Термообработка стали 35: Что нужно знать о стали марки 35

alexxlab | 15.07.1990 | 0 | Разное

Марка стали 35 характеристики, применение, расшифровка, химсостав, аналоги, физические свойства

Содержание

• 1 Заменители
• 2 Аналоги
• 3 Расшифровка стали 35
• 4 Вид поставки
• 5 Назначение и применение
• 6 Применение стали 35 для крепежа (ГОСТ 32569-2013)
• 7 Условия применения проката, поковок (штамповок) из стали 35 для изготовления корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора (ГОСТ 33260-2015)
• 8 Применение стали 35 для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)
• 9 Применение стали 35 для шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)
• 10 Рекомендации по применению стали 35 для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур (ГОСТ 33260-2015)
• 11 Стойкость стали 35 и ее сварных соединений против щелевой эрозии (ГОСТ 33260-2015)
• 12 Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля стали 35 для фланцев для давления свыше 10 МПа (100 кгс/см2) (ГОСТ 32569-2013)
• 13 Твердость HB (по Бринелю)(ГОСТ 1050-2013)
• 14 Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)
• 15 Нормированные механические свойства калиброванной металлопродукции в нагартованном или термически обработанном состоянии (ГОСТ 1050-2013)
• 16 Механические свойства металлопродукции из стали 35 в зависимости от размера (ГОСТ 105-2013)
• 17 Свариваемость
• 18 Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний, °С
• 19 Плотность ρ кг/см3 при температуре испытаний, °С
• 20 Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С
• 21 Удельное электросопротивление ρ нОм*м, при температуре испытаний °С
• 22 Коэффициент линейного расширения α*106, К-1, при температуре испытаний, °С
• 23 Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
• 24 Термообработка
• 25 Температура критических точек, °С
• 26 Механические свойства стали 35 по ГОСТ 1050-2013
• 27 Механические свойства проката
• 28 Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)
• 29 Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
• 30 Механические свойства при повышенных температурах
• 31 Предел выносливости
• 32 Ударная вязкость KCU
• 33 Технологические свойства
• 34 Прокаливаемость (ГОСТ 1050-88)
• 35 Узнать еще

Заменители

Стали заменители — 30, 40, 35Г.

Аналоги

• Европа — C35, C_k35(2), C_m35(2)
• Германия — 1.1181
• Япония — S35C
• США — 1034, 1035, 1038

Расшифровка стали 35

Число 35 указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, т.е. содержание углерода в стали 20 равно 0,35%.

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050—88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239—89, ГОСТ 8240—89, ГОСТ 10702—78.
Калиброванный пруток ГОСТ 10702-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 10702—78, ГОСТ 14955—77.
Лист толстый ГОСТ 1577—93, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 4041-71.
Лист тонкий ГОСТ 16523-78. Лента ГОСТ 2284-79.
Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305—71.
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133—71, ГОСТ 8479—70.
Трубы ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74.

Назначение и применение

Сталь 35 применяется для изготовления деталей невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения:

1. оси,
2. цилиндры,
3. коленчатые валы,
4. шатуны,
5. шпиндели,
6. звездочки,
7. тяги,
8. ободы,
9. траверсы,
10. валы,
11. бандажи,
12. штропы для вертлюг
13. крюки и элеваторы
14. талевые блоки и крон блоки
15. лопасти глиномешалок
16. фланцы
17. валики
18. установочные кольца
19. грундбукс вертлюги
20. детали буровых лебедок
21. диски и другие детали.

Сталь 35 рекомендуется также для изготовления некоторых деталей нефтеперерабатывающих заводов: шатунных болтов, валов паровых частей насосов, поршневых штоков, валов центробежных насосов, болтов, запорных элементов арматуры, работающей при температуре до 300 °С в некоррозионной среде, решеток теплообмеников с плавающей головкой, предназначенных для работы с некоррозионной нефтью и ее продуктами, крепежных деталей, работающих при температуре 375 °С.

В нормализованном состоянии сталь 35 применяется для изготовления деталей, испытывающих сравнительно небольшие напряжения, а после закалки и высокого отпуска для изготовления таких деталей, как валики, оси, траверсы и вилки буровых лебедок, валы центробежных насосов и т.д.

Применение стали 35 для крепежа (ГОСТ 32569-2013)

Условия применения проката, поковок (штамповок) из стали 35 для изготовления корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора (ГОСТ 33260-2015)

Материал	НД на поставку	Температура рабочей среды (стенки), °С	Дополнительные указания по применению
35 ГОСТ 1050	Сортовой прокат ГОСТ 1050. Поковки ГОСТ 8479	От -40 до 425	Для несварных узлов арматуры с обязательным проведением термообработки (закалка и высокий отпуск) при температуре рабочей среды (стенки) ниже минус 30°С до минус 40°С

Применение стали 35 для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)

Марка материала, класс или группа по ГОСТ 1759. 0	Стандарт или технические условия на материал	Параметры применения
		Болты, шпильки, винты		Гайки		Плоские шайбы
		Температура среды, °С	Давление номинальное Pn, МПа(кгс/см2)	Температура среды, °С	Давление номинальное Pn, МПа(кгс/см2)	Температура среды, °С	Давление номинальное Pn, МПа(кгс/см2)
35	ГОСТ 1050	От -40 до 425	10 (100)	От -40 до 425	20 (200)	От -40 до 425	Не регламен- тируется

Применение стали 35 для шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)

Материал	НД на поставку	Температура рабочей среды, °С	Дополнительные указания по применению
Сталь 35 ГОСТ 1050	Сортовой прокат ГОСТ 1050	От -40 до 425	Применяется после термообработки (закалка и высокий отпуск) при температуре ниже минус 31°С до минус 40°С

Рекомендации по применению стали 35 для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали	Закалка+отпуск при температуре, °С	Примерный уровень прочности, Н/мм2 (кгс/мм2)	Температура применения не ниже, °С	Использование в толщине не более, мм
35	500	700 (70)	-60	15

Стойкость стали 35 и ее сварных соединений против щелевой эрозии (ГОСТ 33260-2015)

Группа стойкости	Балл	Эрозионная стойкость по отношению к стали 12X18h20T (принятой за 1)
Нестойкая	6	0,005-0,05

Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля стали 35 для фланцев для давления свыше 10 МПа (100 кгс/см

²) (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали, стандарт или ТУ		35 ГОСТ 1050
Технические требования		ГОСТ 9399
Наименование детали		Фланцы
Предельные параметры	Температура стенки, °С, не более	От -40 до +200
	Давление номинальное, МПа (кгс/см2) не более	32 (320)
Обязательные испытания	Предел текучести σ0,2	+
	Предел прочности σв	+
	σ	+
	f	+
	KCU	+
	HB	+
Контроль	Дефектоскопия	+
	Неметаллические включения	—

Твердость HB (по Бринелю)(ГОСТ 1050-2013)

Марка стали	Твердость HB, не более, для металлопродукции
	горячекатаной и кованой		калиброванной и со специальной отделкой поверхности
	без термической обработки	после отжига или высокого отпуска	нагартованной	после отжига или высокого отпуска
35	207	—	229	187

Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Механические свойства, не менее
	Предел текучести σ0,2, Н/мм2	Предел прочности σв, Н/мм2	Относительное удлинение δ5, %	Относительное сужение ψ, %
	315	530	20	45

ПРИМЕЧАНИЕ. По согласованию изготовителя с заказчиком для металлопродукции из стали марки 35 допускается снижение временного сопротивления на 20 Н/мм², по сравнению с нормами, указанными в таблице, при одновременном повышении норм относительного удлинения на 2% (абс.).

Нормированные механические свойства калиброванной металлопродукции в нагартованном или термически обработанном состоянии (ГОСТ 1050-2013)

Марка стали	Механические свойства, не менее, для металлопродукции
	нагартованной			отожженной или высокоотпущенной
	Предел прочности σв, Н/мм2	Относительное удлинение δ5, %	Относительное сужение ψ, %	Предел прочности σв, Н/мм2	Относительное удлинение δ5 , %	Относительное сужение ψ, %
35	590	6	35	470	15	45

Механические свойства металлопродукции из стали 35 в зависимости от размера (ГОСТ 105-2013)

Механические свойства металлопродукции размером
Предел текучести σ0,2, МПа не менее	Предел прочности σв, МПа	Относительное удлинение δ5, %	Работа удара KU, Дж
		не менее
до 16 мм включ.
430	630-780	17	25
св. 16 до 40 мм включ.
380	600-750	19	25
св. 40 до 100 мм включ.
315	550-700	20	25

ПРИМЕЧАНИЕ.

