Марка стали | Термическая обработка | ||
вид * | температура, °С | среда охлаждения | |
З | вода | ||
О | воздух | ||
З | вода | ||
О | воздух | ||
20Х | З | масло | |
О | воздух | ||
18ХГТ | З | масло | |
О | воздух | ||
12ХН3А** | О | воздух | |
З | масло | ||
О | воздух | ||
18Х2Н4МА** | О | воздух | |
З | масло | ||
О | воздух |
* Вид термической обработки: З - закалка, О - отпуск.
** Стали 12ХН3А, 18Х2Н4МА после цементации подвергаются промежуточному высокому отпуску для снижения количества остаточного аустенита в цементованном слое. Сталь 18Х2Н4МА имеет порог хладноломкости –80оС.
Времена нагрева деталей под закалку (t1) и выдержки (t2) при соответствующей температуре аналогичны, используемым при высоком отжиге и нормализации при проведении предварительной термической обработки (см. п. 1.4). За скорость охлаждения детали в воде может быть принята величина 200 0С/с, в масле – 50 0С/с.
Времена нагрева (t1) и выдержки (t2) деталей при низком отпуске могут быть рассчитаны по формуле
t1 = t2 = 120 + δ, мин,
где δ – условная толщина (диаметр) детали в мм.
Детали II-ой группы изготавливаются из среднеуглеродистых и легированных сталей и подвергаются полной закалке и высокому отпуску (улучшению). Температурные параметры термической обработки наиболее широко применяемых улучшаемых сталей приведены в табл. 4
Таблица 4
Термическая обработка и механические свойства
улучшаемых сталей
Марки стали | Термическая обработка | ||
Закалка, °С; среда | Отпуск, °С; среда | ||
850; вода | 550; вода, масло | ||
850; то же | 550; то же | ||
40Х | 860; масло | 500; то же | |
50Х | 830; то же | 520; то же | |
40ХН | 820; то же | 550; то же | |
30ХГСА | 880; то же | 540; то же | |
40ХНМА | 850; то же | 620; то же | |
38ХН3МА | 850; то же | 600; воздух |
Времена нагрева (t1) и выдержки (t2) деталей при высоком отпуске могут быть рассчитаны по формуле
t1 = t2 = 10 + δ, мин,
где δ – условная толщина (диаметр) детали в мм.
Для повышения долговечности деталей II-ой группы (осей, валов, пальцев) может быть дополнительно рекомендована закалка с индукционным нагревом ТВЧ на толщину закаленного слоя 1-3 мм с твердостью 45-56 HRC. Однако метод поверхностной закалки малоэффективен для деталей сложной формы. В местах обрыва закаленного слоя, не охватывающего галтели, выточки и другие концентраторы, возникают высокие остаточные напряжения растяжения, снижающие выносливость. Этого недостатка нет при химико-термической обработке, обеспечивающей равномерное упрочнение, высокую выносливость и износостойкость.
Среднеуглеродистые легированные стали азотируют на глубину 0,3-0,6 мм в среде аммиака при 480-520°С. Выдержка определяется глубиной слоя; скорость азотирования 0,01 мм/ч; охлаждение с печью до 100-150°С. До азотирования детали подвергают улучшению и чистовой механической обработке, после азотирования детали только шлифуют или полируют.
Высокую эффективность обеспечивает комбинированное упрочнение – закалка ТВЧ и поверхностное пластическое деформирование (ППД).
Детали группы III подвергают закалке в масле от 830-880°С и среднему отпуску при 450-480°С.
Времена нагрева (t1) и выдержки (t2) деталей при среднем отпуске могут быть рассчитаны по формуле
t1 = t2 = 20 + δ, мин,
где δ – условная толщина (диаметр) детали в мм.
Для снятия внутренних напряжений и стабилизации размеров отливки из серого чугуна подвергают низкому отжигу при 5600С. Для повышения механических свойств используют нормализацию или закалку с высоким отпуском. Для повышения износостойкости деталей, работающих в условиях трения (гильзы цилиндров, распределительные валы и другие детали двигателей), перлитные чугуны подвергают азотированию.
Термическая обработка высокопрочных чугунов аналогична.