроме стали 00Н18К9М5Т, в специальном машиностроении нашли применение менее легированные мартенситно-стареющие стали Н12К8М3Г2, Н10Х11М2Т и др.

4. Рессорно-пружинные стали.

Рессoрно-пружинные стали общего назначения должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям и высоким пределом выносливости при достаточных пластичности и сопротивлении хрупкому разрушению.

Для получения этих свойств стали должны содержать 0,5–1,0 % С, их подвергают закалке с 830–850 С в масле (воде) и отпуску при 410–520 С.

Для пружин небольшого сечения, закаливаемых в масле (в воде) и испытывающих невысокие напряжения, применяют углеродистые стали 65, 70, 75, 85. в промышленности используют кремнистые стали 55С2, 60С2А, 70СЗА. Кремний значительно упрочняет феррит, поэтому кремнистые стали имеют высокие значения пределов текучести и упругости.

Стали 60С2ХФА и 65С2ВА, имеющие высокую прокаливаемость и хорошую прочность, применяют для крупных высоконагруженных пружин и рессор. Когда упругие элементы работают в условиях сильных динамических нагрузок, применяют сталь марки 60С2Н2А с никелем.

Для клапанных пружин рекомендуется сталь 50ХФА – не склонная к перегреву и обезуглероживанию и обладающая большой устойчивостью к разупрочнению при отпуске.

5. Шарикоподшипниковые стали.

Сталь для подшипников качения (кольца, шарики и ролики) должна иметь высокую прочность, износостойкость и высокий предел выносливости, так как детали подшипника воспринимают значительные знакопеременные нагрузки.

Подшипники делают из стали ШХ15 (0,95–1,05 % С; 1,3–1,65 % Cr). Крупные кольца изготовляют из стали ШХ15СГ, дополнительно легированной марганцем и кремнием (0,95–1,05 % С; 0,9–1,2 % Мn; 0,4–0,65 % Si и 1,3–1,65 % Cr); Мn и Si увеличивают прокаливаемость этой стали.

Шарики, ролики и кольца подвергают закалке с 830–860 с в масле для получения структуры мартенсита с избыточными карбидами. После закалки проводят низкий отпуск при 150–175 С.