1. Механические свойства, определяются на образцах, вырезанных из термически обработанных (закалка с отпуском) заготовок.
2. Знак «+» означает, что испытания проводят для набора статистических данных, результаты испытаний заносят в документ о качестве.
3. Значения механических свойств приведены для металлопродукции круглого сечения.

Свариваемость

Сталь 35 является ограниченно свариваемой. Способы сварки: РДС (ручная дуговая сварка), АДО под флюсом и газовой защитой, ЭШС (электрошлаковая сварка). Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС (контактная сварка) без ограничений.

Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний, °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Ст. 35	206	197	187	156	168	—	—	—	—	—

Плотность ρ кг/см

³ при температуре испытаний, °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Ст.35	7826	7804	7771	7737	7700	7662	7623	7583	7600	7549

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Ст.35	—	49	49	47	44	41	38	35	29	28

Удельное электросопротивление ρ нОм*м, при температуре испытаний °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Ст. 35	—	251	321	408	511	629	759	922	1112	1156

Коэффициент линейного расширения

α*10⁶, К^-1, при температуре испытаний, °С

20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
12,0	12,9	13,6	14,2	14,6	15,0	15,2	12,7	13,9	—

Удельная теплоемкость

c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С

20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
469	490	511	532	553	578	611	708	699	—

Термообработка

Сталь 35 подвергают нормализации с температуры 800-900 °С. Закалка производится в воде с температуры 860-880 °С и отпуск — при 550-600 °С

Температура критических точек, °С

Ас1	Ас3	Аr3	Аr1	Мн
730	810	796	680	360

Механические свойства стали 35 по ГОСТ 1050-2013

не менее
Предел текучести, Н/мм2	Временное сопротивление, Н/мм2	Относительное удлинение, %	Относительное сужение, %
35	315	530	20	45

Механические свойства проката

ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	σв, МПа	δ5 (δ4), %	ψ, %	Твердость НВ, не более
			не менее
ГОСТ 1050-74	Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации	25	530	20	45
	Сталь калиброванная 5-й категории:
	после нагартовки	—	590	6	35	—
	после отжига или высокого отпуска	—	470	15	45	—
ГОСТ 10702-78	Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой:
	после сфероидизирующего отжига	—	До 540	—	45	187
	нагартованная без термообработки	—	590	5	40	207
ГОСТ 1577-93	Лист отожженный или высокоотпущенный	80	480	22	—	—
	Полоса нормализованная или горячекатаная	6-25	530	20	45	—
ГОСТ 16523-89 (образцы поперечные)	Лист горячекатаный	До 2	490-640	(17)	—	—
	Лист холоднокатаный	2-3,9	490-640	(19)	—	—
ГОСТ 4041-71 (образцы поперечные)	Лист термообработанный 1 и 2-й категорий	4-14	480-630	22	—	163
ГОСТ 2284-88	Лента холоднокатаная:
	отожженная	0,1-4	400-650	(16)	—	—
	нагартованная, класс прочности Н2	0,1-4	800-950	—	—	—
ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74	Труба горяче-, холодно- и теплодеформированная, термообработанная	—	510	17	—	187

Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

Термообработка	Сечение, мм	КП	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/см2	Твердость НВ, не более
			не менее
Нормализация	300-500	195	195	390	20	45	49	111-156
	500-800				18	38	44
	100-300	215	215	430	20	48	49	123-167
	300-500				18	40	44
	500-800				16	35	39
Нормализация	До 100	245	245	470	22	48	49	143-179
	100-300				19	42	39
	300-500				17	35	34
Закалка + отпуск	До 100	275	275	530	20	40	44	156-197
	100-300				17	38	34
	До 100	315	315	570	17	38	39	167-207

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп, °С	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/см2	Твердость НВ
200	600	760	13	60	29	226
300	560	735	14	63	29	212
400	520	690	15	64	98	200
500	470	660	17	67	137	189
600	410	620	18	71	176	175
700	340	580	19	73	186	162

Примечание. Заготовка диаметром 60 мм, закалка с 850 °С в воде.

Механические свойства при повышенных температурах

tотп, °С	Условия испытаний	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/см2
200	После горячей прокатки	300	580	9	39	78
300		205	580	21	52	69
400		185	500	23	64	59
500		145	350	24	70	39
600		78	195	35	83	69
700	После прокатки. Образец диа- метром 6 мм, длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформа- ции 0,009 1/с	100	150	34	75	—
800		69	110	56	100	—
900		55	74	54	100	—
1000		30	51	69	100	—
1100		21	39	74	100	—
1200		15	27	85	100	—
1300		18	23	58	100	—

Предел выносливости

Термообработка	σ-1, МПа	τ-1, МПа
Нормализация при 850°С, σв = 570 МПа	265	—
Нормализация при 850-890°С; отпуск при 650-680 °С	245	147
Закалка с 850°С, отпуск при 650 °С, σв = 710 МПа	402	—

Ударная вязкость KCU

Термообработка	КCU, Дж/см2, при температуре, °С
	+20	-20	-30	-50	-60
Нормализация	63	47	45	14	12

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750. Заготовки сечением до 800 мм охлаждаются на воздухе.
Обрабатываемость резанием — K_{v б.ст.} = 1,3 в горячекатаном состоянии при НВ 144-156 и σ_в = 510 МПа.
Флокеночувствительность — не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Прокаливаемость (ГОСТ 1050-88)

Полоса прокаливаемости стали 35 после нормализации при 850 °С и закалки с 850 °С приведена на рис. 1.

Рис. 1. Полоса прокаливаемости стали 35

Сталь 35: характеристики, применение, аналоги, ГОСТ

Сталь 35: характеристики, применение, аналоги, ГОСТ

• Обновлено 10 октября 2020 г.

В современной индустрии огромное количество разновидностей сталей. Каждая из марок имеет свой состав, предназначение и особенности. Сталь 35 является необходимым сплавом для металлопромышленности, по классификации её относят к углеродистой качественной конструкционной. Многие сферы, от машиностроения до строительства не обходятся без этого металла. 

Состав 

Ранее ГОСТ 1050-88, а сейчас ГОСТ 1050-2013 регламентирует производство стали 35. В документе описывается химический состав, механические свойства, твердость, способы обработки. Цифра 35 — это расшифровка содержания в стали углерода, который составляет 0,35%.

Марка стали 35 имеет состав:

• Железо ~ 97%
• Никель ~ 0,25%
• Углерод – 0,32-0,40%
• Марганец – до 0,5-0,8%
• Кремний – 0,17-0,37%
• Сера – до 0,035%
• фосфор – не более 0,030%
• Хром – не более 0,25%
• Медь – не более 0,25%
• Мышьяк – до 0,08%

 

 

Состав стали “небогатый”. Здесь нет дорогих и полезных добавок, таких как хром и молибден. Такая сталь будет иметь низкий коэффициент прочности и твердости, и пойдёт на сферы применения, где высокая прочность сырья не имеет значения.

От массовой доли углерода в большинстве зависят все показатели стали. Она может стать хрупкой и плотной, подобно чугуну. Или прочной, в смеси с другими компонентами, как, например, 10-я марка. Зависимость параметров материала, так же зависит от количества других примесей: марганца, никеля, хрома, кремния. Каждый из них повышает какой-либо показатель, а взамен несёт за собой минус.

Именно сочетание примесей играет главную роль в характеристике металла. Дорогие марки стали имеют высокие показатели прочности, поддаваемость к свариванию и устойчивости к коррозии. Чаще всего, материал выбирается от вида предназначения: для создания деталей, где важна прочность, избираются высококачественные марки, а для сварки и изготовления электродов выбираются более дешёвые аналоги.

Аналоги

• США – 1034, 1035, 1038, G10340, G10350, G10380, G10400
• Германия – 1.0501, 1.1181, 1.1183, C35, C35E, C35R, C38D, Cf35, Ck35, Cm35, Cq35
• Япония – S35, S35C, S38C, SWRCh45K, SWRCh48K

Заменителями марки стали 35 являются: 30, 35Г и 40. В их составе самым значительным отличием является массовая доля углерода. Несмотря на это, свойства данных марок практически не имеют между собой характерных отличий и являются качественными заменителями друг для друга.

Характеристики и свойства 

Прочность стали низкая, но её вполне достаточно для многих промышленных целей. Плотность составляет 7,826 гр/см. Плотность обязательно учитывается в сферах машиностроения, самолётостроения, строительства, судостроения и других отраслях.

Обработка резанием у материала хорошая, поэтому его легче обработать или придать сверхточную форму деталям. Металл ограниченно поддаётся сварке.

