АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Втулка из стали 20Х2Н2М

Читайте также:
  1. XX съезд КПСС. Процесс политической реабилитации и десталинизации во второй половине 1950 – начале 1960-х гг. и его значение.
  2. А) преодоление культа личности Сталина и его последствий
  3. Автоматные стали
  4. Автоматные стали.
  5. Аграрна реформа П. Сталипіна в Україні і її наслідки
  6. Азотирование стали
  7. Апогей сталинского тоталитаризма (1945-53 гг.)
  8. Борьба за власть в высшем руководстве СССР после смерти И.В.Сталина (1953-1955гг.)
  9. Браттон потребовал, чтобы все официальные лица транспортной полиции, отвечающие за порядок на линиях метрополитена -- СТАЛИ ежедневно ездить на работу и с работы только на метро.
  10. Быстрорежущие стали
  11. Вал-шестерня из стали 40Х
  12. Відповідно до цього під змістом Світового Розуму стали розуміти Христа, Світової

Сталь 20Х2Н2М является легированной цементуемой конструкционной сталью, применяемой для изготовления различных деталей машин. Состав стали: 0,20% С; 2% Cr;2% Ni; до 1% Mo. Сталь качественная, S ≤ 0,035%; P ≤ 0,035%. Детали из легированных цементуемых сталей должны иметь вязкую, достаточно прочную и пластичную сердцевину, а поверхностные слои должны быть твердыми и износостойкими. Обычно из этой стали изготавливают крупные детали, для которых важна хорошая прокаливаемость – ответственные шестерни, валы, ролики, поршневые пальцы. Сталь поставляется в отожженном состоянии в виде поковок. Деталь подвергается механической обработке полностью, с небольшими (0,05…0,1 мм) припусками на шлифование. При заданной толщине стенки детали 40 мм и содержании в стали углерода более 0,17% рекомендуемая глубина цементованного слоя составит 4…5% от наименьшей толщины детали, т.е. 1,6…2,0 мм. В эту величину цементованного слоя, как обычно, включаем сумму заэвтектоидной, эвтектоидной и половину переходной (доэвтектоидной) зон.

Насыщение углеродом будем выполнять природным газом в безмуфельной шахтной печи до концентрации углерода в цеменованном слое 0,8…0,9% (как в условиях массового производства). Принимаем температуру цементации 930…9500С, т.е. выше Ас3 и Ас т (для науглероженного слоя в конце процесса). Легирующие элементы, присутствующие в стали, оказывают влияние на скорость диффузии. Хром уменьшает коэффициент диффузии углерода в аустените, а никель – увеличивает. Более высокая температура цементации, переводя аустенит в устойчивое состояние с большим содержанием углерода, будет способствовать ускорению диффузионного процесса насыщения поверхностных слоев атомами углерода. Примем скорость науглероживания равной 0,20 мм/час. Тогда время науглероживания втулки от момента достижения температуры цементации до получения необходимого слоя составит 8…10 часов.

После цементации воспользуемся одним из основных преимуществ газовой цементации – возможностью использования тепла цементации для последующей закалки (рисунок 3.15).

Рисунок 3.15 – График технологии газовой цементации и закалки

сердцевины втулки из стали 20Х2Н2М

 

После подстуживания и выдерживания для выравнивания температуры по сечению детали до температуры закалки нецементованной стали 20Х2Н2М:

tз = Ас3 + (20…30)0С = 820+(20…30)0С=840…8500С,

втулку охлаждаем в масле. При этом скорость охлаждения будет выше критической, т.к. для данной стали по данным диаграммы распада аустенита (рисунок 3.16):

0/с.

Рисунок 3.16 – Диаграмма изотермического распада аустенита стали 20Х2Н2М (после цементации)

После первой такой закалки сердцевинные слои втулки получают структуру малоуглеродистого мартенсита, который обеспечивает высокую прочность и достаточную вязкость сердцевины после последующего отпуска. Но для получения высокой твердости цементованного слоя, с устранением карбидной сетки в поверхностных пересыщенных углеродом слоях, необходимо выполнить 2-ю закалку для стали 20Х2Н2М после цементации и низкотемпературный отпуск.

Определяем критическую скорость закалки поверхностных цементованных слоев втулки из стали 20Х2Н2М после цементации (см. рисунок 3.16):

0/с.

Принимаем среду охлаждения – вместе с печью (0,50/С). Эта операция термической обработки является основной упрочняющей. Температура нагрева должнабыть, как для заэвтектоидных сталей, выше Ас1, но ниже Ас т с тем, чтобы карбиды не все полностью растворились в аустените. После охлаждения при закалке они обеспечат высокую твердость и износостойкость поверхности детали.

В нашем случае критическая скорость Vкр2 очень маленькая, благодаря легирующим элементам Cr, Ni и Мо, которые повышают устойчивость переохлажденного аустенита (см. рисунок 3.16). Поэтому деталь можно охлаждать медленно, что исключит деформацию и коробление деталей (рисунок 3.17).

Рисунок 3.17 – График технологии закалки (поверхностных слоев)

втулки из цементованной стали 20Х2Н2М и

низкотемпературного отпуска

 

После выполнения второй закалки и низкотемпературного отпуска в поверхностных слоях будет структура отпущенного мартенсита с мелкими зернами карбидов. В сердцевинных слоях – структура отпущенного низкоуглеродистого мартенсита (рисунок 3.18, а и б). Твердость поверхностных слоев 60…62 HRС, а сердцевины – 25…35 HRС.

Рисунок 3.18 – Структура отпущенного мартенсита (а) и структура

отпущенного низкоуглеродистого мартенсита (б)

 

Наилучшие результаты при такой термической обработке наблюдаются при использовании наследственно мелкозернистых сталей. Иногда для уменьшения количества остаточного аустенита после первой закалки применяют обработку холодом до -750С. В этом случае поверхностная твердость повышается, но из-за сложности и дороговизны этот метод применяется только для высоколегированных сталей.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)