Соотношение твердостей металлов и сплавов (ориентировочное)

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

7.1. СТАЛЬ

Рекомендации по выбору марки стали. По возможности необходимо шире использовать стали: углеродистые обыкновенную Ст3, автоматную А12 и конструкционные 15, 35 и 45. Автоматная сталь хорошо обрабатывается, но склонна к красноломкости, т. е. к хрупкости, при горячей механической обработке. Из сталей Ст3 и А12 изготовляют детали, для которых не требуется большая прочность.

В сварных конструкциях целесообразно применять углеродистые стали марок Ст0, Ст3, Ст5, Ст6, 15, 35, 45, 50Г. Сварка легированных сталей несколько затруднена из-за склонности к закалке околошовной зоны и образования в ней хрупких структур.

Марганцовистым сталям в состоянии проката или после нормализации свойственны повышенные прочность и упругость. Они относительно дешевые и пригодны для изготовления деталей, которые должны иметь повышенные прочность, вязкость и износостойкость.

Легированные термически обработанные стали обладают более высокими механическими свойствами, чем углеродистые, и лучше прокаливаются. Их подвергают закалке с охлаждением в масле, что значительно уменьшает опасность образования закалочных трещин. Стали, содержащие никель, молибден и вольфрам, следует применять в тех случаях, когда их нельзя заменить сталями, содержащими кремний, марганец и хром.

Основные термины и определения. Отжиг-нагрев стали до температур закалки в интервале превращений, выдержка при этой температуре и медленное охлаждение. Применяют для уменьшения остаточных напряжений в деталях после отливки или обработки давлением, а также для понижения твердости и улучшения обрабатываемости.

Нормализация - нагрев стали, как при отжиге, и охлаждение на воздухе с целью улучшения механических свойств и обрабатываемости резанием.

Закалка - нагрев стали до температуры выше или в интервале превращений, выдержка при этой температуре и охлаждение с большой скоростью в воде, растворах солей, масле, на воздухе. Применяют для повышения прочности, твердости и износостойкости деталей. Закалка может быть общей (объемной) и поверхностной.

Отпуск - нагрев после закалки или нормализации до температуры ниже интервала превращений, выдержка и последующее охлаждение. Применяют для снижения остаточных напряжений и твердости, а также повышения вязкости и пластичности закаленных деталей.

Улучшение - закалка и высокотемпературный отпуск. Применяют для повышения прочности деталей с целью сохранения или увеличения вязкости.

Цементация, нитроцементация (науглероживание) - насыщение поверхностного слоя стали углеродом для повышения твердости и прочности этого слоя после термической обработки, износостойкости и усталостной прочности деталей.

Азотирование - насыщение поверхностного слоя стали азотом с целью повышения твердости и прочности поверхностного слоя, износостойкости, коррозионной стойкости и усталостной прочности деталей в целом.

Цианирование - насыщение поверхностного слоя стали одновременно углеродом и азотом для повышения твердости и прочности этого слоя после термической обработки, износостойкости и усталостной прочности деталей.

Наклеп - упрочнение поверхностного слоя механическим способом (накаткой гладкими роликами, дробеструйной обработкой и т. д.).

Условные обозначения.

НВ - твердость по Бринеллю;

HRC - твердость по Роквеллу;

HV - твердость по Виккерсу;

σ_В - предел прочности при растяжении (временное сопротивление);

σ_Т - предел текучести;

σ _-1 - предел выносливости при изгибе с симметричным циклом нагружения;

[σ_р] - допустимое напряжение при растяжении;

σ _-1р - предел выносливости при растяжении;

[σ_И] - допустимое напряжение при изгибе;

[σ_сж] - то же при сжатии;

[σ_см] – при смятии;

[τ_ср] - при срезе;

[τ_кр] –при кручении;

I - статическая нагрузка;

II - переменная нагрузка от нуля до максимума (пульсирующая);

III - знакопеременная нагрузка (симметричная). В учебниках и справочниках твердость материалов часто указывают в разных единицах измерения. В таблице 7.1 дано соотношение между этими единицами.

Соотношение твердостей металлов и сплавов (ориентировочное)

НВ	HRC	HV	НВ	HRC	HV	НВ	HRC	HV	НВ	HRC	HV
143	-	144	207	18	209	321	35	320	555	56	649
146	-	147	212	19	213	332	36	335	578	58	694
149	-	149	217	20	217	340	37	344	600	59	746
153	-	152	223	21	221	351	38	361	627	61	803
156	-	154	229	22	226	364	39	380	652	63	867
159	-	159	235	23	235	375	40	390	-	65	940
163	-	162	214	24	240	387	41	401	-	67	1021
166	-	165	248	25	250	402	43	423	-	69	1114
170	-	171	255	260	255	418	44	435	-	72	1220
174	-	174	262	27	261	430	45	460
179	-	177	269	28	272	444	47	474
183	-	183	277	29	278	460	48	502
187	-	186	287	30	285	477	49	534
192	-	190	293	31	291	495	51	551
196	-	197	302	33	305	512	52	587
202	-	201	311	34	312	532	54	606

Примечание. С достаточной степенью точности для большинства сталей (углеродистых, никелевых, хромистых и др.) можно считать, что σ_В = 0,35 НВ.

Углеродистую сталь обыкновенного качества (ГОСТ 380-71) поставляют трех групп: А - по механическим свойствам; Б - по химическому составу; В - по механическим свойствам и химическому составу.

Сталь изготовляют следующих марок: группы А – Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6; группы Б – БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСтб; группы В - ВСт1, ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5. Букву А в обозначении марки не указывают.

Механические свойства углеродистой стали обыкновенного качества приведены в таблице 7.2.

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 87; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!