Несмотря на содержание никеля сталь 35 легко подвергается коррозии. Связано это с низким содержанием ферромагнита.

Твёрдость составляет 163 МПа, это достаточно много для такой низкой прочности, но приложив усилия, металл можно слегка деформировать на станке. 

Применение в разных отраслях

Благодаря устойчивости к ударной нагрузке сталь марки 35 можно применять для изготовления крепежа: болты, шпильки, гайки.

Так как свариваемость ограниченна, это не позволяет применять марку широко.

В машиностроении металл используется только для создания элементов не работающих на износ.  

В строительстве марка 35 расходуется при возведении водопроводов и установке железо-бетонных плит. Сантехнические изделия не обходятся без 35 стали. Многие заводы именно из этой стали и её аналогов производят эмалированные ванны и раковины, которые в дальнейшем используются в строительстве.

Большая часть этой марки стали уходит на изготовление элементов металлопроката. Различные стальные сетки, листы, уголки и другое. Нередко 35-ая марка уходит на производство труб разных диаметров. Связано это с тем, что сталь хорошо “схватывается” при сваривании с любой другой трубой. Ещё из 35-ой часто изготавливают прутья, которые в дальнейшем часто расходуются на создание железо-бетонных плит. Нередко простейшие детали металлопроката эксплуатируются и для бытовых целей.

 

 

Сталь 35 можно не является эталоном качества и надёжности, но её можно использовать абсолютно в любой промышленности. Популярность данного сплава объясняется своей ценой, металл подходит для многих целей и не имеет высокой цены.

Таблица 1. Механический свойства проката

ГОСТ	Состояние поковки	Сечение, мм	σв (МПа)	δ5 (δ4) %	ψ %	НВ, не более
			не менее
1050-88	Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации	25	530	20	45	—
	Сталь калиброванная 5-й категории:
	после нагартовки	—	590	6	35	—
	после отжига или высокого отпуска	—	470	15	45	—
10702-78	Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой:
	после сфероидизирующего отжига	—	До 540	—	45	187
	нагартованная без термообработки	—	590	5	40	207
1577-93	Листы отожженные или высокоотпущенные	80	480	22	—	—
	Полосы нормализованные или горячекатаные	6 – 25	530	20	45	—
16523-70 (Образцы поперечные)	Лист горячекатаный	До 2	490 – 640	-17	—	—
	Лист холоднокатаный	2 – 3,9	490 – 640	-19	—	—
4041-71(Образцы поперечные)	Лист термообработанный 1-2-й категории	4 -14	480 – 630	22	—	163
2284-79	Лента холоднокатаная:
	отожженная	0,1 – 4	400 – 350	-16	—	—
	нагартованная класс прочности Н2	0,1 – 4	800 – 950	—	—	—
8731-74	Трубы горяче-, холодно – и теплодеформированные, термообработанные	—	510	17	—	187
8733-74

Таблица 2.

Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

Вид термообработки	Сечение поковки, мм	КП	σ0,2 (МПа)	σв (МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (Дж /см2)	НВ, не более
Нормализация	300 – 500	195	195	390	20	45	49	111 – 156
	500 – 800				18	38	44
	100 – 300				20	48	49
	300 – 500	215	215	215	18	40	44	123 – 167
	500 – 800				16	35	39
Нормализация	До 100	245	245	470	2	48	49	143 – 179
	100 – 300				19	42	39
	300 – 500				17	35	34
Закалка. Отпуск	До 100	275	275	530	20	40	44	156 – 197
	100 – 300	315	315	570	17	38	34
	До 100				17	38	39	167 – 207

Таблица 3. Механические свойства при t = 20ºC

Сортамент	Размер, мм	sв, МПа	sT, МПа	d5	y, %	Термообработка
				%
Лист термообработанный, ГОСТ 4041-71	4 – 14	480 – 640		22
Трубы, ГОСТ 8731-87		510	294	17
Пруток калиброванный, ГОСТ 10702-78		590			45	Отжиг
Прокат, ГОСТ 1050-88	до 80	530	315	20	45	Нормализация
Прокат нагартованный, ГОСТ 1050-88		590		6	35
Прокат отожженный, ГОСТ 1050-88		470		15	45
Лента отожженный, ГОСТ 2284-79		390 – 640		16
Лента нагартованный, ГОСТ 2284-79		640 – 930

Таблица 4.

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Температура отпуска, С	σ 0,2 (МПа)	σв (МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (Дж /см.кв)	HB
Заготовка диаметром 60 мм, закалка 850 °С в воду
200	600	760	13	60	29	226
300	560	735	14	63	29	212
400	520	690	15	64	98	200
500	470	660	17	67	137	189
600	410	620	18	71	176	175
700	340	580	19	73	186	16

Таблица 5.

Предел выносливости стали 35

σ-1, МПА	J-1, МПА	Состояние стали и термообработка
265	—	Нормализация 850 °C,  σв=570 МПа
245	147	Нормализация 850-890 °C. Отпуск 650-680 °C
402	—	Закалка 850 °C. Отпуск 650 °C,  σв=710 МПа

Таблица 6. Ударная вязкость

Т= +20 С	Т= -20 С	Т= -30 С	Т= -40 С	Т= -60 С	Термообработка
63	47	45	14	12	Нормали

Таблица 7. Технологические характеристики

Свариваемость:	ограниченно свариваемая.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна.

Таблица 8. Физические свойства

T (Град)	E 10- 5 (МПа)	a 10 6 (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м.куб)	C (Дж/(кг·град))	R 10 9 (Ом·м)
20	2,06			7826
100	1,97	12	49	7804	469	251
200	1,87	12,9	49	7771	490	321
300	1,56	13,6	47	7737	511	408
400	1,68	14,2	44	7700	532	511
500		14,6	41	7662	553	629
600		15	38	7623	578	759
700		15,2	35	7583	611	922
800		12,4	29	7600	708	1112
900		13,9	28	7549	699	1156

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 – 0 голосов

Ещё статьи по теме:

σ

Сталь 35 – характеристика, химический состав, свойства, твердость

Доска объявлений

Сталь 35 – характеристика, химический состав, свойства, твердость Сталь 35 Общие сведения Заменитель стали: 30, 40, 35Г Вид поставки Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 10702-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 4041-71. Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 2284-79. Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70. Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-71. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87. Назначение Детали невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, ободы,траверсы, валы, бандажи, диски и другие детали. Химический состав Химический элемент % Кремний (Si) 0. 17-0.37 Медь (Cu), не более 0.25 Мышьяк (As), не более 0.08 Марганец (Mn) 0.50-0.80 Никель (Ni), не более 0.25 Фосфор (P), не более 0.035 Хром (Cr), не более 0.25 Сера (S), не более 0.04 Механические свойства Механические свойства при повышенных температурах t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 Горячекатаное состояние 200  300  580  9  39  78  300  205  580  21  52  69  400  185  500  23  64  59  500  145  350  24  70  39  600  78  195  35  83  69  Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм прокатанный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с. 700  100  150  34  75    800  69  110  56  100    900  55  74  54  100    1000  30  51  69  100    1100  21  39  74  100    1200  15  27  85  100    1300  18  23  58  100    Механические свойства проката Термообработка, состояние поставки Сечение, мм sB, МПа d5, % d4, % y, % HB Сталь горячекатаная, ковоная, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации  25  25  20    45    Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки      6    35    Сталь калиброванная 5-й категории после отжига или высокого отпуска      15    45    Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после сфероидизирующего отжига    <540      45  187  Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой нагартованная без термообработки    590  5    40  207  Листы отожженные или высокоотпущенные   80  480  22        Полосы нормализованные или горячекатаные   6-25  530  20    45    Лист горячекатаный  <2  490-640    17      Лист холоднокатаный  2-3,9  490-640    19      Лист термообработанный 1–2-й категории   4-14  480-630  22      163  Лента холоднокатаная отожженная   0,1-4  400-650    16      Лента холоднокатаная нагартованная класс прочности Н2  0,1-4  800-950          Трубы горяче-, холодно- и теплодеформированные, термообработанные    510  17      187  Механические свойства поковок Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB Нормализация КП 195  300-500  195  390  20  45  49  111-156  КП 195  500-800  195  390  18  38  44  111-156  КП 215  100-300  215  430  20  48  49  123-167  КП 215  300-500  215  430  18  40  44  123-167  КП 215  500-800  215  430  16  35  39  123-167  КП 245  <100  245  470  22  48  49  143-179  КП 245  100-300  245  470  19  42  39  143-179  КП 245  300-500  245  470  17  35  39  143-179  Закалка. Отпуск. КП 275  <100  275  530  20  40  44  156-197  КП 275  100-300  275  530  17  38  34  156-197  КП 315  <100  315  570  17  38  39  167-207  Механические свойства в зависимости от температуры отпуска t отпуска, °С s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB Заготовка диаметром 60 мм, закалка 850 °С в воду 200  600  760  13  60  29  226  300  560  735  14  63  29  212  400  520  690  15  64  98  200  500  470  660  17  67  137  189  600  410  620  18  71  176  175  700  340  580  19  73  186  162  Технологические свойства Температура ковки Начала 1280, конца 750. Заготовки сечением до 800 мм охлаждаются на воздухе. Свариваемость Ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений. Обрабатываемость резанием В горячекатаном состоянии при НВ 144-156 и sB = 510 Мпа, Ku б.ст. = 1,3. Склонность к отпускной способности Не склонна. Флокеночувствительность Не чувствительна. Температура критических точек Критическая точка °С Ac1 730 Ac3 810 Ar3 796 Ar1 680 Mn 360 Ударная вязкость Ударная вязкость, KCU, Дж/см2 Состояние поставки, термообработка +20 -20 -30 -50 -60 Нормализация 63 47 45 14 12 Предел выносливости s-1, МПа t-1, МПа sB, МПа Термообработка, состояние стали  265    570 Нормализация 850 С.    245  147   Нормализация 850-890 С. Отпуск 650-680 С.   402    710 Закалка 850 С. Оттпуск 650 С.  Физические свойства Температура испытания, °С 20  100  200  300  400  500  600  700  800  900  Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 206  197  187  156  168            Плотность, pn, кг/см3 7826  7804  7771  7738  7700  7662  7623  7583  7600  7549  Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)   49  49  47  44  41  38  35  29  28  Уд. электросопротивление (p, НОм · м)   251  321  408  511  629  759  922  1112  1156  Температура испытания, °С 20- 100  20- 200  20- 300  20- 400  20- 500  20- 600  20- 700  20- 800  20- 900  20- 1000  Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) 12. 0  12.9  13.6  14.2  14.6  15.0  15.2  12.7  13.9    Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) 469  490  511  532  553  578  611  708  699    [ Назад ]

