Методика выполнения работы Сталь марки 30хгса

Хромомарганцевокремнистая сталь (хромансиль) является основной само­летной сталью и обладает высокими механическими свойствами и хорошей свариваемостью.

Термическая обработка стали 30хгса

Для закалки, отжига и нормализации детали из стали 30ХГСА нагревают до 880±10⁰. Закалочной средой во всех случаях служит масло.

Нагрев деталей из хромансиля для закалки часто осуществляется в двух печах: в печах подогрева и в печах окончательного нагрева. Температура подогрева устанавливается равной 800-850⁰, т.к. хромансиль имеет плохую теплопроводимость.

Механические свойства, требуемые техническими условиями от материала различных деталей, изготовляемых из хромансиля, обеспечиваются проведением соответствующей окончательной термической обработки этих деталей.

Применяют два вида для окончательной термической обработки хромансиля: или закалку с отпуском, или изотермическую закалку.

На рис. 7 приводится график изменения свойств стали 30ХГСА Тонкие детали из стали 30ХГСА после отпуска при температуре 450-600⁰ можно охлаждать на воздухе, а детали толщиной более 20 мм - в тонкой воде или масле во избежание возникновения отпускной хрупкости.

В таблице приведены температуры отпуска, устанавливаемые при обычной обработке для стали 30ХГСА, а также температуры изотермической закалки изделий из нее на заданную прочность.

Марка	δ, кгс/мм2	Твердость по Роквеллу, HRC	Температура отпуска, ºС	Температура изотермической закалки, ºС
30ХГСА	70-90	19-27	660-680	-
	80-100	23-30	620-640	-
	90-110	27-34	580-600	-
	100-120	30-37	540-560	-
	110-130	34-39	520-540	370-400
	120-140	37-41	480-500	360-390

Изотермическая закалка

В последнее время широкое применение получила изотермическая закалка стали 30ХГСА и, в частности, светлая изотермическая закалка. Главное преимущество изотермической закалки для хромансиля, также как и для ряда других конструкционных сталей, заключается в том, что закаленная изотермически сталь обладает меньшей чувствительностью к надрезам и действию других концентраторов, чем сталь, закаленная обычным способом и отпущенная.

Изотермическая закалка значительно увеличивает ударную вязкость стали по сравнению с обычной закалкой и отпуском стали на тот же предел прочности и значительно увеличивает пластичность стали в надрезе. В свою очередь, последнее обстоятельство в ряде случаев непосредственно связано с увеличением конструктивной прочности деталей.

Для получения высокой ударной вязкости изотермическую закалку деталей из стали 30ХГСА следует проводить только в температурном интервале 360-400⁰.

На рис. 8 представлена зависимость ударной вязкости стали 30ХГСА от тем­пературы изотермического превращения, а на рис. 9 кривые изотермического распада аустенита.

Из рис. 9 следует, что в стали 30ХГСА при изотермическом превращении выше 410⁰ происходит диффузионный распад аустенита с образованием феррито-цементитной смеси. В интервале 410⁰ – Mn превращение аустенита имеет ряд особенностей, присущих как перлитному (диффузионному), так и мартенситному (бездиффузионному) превращению. В результате распада аустанита образуется смесь цементита и феррита, который несколько пересыщен углеродом и имеет игольчатое строение. Такая структура называется «бейнит» и имеет повышенную ударную вязкость.