Сталь

S35VN — свойства и способы термообработки

Спасибо Константиносу Нулису, Нилу Макихерну и Дж. Кейну Сирси за то, что они стали сторонниками Knife Steel Nerds Patreon!

S35VN История стали

S35VN — сталь, разработанная и произведенная компанией Crucible Industries, выпущенная в 2009 году. Сталь была разработана Марией Софорд как модификация S30V за счет снижения содержания ванадия, добавления 0,5% ниобия и удаления добавление азота (побочный азот все еще присутствует). Стали для порошковой металлургии обычно содержат не менее 0,03% азота [1][2]. Эти изменения привели к получению стали с улучшенной ударной вязкостью и обрабатываемостью по сравнению с S30V за счет некоторого удержания кромки. Реакция на термообработку и коррозионная стойкость остались примерно такими же, как у S30V. Более подробную информацию об истории, предшествовавшей S35VN, можно увидеть в этой статье о новом S45VN.

Микроструктура S35VN

Уменьшение содержания ванадия до 3 % и замена его только 0,5 % ниобия означает, что содержание карбида MC (VC + NbC) также снижается по сравнению с S30V, поэтому износостойкость и сохранение режущей кромки снижаются. несколько в С35ВН. В техническом описании S35VN Crucible указывает содержание MC как 3,5% по сравнению с 4% S30V. Однако Thermo-Calc прогнозирует 2,6% MC для S35VN по сравнению с 3,9% MC для S30V. Поэтому я думаю, что содержание MC несколько меньше, чем оценил Crucible. MC является самым твердым типом карбида и вносит наибольший вклад в износостойкость. Это также затрудняет шлифовку, механическую обработку, полировку и заточку из-за повышения износостойкости. И особенно при использовании обычных абразивов, таких как оксид алюминия, которые мягче MC. Вы можете прочитать больше о различных типах карбида в этой статье.

Добавка ниобия может помочь улучшить микроструктуру стали, вы можете прочитать о влиянии ниобия в этой статье. Однако при сравнении микроструктуры S30V и S35VN размер карбида выглядит очень похожим. Сравнить с другими сталями можно в этой статье, где собраны микрофотографии многих ножевых сталей.

S35VN- 1975 ° F Austentiize

S30V- 2000 ° F Austenitize

S35VN Edge Learning

В S35VN DATASHEET. Обратитесь к номеру S35VN, а S30V- S35, а также S35, а также S35VN, а также S35VN, а также S35VN, а также S35VN- S35- S35- S35- S35- S35- S35. 59Rc 440C) со звездочкой рядом с S35VN, которая говорит: «Оценка основана на отзывах рынка». Значение твердости не указано ни для одной из сталей. Исследование CATRA, проведенное Bohler-Uddeholm, показало более низкое удержание края в S35VN, примерно 132% по сравнению с 149% для S30V, оба теста были проведены при 61 Rc. В техническом описании S45VN указано пересмотренное значение для S35VN, которое составляет 140%. Из-за смещения значения в таблице данных и более низкой оценки MC в Thermo-Calc по сравнению с S30V, я думаю, что значение 132% является наиболее точным для S35VN. Вот диаграмма, сравнивающая его с другими сталями:

С35ВН Коррозионная стойкость

Я ранее тестировал коррозионную стойкость С35ВН, результаты которого приведены в этой статье, а сравнение с С45ВН в этой статье. S35VN показал хорошие результаты в тестах на коррозию, почти так же, как S45VN, который был разработан для повышения коррозионной стойкости за счет повышенного содержания хрома. Я не тестировал S30V, но S35VN, вероятно, немного превосходит S30V при той же термообработке. Используя мои тесты на коррозионную стойкость, я оцениваю S35VN в 7,8 из 10, аналогично Elmax (7,8), но не так хорошо, как S45VN (8,4), M39.0 (9.1) или Ванакс (10).

Реакция твердения S35VN

Я подверг термообработке ряд образцов S35VN, используя 30-минутную аустенизацию для 1925 и 1950°F и 15 минут для более высоких температур. Затем образцы подвергали закалке пластин, подвергали криообработке в жидком азоте, а затем дважды отпускали по 2 часа каждый раз. Мои тесты на термообработку показали твердость, близкую к указанной ниже:

S35VN имеет хорошую потенциальную твердость; он способен достигать не менее 64 Rc. Это должно обеспечить хороший диапазон значений твердости для производителя ножей.

S35VN Оптимизация ударной вязкости

Изготовитель ножей Майкл Дринкуайн подверг термической обработке и механической обработке набор образцов S35VN для получения образцов ударной вязкости для меня. Каждое состояние тестировалось с тремя образцами и усреднялось. Одна странная вещь заключалась в том, что твердость образцов постоянно была примерно на 1 Rc ниже, чем у моих при той же термообработке. Твердость была измерена мной в обоих случаях, так что это не было разницей в тестере твердости. Не знаю, в чем причина смещения. Возможно, это было результатом разной плавки стали, или разницы в печи, или скорости охлаждения при закалке. Трудно сказать наверняка, не исследуя это специально.

Глядя на тенденцию отношения твердости к вязкости, результаты странно плоские или, возможно, с пиком около 61 Rc. Это несколько неожиданно, потому что, как правило, более низкая твердость означает лучшую ударную вязкость:

Однако анализ трендов ударной вязкости показывает нам, почему ударная вязкость в конечном итоге оказалась плоской. Во-первых, повышение температуры аустенизации привело как к повышению твердости (см. предыдущую сравнительную таблицу твердости), так и к вязкости. Подобное поведение было также замечено с S45VN, где было обнаружено, что причиной является измельчение карбидной структуры.

Один образец был отпущен при 500°F, что также привело к снижению как твердости, так и ударной вязкости, возможно, из-за охрупчивания отпускного мартенсита, хотя могло быть просто, что отпуск при 500°F не улучшил ударную вязкость по сравнению с 400° F и статистическая вариация при испытаниях на ударную вязкость привели к несколько более низкому значению.

Таким образом, аустенизация в верхней части привела к повышению ударной вязкости. Отпуск в диапазоне 300-400°F приводил к лучшим свойствам в зависимости от желаемой твердости (более низкий отпуск для более высокой твердости).

Рекомендация по термообработке S35VN

Поэтому я рекомендую термообработку S35VN путем аустенизации в течение 15 минут при температуре 2025°F, закалки пластин, обработки жидким азотом в течение не менее 30 минут и отпуска от 300 до 400°F дважды в течение 2 часы. Температуру отпуска выбирайте в зависимости от желаемой твердости. Это должно дать не менее 60 Rc наряду с хорошей ударной вязкостью, коррозионной стойкостью, тонкой микроструктурой и ударной вязкостью.

S35VN Сравнение прочности

Примечание. Значения S35VN, приведенные ниже, немного отличаются от приведенных в предыдущих таблицах, так как я повторно измерил твердость всех образцов ударной вязкости после наблюдения разницы в твердости между Майклом и мной.

По сравнению с другими нержавеющими сталями PM S35VN показывает очень хорошие результаты, будучи сходной с Vanax при аналогичной твердости. Vanax имеет преимущество в коррозионной стойкости, в то время как S35VN имеет преимущество в потенциальной твердости. Он также имеет лучшую ударную вязкость, чем S30V, S45VN и Elmax. М390 и CPM-154 имеют более высокую прочность, чем ожидалось, что очень интригует. Мы будем изучать это больше в будущем.

Резюме и выводы

S35VN был выпущен в 2009 году как модификация S30V для обеспечения превосходной прочности и обрабатываемости. S35VN обладает хорошей потенциальной твердостью, ударной вязкостью, устойчивостью к кромке и коррозионной стойкостью. Он не особо выделяется ни в одной категории, хотя и не ужасен ни в одной из них. Было обнаружено, что оптимальная термообработка составляет 2025°F в течение 15 минут с криогенной обработкой и отпуском при температуре от 300 до 400°F.

---

[1] https://patents.google.com/patent/US5830287A/en

[2] https://patents.google.com/patent/US5679908A/en

Нравится:

Нравится Загрузка …

Сталь 35 / Ауремо

ВСт6пс ВСт5сп ВСт3кп ВСт4кп ВСт6сп ВСт2кп вст4пс St0 ВСТ2ПС ВСт3пс ВСт5пс ВСт2сп ВСт3сп 18К 08пс 10 пс 15 тыс. 18кп 20пс 35 55 05кп 08У 15кп 20 (20А) 22К 40 58 (55ПП) 08 10 (Статья 10) 12К 15пс 20 тыс. 25 45 60 08кп 10кп 15 16К 20кп 30 50 0sV 60С2 60S2XA 50HFA 60С2А 60С2ХФА 65С2ВА 85 55HGR 65 70С3А 55С2 60G 60С2Н2А 65G 70 75 SHX15 Шх25СГ SHX4 А12 А20 А40Г А30 10ХНДП 14G2AF 15G2AFDпс 17ГС 18G2AFps 09G2 10G2BD 10HSND 12ГС 15Г2СФД 16ГС 35ГС 14ХГС Сталь 15ХСНД 20ХГ2Ц 09Г2С 10Г2С1 14G2 16G2AF 17Г1С 25Г2С 10G2 14Х2ГМР 15HF 18Х2Н4МА 20G 20Х2Н4А 20HGR 20ХН2М (20ХНМ) 30G 30HGS 30ХН2МА 34ХН3М 35X 38Х2х4М 38ХА 38XMA 3Х3М3Ф 40X 40ХФА 45ХН 50G2 12ХН2 15X 20ХГСА 20ХН3А 25ХГСА 30ХГСА 30Хh3МФА 33HS 35ХН1М2ФА 38Х2НМ 40G 40Х2Н2МА 40XH 45G 45XN2MFA 50X 12ХН2А 18HGT 20ХГНР 20XN4FA 25HGT 30X 30ХГСН2А 30ХН3А 34ХН1М 35G 36Х2Н2МФА 38X2НМФ 38ХГН 38ХН3МА 40G2 40ХН2МА 45Г2 47ГТ 50XH 12Х2х5А 12ХН3А 15G 18Х2Н4ВА 20X 20XH 20ХНР 30HGT 30ХН3М2ФА 35Г2 35ХГСА 38Х2х3МА 38ХН3МФА 40ХС 45X 50G

Описание

Сталь 35

Сталь 35 : марка сталей и сплавов. Ниже представлена ​​систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах припасов, заменителях, температуре критических точек, физико-механических, технологических и литейных свойствах для Стали 35.

Обычная сталь 35

Заменитель марки

сталь: сталь 30, сталь 40, 35Г

Тип поставки

Лист стальной 35 , Профили, в том числе фасонные: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 10702-78. Пруток калиброванный ГОСТ 10702-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Пруток полированный и слиток серебра ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77. Лист толстолистовой ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 4041-71. Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 2284-79. Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70. Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-71. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87.

Применение

Детали малопрочные, испытывающие малые напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, шатуны, ободья, траверсы, валы, шины, диски и другие детали.

Химический состав стали 35

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0,17−0,37
Марганец (Mn)	0,50−0,80
Медь (Cu), не более	0,25
Мышьяк (As), не более	0,08
Никель (Ni), не более	0,25
Сера (S), не более	0,04
Углерод (С)	0,32−0,40
Фосфор (P), не более	0,035
Хром (Cr), не более	0,25

Механические свойства стали 35

Механические свойства при повышенных температурах

t испытаний, °С	σ 0,2 , МПа	σ B , МПа	δ 5 ,%	ψ, %	KCU, Дж/м 2
Состояние горячекатаное
200	300	580	девять	39	78
300	205	580	21	52	69
400	185	500	23	64	59
500	145	350	24	70	39
600	78	195	35	83	69
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, прокатанный. Скорость деформации 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.
700	100	150	34	75
800	69	110	56	100
900	55	74	54	100
1000	тридцать	51	69	100
1100	21	39	74	100
1200	пятнадцать	27	85	100
1300	восемнадцать	23	58	100

Механические свойства проката

Термообработка в состоянии поставки	Сечение, мм	σ B , МПа	δ 5 ,%	δ 4 ,%	ψ, %	HB
Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебро 2 после нормализации	25	25	20		45
Сталь калиброванная 5 класса после наклепа			6		35
Сталь калиброванная 5 класса после отжига или высокого отпуска			пятнадцать		45
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после сфероидизирующего отжига		<540			45	187
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой, нагартованная без термической обработки		590	пять		40	207
Отожженные или сильноотпущенные листы	80	480	22
Нормализованные или горячекатаные полосы	6−25	530	20		45
Горячекатаный лист	<2	490−640		17
Холоднокатаный лист	2−3,9	490−640		19
Лист термообработанный 1-2 категории	4−14	480-630	22			163
Холоднокатаная отожженная полоса	0,1−4	400−650		шестнадцать
Лента холоднокатаная холоднодеформированная класса прочности h3	0,1−4	800−950
Трубы горяче-, холодно- и термически деформированные, термически обработанные		510	17			187

Механические свойства поковок

Термическая обработка, состояние поставки	Сечение, мм	σ 0,2 , МПа	σ B , МПа	δ 5 ,%	ψ, %	ККУ, Дж/м 2	HB
Нормализация
КП 195	300−500	195	390	20	45	49	111−156
КП 195	500−800	195	390	восемнадцать	38	44	111−156
КП 215	100−300	215	430	20	48	49	123−167
КП 215	300−500	215	430	восемнадцать	40	44	123−167
КП 215	500−800	215	430	шестнадцать	35	39	123−167
КП 245	<100	245	470	22	48	49	143−179
КП 245	100−300	245	470	19	42	39	143−179
КП 245	300−500	245	470	17	35	39	143−179
Закалка. Отпуск.
КП 275	<100	275	530	20	40	44	156−197
КП 275	100−300	275	530	17	38	34	156−197
КП 315	<100	315	570	17	38	39	167−207

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С	σ 0,2 , МПа	σ B , МПа	δ 5 ,%	ψ, %	ККУ, Дж/м 2	НВ
Заготовка диаметром 60 мм, закалка при 850°С в воду
200	600	760	тринадцать	60	29	226
300	560	735	четырнадцать	63	29	212
400	520	690	пятнадцать	64	98	200
500	470	660	17	67	137	189
600	410	620	восемнадцать	71	176	175
700	340	580	19	73	186	162

Технологические свойства стали 35

Температура штамповки

Нач.

Свариваемость

Ограниченная свариваемость. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и в среде защитных газов, ЭШС. Рекомендуется нагрев и последующая термообработка. КТС без ограничений.

Обрабатываемость резанием

В горячекатаном состоянии при НВ 144-156 и σ В = 510 МПа, К υ б.ст. = 1,3.

Склонность к высвобождению

Не склонна.

Чувствительность флока

Не чувствителен.

Температура критических точек стали 35

Критическая точка	°С
Ас1	730
Ас3	810
Ar3	796
Ar1	680
Мн	360

Ударная вязкость стали 35

Ударная вязкость, тыс. ед. +20 -20 -тридцать -50 -60 Нормализация 63 47 45 четырнадцать 12

Сталь предела выносливости 35

σ -1 , МПа	τ -1 , МПа	σ B , МПа	Термическая обработка, состояние стали
265		570	Нормализация 850 С.
245	147		Нормализация 850-890 С. Отпуск 650-680 С.
402		710	Закалка 850 С. Отпуск 650 С.

Физические свойства стали 35

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Нормальный модуль упругости, Е, ГПа	206	197	187	156	168
Плотность стали, pn, кг/м 3	7826	7804	7771	7738	7700	7662	7623	7583	7600	7549
Коэффициент теплопроводности Вт/(м°С)		49	49	47	44	41	38	35	29	28
Уд. электрическое сопротивление (p, ном. м)		251	321	408	511	629	759	922	1112	1156
Температура испытания, °С	20−100	20−200	20−300	20−400	20−500	20−600	20−700	20−800	20−900	20−1000
Коэффициент линейного расширения (а, 10−6 1/°С)	12,0	12,9	13,6	14,2	14,6	15,0	15,2	12,7	13,9
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг°С))	469	490	511	532	553	578	611	708	699

Источник: Марка сталей и сплавов

Источник: www.manual-steel.ru/35. html Расчетные детали, подлежащие термообработке, сравнение типов стали и таблицы твердости

Это «Руководство по заказу услуг по термообработке» или «Обработка» представляет собой руководство для руководителей предприятий, агентов по закупкам, проектировщиков деталей, представителей по работе с клиентами и операторов станков, которым будет полезно знать, как заказывать обработку на основе требуемые заказчиком параметры готовых металлических деталей. Ознакомившись с этим руководством, вы поймете, какое влияние термообработка оказывает на металлические детали, и будете лучше осведомлены о процессе термообработки, который будет соответствовать вашим спецификациям и спецификациям качества для простых инструментальных сталей или для обработки, которая должна соответствовать сертификатам ISO, Надкап, АМС, CQI-9и AMS-H-6875-Dept. сертификатов Министерства обороны.

Как работать с термообработкой

Ваше оборудование ценно для вашего бизнеса, поскольку оно является каналом для поддержания отношений с вашими клиентами. Мы надеемся, что это руководство будет информативным и повысит вашу заинтересованность в защите ваших деталей во время цикла обработки. Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нашему инженеру-металлургу или в лабораторию, если вам нужна дополнительная информация. Спасибо, Питер Хушек, президент Phoenix Heat Treatment, 602-258-7751.

Термообработчик — специалист по обработке металлов. Опытный и авторитетный специалист по термообработке сможет поставить диагноз и порекомендовать предпочтительную обработку ваших металлических деталей только в том случае, если он знает все возможное о материале, с которым ему предстоит работать. Поэтому важно, чтобы детали, которые вы отправляете на термообработку для обработки, содержали письменную информацию со следующими данными:

Заказ термообработки

Рекомендуемая информация для включения в ваши заказы на поставку

1. Идентификация деталей для упаковки и доставки

2. Иллюстрации и рисунки CAD

3.

Обозначение материала

4. Информация о обработке является критической для качественного теплового обработки

5. 5. Сторонность является критической для качественного теплового обработки

5. Требования

6. Допуски Требования

Факты о твердости металлов и термической обработке

Твердость является почти универсальным показателем качества термообработки, поскольку было обнаружено, что выбранный материал, обработанный до требуемой твердости, работает хорошо при определенных нагрузках. Например, пружинная сталь твердостью по Роквеллу С45 хорошо работает в качестве пружины. Опытным путем было установлено, что твердость пружинной стали Rc45 коррелирует с хорошей ударной вязкостью, упругостью и усталостной прочностью. Корреляция постоянна, и Rc45 принят в качестве меры качества термообработанных пружин, даже несмотря на то, что твердость сама по себе не является важной характеристикой пружины. Для многих деталей, где желательными характеристиками могут быть прочность на растяжение, ударная вязкость или усталостная прочность, эти характеристики коррелируют со значениями твердости. Чаще всего твердость указывается в качестве требования к термообработке только потому, что твердость легко измерить.

Метод определения твердости металла по Бринеллю

Стандартный пенетратор по Бринеллю представляет собой шарик из закаленной стали (или карбида для использования с твердыми материалами) диаметром 10 мм. На более мягких материалах шарик вдавливается в предварительно сплющенный участок образца под нагрузкой 500 кг. С помощью прецизионного микроскопа со встроенной шкалой измеряют диаметр отверстия в миллиметрах. Имея этот диаметр, таблица дает соответствующее число Бринелля, обычно называемое BHN, или число твердости по Бринеллю. Для более тяжелых работ процедура такая же, за исключением того, что нагрузка увеличивается в единицах по 500 кг. При использовании числа Бринелля в качестве меры твердости очень важно, чтобы нагрузка, которая будет использоваться в испытании, указывалась вместе с самим числом; например, 38 BHN (500 кг). Наиболее часто используемая нагрузка для мягких материалов составляет 500 кг, а для твердых материалов – 3000 кг. Небольшая часть общей шкалы Бринелля показана в следующей таблице.

Hole DIA	Brinell Metal Hardness Number

Mm	500 kg	1000 kg	1500 kg	2000 kg	2500 kg	3000 kg
3.00	69	138	208	276	346	415
3.05	67	134	201	267	334	401
3.10	65	129	194	258	324	388
3. 15	62	125	188	250	313	375
4.00	38	76	115	152	191	229
4.05	37	74	112	148	186	223
4.10	36	72	109	145	181	217
4.15	35	71	106	141	177	212

Машины Бринелля бывают разных моделей, включая ручные, механические, портативные, ручные, цифровые и машины прямого считывания для производственных работ. Некоторые из них используют собственный вес для оказания давления на мяч, другие используют гидравлическое давление.

Тест Бринелля выполняется легко и быстро, и после небольшой практики можно точно определить диаметр слепка. Хорошей практикой является запросить, чтобы лаборатория вашего термообработчика использовала среднее значение двух показаний диаметра оттиска, сделанных под прямым углом друг к другу. Калибровка станка должна производиться периодически с использованием металлических мерок стандартной твердости.

Метод измерения твердости по Роквеллу

Метод измерения твердости по Роквеллу представляет собой систему, состоящую из нескольких различных типов пенетраторов, которые можно применять к испытательным образцам при различных нагрузках. Различные комбинации пенетраторов и нагрузок определяют ряд шкал твердости по Роквеллу — каждая комбинация нагрузки и пенетратора обозначается буквой. Система разделена на два отдела, один из которых, называемый «поверхностным», использует очень легкие нагрузки и предназначен в основном для использования на тонких работах или работах с очень тонким корпусом. Некоторые испытательные машины Rockwell адаптированы как для стандартных, так и для поверхностных весов, а испытательное оборудование может быть ручным, требующим участия оператора, или автоматизированным. Многие ведущие компании по термообработке будут использовать оба метода определения твердости.

The following table shows the scale designation of some of the more commonly used combinations of penetrator and load:

Scale Designation Penetrator Load

Standard Scales

0125

A	Алмазный	60 кг
D	Алмазный	100 кг
C	Diamond	150 kg
F	1/16” Ball	60 kg
B	1/16” Ball	100 kg
E	1 /8” Ball	100 kg
15N	Diamond	15 kg

Standard Scales

30N	Diamond	30 kg
45N	Diamond	45 kg
15T	1/16” Ball	15 kg
30T	1/16” Ball	30 кг
45T	Шарик 1/16”	45 кг

 

машина как число Роквелла), а отверстия, сделанные пенетратором, сравнительно малы, тест чувствителен к ряду факторов:

Часто бывает необходимо провести испытания на твердость по Роквеллу на цилиндрических деталях, которые не имеют достаточной толщины для небольшого плоского участка, необходимого для испытания. Если испытание невозможно провести на концах образца, его можно провести непосредственно на криволинейной поверхности с внесением поправки в показания твердости; поправка тем выше, чем меньше диаметр испытуемых образцов и меньше твердость. Показания по круговой работе всегда низкие, и к показаниям, полученным от испытательной машины, необходимо добавить «поправку на круговую работу». Ниже приведена таблица коррекции частичной круглой работы:

Циферблат	Рабочий диаметр
	1/4” | 3/8” | 1/2” | 3/4” | 1”
	Round work correction (add) to A & C Scale Readings

20	6.0	4.5	3.5	2.0	1.5
25	5,5	4,0	3,0	2,0	1.0
30	5.0	3. 5	2.5	1.5	1.0
50	2.5	2.0	1.5	1.0	0.5
55	2.0	1.5	1.0	1.0	0.5
60	1.5	1.0	1.0	0.5	0.5

Другие твердомеры

Помимо методов Бринелля и Роквелла существуют и другие методы измерения твердости, из которых наиболее часто используются склероскоп и микротвердомер. Склероскоп состоит из калиброванной трубки с молотком с алмазным наконечником. Молоток падает с определенной высоты, и высота, на которую он отскакивает, является мерой твердости испытуемого материала. Склероскопическое определение твердости было разработано для измерения очень высокой твердости и часто используется для испытания очень больших деталей.

Микротвердомеры, используемые Phoenix Heat Treating, представляют собой комбинацию микроскопа и проникающего прибора. Пробивной блок представляет собой алмазный индентор, способный нагружаться в диапазоне от 1 до 1000 грамм (1000 грамм равен 1 кг). Микроскоп используется для измерения размера отверстия, сделанного пенетратором под приложенной нагрузкой, и это устанавливает число твердости. Tukon и Knoop являются наиболее широко используемым оборудованием этого типа. Микротвердомеры по сути являются прецизионными лабораторными приборами.

Таблицы преобразования твердости металлов

В некоторых случаях невозможно измерить твердость детали указанным методом. В этом случае допустимо измерить твердость другим методом, а затем преобразовать ее в желаемое значение с помощью таблицы преобразования. Преобразование одного типа измерения в другой, скажем, из Роквелла в Бринелля, очень точно. Таблицы преобразования были адаптированы для включения показаний прочности на растяжение, которые менее точны. Таким образом, показатели прочности на растяжение в таблицах преобразования являются средними, и преобразование конкретного значения прочности на растяжение в значение твердости вряд ли будет очень точным значением. Число твердости, взятое из таблицы преобразования, никогда не должно использоваться для испытаний, если для данной детали указан предел прочности при растяжении.

Марки инструментальной стали и символы инструментальной стали

Американский институт черной металлургии через Комитет производителей инструментальной стали определил и классифицировал почти 100 марок инструментальной стали. Метод идентификации и классификации разработан с учетом и включает такие основные принципы, как способы применения нагрева и закалки, специальные стали для конкретных отраслей промышленности и т. д.

Общепринятым типам инструментальных сталей присвоены соответствующие символы. Эти типы или классы инструментальных сталей были сгруппированы в семь основных категорий, и каждой из них был присвоен буквенный символ. Семь основных групп далее подразделяются на 13 основных типов и 55 конкретных анализов.

The Seven Major Groups of Tool Steels

Group	Symbol	Description
I	W	Water Hardening Tool Steels
II	S	Ударопрочные инструментальные стали
III		Инструментальные стали для холодной обработки
	O	Oil Hardening Types
	A	Medium Alloy Air Hardening Types
	D	High Carbon, High Chromium Types
IV		Hot Work Tool Steels
	h20 -h29	Хромированные типы
	h31-h49	Вольфрамовые типы
	Тип h51-H59	Молибден0128
V		High Speed ​​Tool Steels
	M	Molybdenum Types
	T	Tungsten Types
VI	P	Mold Steels
VII		Инструментальные стали специального назначения
	L	Низколегированные типы
	F	Углеродистые вольфрамовые типы

Номер суффикса, который следует за буквенным символом, определяет отдельный тип инструментальной стали.

Пример: W1 – Прямая углеродистая инструментальная сталь с закалкой в ​​воде

A2 – Штамповая сталь с 5% содержанием хрома, закалка на воздухе

I. Инструментальные стали с закалкой в ​​воде

Символ W.

Инструментальные стали с закалкой в ​​воде представляют собой углеродистые стали с поверхностной закалкой в который в некоторых марках для более глубокого упрочнения добавляют хром или ванадий. Они могут обрабатываться стандартными высокоскоростными инструментами и обычно используются для формовки, придания формы, резки, вырубки, холодной высадки, тиснения и чеканки штампов.

Type or Symbol	Identifying Elements %

	C	Cr	V
W1	.60/1.40	–	–
W2	.60/1,40	–	. 25
W5	1,10	.50127	1,10	.50127	1,10	.50127	1,10	.50127	1,10	.50127	1,10	.	1,10	.0113 II. Ударопрочные инструментальные стали Символ S. Эта группа состоит в основном из хром-вольфрамовой и кремний-марганцевой стали. Они имеют относительно низкое содержание углерода (0,40/0,60) и представляют собой высокопрочные стали с отличными ударными характеристиками и достаточной износостойкостью для их предполагаемого применения. Они обладают хорошей обрабатываемостью, а вольфрамовые типы имеют достаточную твердость до красного цвета для горячих высадок. Другими основными областями применения являются мастер-червячные фрезы, долота, устройства для холодного удара или любые другие приложения, где устойчивость к ударам имеет первостепенное значение. Type or Symbol Identifying Elements % 10126 .50 10126.50 C Mn Si W Mo Cr S1 . 50 – – 2,50 – 1,50 S2 .50 – .50 – – – .50 – .0127 – S5 55 .80 2.00 – .40 – S7 .50 – – – 1.40 3,25 III. Инструментальные стали для холодной обработки, закаливаемые в масле Типы инструментальных сталей Символ O. Это марки общего назначения с содержанием углерода около 90%. Добавки марганца, хрома, вольфрама и иногда молибдена позволяют проводить закалку в масле. По обрабатываемости приближается к закалке в воде (W) сталей. Типичными областями применения являются штампы для холодной резки, формовки, формовки и холодной вырубки. Type or Symbol Identifying Elements % C Mn Si W Mo Cr 01 .90 1,00 – .50 – .50 02 .90 1,601277 .0127 – *06 1.45 – 1.00 – .25 – 07 1.20 – – 1.75 – .75 * содержит свободный графит для обрабатываемости Среднелегированные типы инструментальной стали для закалки на воздухе Символ A. носить. Закалка на воздухе сводит к минимуму деформацию и изменение размера во время термообработки. Type or Symbol Identifying Elements % C Mn Si W Mo Cr V Ni A2 1.00 – – – 1.00 5.00 – – A3 1.25 – – – 1.00 5.00 1.00 – A4 1.00 2.00 – – 1.00 1.00 – – A6 .70 2.00 – – 1.00 1.00 – – A7 2.25 – – **1. 00 1.00 5.25 4.75 – A8 .55 – – 1.25 1.25 5.00 – – A9 .50 – – – 1.40 5.00 1.00 1.50 ***A10 1.35 1.80 1.25 – 1.50 – – 1.80 ** Optional *** Contains free graphite for machinability High Углеродистая инструментальная сталь с высоким содержанием хрома Типы Символ D. Эти стали с комбинированным содержанием хрома 12% и повышенным содержанием углерода обеспечивают превосходные характеристики при длительном использовании штампов. Все анализы этого класса демонстрируют низкую деформацию при термообработке, обладают характеристиками глубокой закалки, очень высокой износостойкостью и хорошей стойкостью к размягчению при повышенных температурах. Их труднее обрабатывать, и после затвердевания их необходимо шлифовать с особой осторожностью, чтобы предотвратить дефекты шлифовки поверхности. Type or Symbol Identifying Elements % C Mo Cr V Co D2 1.50 1.00 12.00 1.00 – D3 2.25 – 12.00 – – D4 2.25 1.00 12.00 – – D5 1.50 1.00 12.00 – 3.00 D7 2.35 1.00 12.00 4.00 – IV. Инструментальные стали для горячей обработки, хромированные типы Обозначение H. от h20 до h29 Типы h21, h22 и h23 чаще всего используются для огневых работ. Эти стали имеют глубокую закалку и обладают превосходной прочностью и ударной вязкостью при повышенных температурах, а также хорошей термостойкостью. Они обладают хорошей обрабатываемостью в отожженном состоянии. Типичными областями применения являются кузнечные штампы и вставки, штампы для литья под давлением и экструзии, а также штампы для литья пластмасс. Их обычно называют группой с 5% хрома с добавками вольфрама, молибдена и ванадия. h21 в настоящее время широко используется в качестве сверхпрочного конструкционного материала для самолетов. Type or Symbol Identifying Elements % C W Mo Cr V Co h20 . 40 – 2,50 3,25 .40. – h21 .35 – 1,50 5,00 .40 – h22 .35 1.50 1.50 5.00 .40 – h23 .35 – 1.50 5.00 – – h24 .40 5.00 – 5.00 – – h29 .40 4.25 – 4,25 2,00 4,25 Символ H. H31 до H49 Эта группа STEELS относительно низкоуровневого (.30/40,00. основной легирующий элемент с дополнительным хромом. Как и следовало ожидать, эти марки обладают очень высокими свойствами красной твердости. Они имеют глубокую закалку и обладают высокой износостойкостью. Обычные применения для штампов для горячей штамповки и оснастки для экструзионных прессов. Их трудно обрабатывать. Type or Symbol Identifying Elements % ...0126 12.00 C W Cr V h31 .35 9.00 3.50 – H32 .35 11,00 2,00 – H3337777. – h34 .45 15.00 3.00 – h35 .25 15.00 4.00 – h36 .50 18,00 4.00 1,00 Символ H. H51 до H59 Эти классы имеют содержание углерода в 0,60% с молибиденом в качестве основного аллера. Достаточно высокое содержание углерода и легирующих элементов обеспечивает хорошую износостойкость, а также высокую красноту твердости и стойкость к термическим испытаниям. Type or Symbol Identifying Elements % C W Mo Cr V h51 .65 1.50 8.00 4.00 1.00 h52 .60 6.00 5.00 4.00 2.00 h53 .55 – 8.00 4.00 2.00 V. High Speed ​​Tool Steels Molybdenum Tool Steel Types Symbol M. These grades use from от 5% до 9% молибдена в качестве заменителя вольфрама в других быстрорежущих сталях с целью снижения стоимости. Кобальт используется в некоторых сортах для улучшения красной твердости. Эти стали используются в режущих инструментах, таких как сверла, развертки, метчики и фрезы. Type or Symbol Identifying Elements % C W Mo Cr V Co M1 .80 1.50 8.00 4.00 1.00 – M2 .85 6.00 5.00 4.00 2.00 – M3 CI.1 1.05 6.00 5.00 4.00 2.40 – M3 CI. 2 1.20 6.00 5.00 4.00 3.00 – M4 1.30 5.50 4.50 4.00 4.00 – M6 .80 4.00 5.00 4.00 1.50 12.00 M7 1.00 1.75 8.75 4.00 2.00 – M10 .90 – 8.00 4.00 2.00 – M30 .80 2.00 8.00 4.00 1.25 5.00 M33 .90 1.50 1.50 4.00 1.15 8.00 M34 .90 2.00 8. 00 4.00 2.00 8.00 M36 .80 6.00 5.00 4.00 2.00 8.00 Вольфрамовая инструментальная сталь Типы Символ T. Сталь, наиболее характерная для этой группы, – это T1, обычно называемая 18-4-1, с соответствующим процентным содержанием вольфрама, хрома и ванадия. Некоторые марки содержат кобальт, который увеличивает красноту твердости. Обычно применяются в области режущих инструментов, таких как сверла, развертки, протяжки и т. д., а также для высокопроизводительных пуансонов, где требуется сочетание высокой прочности на сжатие, износостойкости и ударной вязкости. В некоторых операциях холодной высадки марки кобальта используются, когда твердость на красный цвет является достаточно важной. Type or Symbol Identifying Elements % 90 VI Типы литейных сталей Обозначение P. Эти марки можно назвать сталями для холодной зубофрезерной обработки, но чаще они используются для штампов с полостью механической обработки. Они имеют низкое содержание углерода и после механической или зубофрезерной обработки науглероживаются для обеспечения хорошей износостойкости. Марка P20 относится к типу с более высоким содержанием углерода и может подвергаться термообработке перед механической обработкой и использоваться без дополнительной обработки. C W Cr V Co T1 . 70 18.00 4.00 1.00 – T2 .80 18.00 4.00 2.00 – T4 .75 18.00 4.00 1.00 5.00 T5 .80 18.00 4.00 2.00 8.00 T6 .80 20.00 4.50 1.50 12.00 T8 .75 14.00 4.00 2.00 5.00 T15 1,50 12,00 4,00 5,00 5,00 Type or Symbol Identifying Elements % 7 C Mo Cr Ni Al P2 .07 .20 2,00 .50 – P3 .10 – .60 1,25 .0126 .07 .75 5.00 – – P5 .10 – 2.25 – – P6 .10 – 1. 50 3.50 – P10 .35 .40 1.25 – – P21 .20 – – 4,00 1,20   VII. Инструментальные стали специального назначения, низколегированные типы инструментальных сталей Обозначение L. Это группа высокоуглеродистых сталей для холодной обработки, подобных стали W, но содержащих различное количество легирующих элементов для повышения износостойкости и прокаливаемости. По сути, они закаляются маслом. Тип или символ Идентифицирующие элементы % C Mn Mo Cr V Ni L2 .50/1.10 – – 1. 00 .20 – L3 1.00 – – 1.50 .20 – L6 – – .25 .75 – 1.50 *L7 1.00 .35 .40 1.40 – – *Less commonly used Carbon Tungsten Типы инструментальных сталей Символ F. Эти марки обычно называют «чистовыми» сталями. Сочетание высокого содержания углерода и вольфрама создает чрезвычайно твердые поверхности для штампов для глубокой вытяжки и острых режущих кромок на чистовых инструментах. Они не красноватые. Type or Symbol Identifying Elements % C W Cr F1 1. 00 1.25 – F2 1,25 3,50 – F3 1,25 3,50 .75 . 75 .75 .0114 Процессы термической обработки используются для изменения определенных характеристик металлов и сплавов, чтобы сделать их более подходящими для определенного вида использования. Большее количество сплавов и множество требований к обслуживанию обусловливают значительное разнообразие операций термообработки. Некоторые из наиболее распространенных типов термической обработки классифицируются следующим образом: 1. Снятие напряжений в металлах В металлах могут возникать два различных типа внутренних напряжений путем: (1) холодной обработки давлением, (2) дифференциальной нагрев или охлаждение. Внутренние напряжения являются положительными силами и могут быть значительной величины. В слегка нагруженных деталях, где постоянство размеров не имеет значения, наличие внутреннего напряжения не имеет большого значения. С другой стороны, когда детали подвергаются высоким нагрузкам и должны сохранять точность размеров в течение многих лет, или в аэрокосмическом производстве, очень важно, чтобы детали не подвергались нагрузкам в процессе эксплуатации. Высокое внутреннее напряжение может привести к деформации деталей или даже к выходу их из строя в процессе эксплуатации. Тяжелая холодная обработка, такая как прокатка, прядение, гибка или волочение, создает в металле высокие внутренние напряжения из-за нарушения кристаллической структуры. Эти напряжения нежелательны для большинства видов эксплуатации и приводят к потере прочности, деформации, сокращению срока службы детали или даже полному выходу из строя, например поломке. Напряжения можно снять без изменения внутренней структуры и без разупрочнения металла простой низкотемпературной термообработкой. Детали из холоднодеформированной стали могут снимать напряжение при температуре от 400°F до 800°F. Детали, обработанные в условиях сильного холода, такие как туго свернутые или остро изогнутые проволочные изделия, могут быть улучшены с помощью этой обработки. Неравномерный нагрев и охлаждение вызовут внутренние напряжения в металле. Нагревание всегда вызывает увеличение объема нагреваемой области, причем нормальное увеличение равномерно во всех направлениях. Усадка, возникающая в результате охлаждения, также обычно равномерна во всех направлениях. Если деталь нагрета неравномерно, расширение нагретой детали ограничивается в месте соединения с ненагретой деталью, а поскольку должно произойти изменение объема, нагретая часть фактически вытесняется из проектной формы. Усадка при охлаждении не возвращает детали ее первоначальную форму, поэтому в месте соединения двух секций создается значительное напряжение. Сварка может вызвать такую ​​последовательность событий, и результирующие напряжения могут быть очень значительными. Точно так же, когда равномерно нагретая часть охлаждается неравномерно, более быстрая охлаждающая часть вытягивает более мягкую, горячую часть из формы, и при охлаждении горячей части возникают напряжения. Это происходит при выламывании отливок из формы, в частности, когда отливки содержат участки разной толщины, или при закалке отливок различной толщины и размеров. Снятие усадочного напряжения достигается путем нагревания до температуры, при которой предел текучести снижается, чтобы позволить напряжениям проявить себя. В сталях нагревание примерно до 1200 ° F и выдержка в течение заранее определенного периода времени (в зависимости от сложности детали) обычно достаточно для полного устранения усадочного напряжения без изменения внутренней структуры. Охлаждением после обработки для снятия напряжения можно лучше управлять за счет автоматизации процесса, когда время охлаждения и температура могут плавно регулироваться, чтобы предотвратить повторное возникновение усадочного напряжения. Для получения дополнительной информации об автоматизированной обработке позвоните по телефону 602-258-7751, Phoenix Heat Treating. 2. Модификация металлов, подвергнутых холодной обработке Холодная обработка металлов приводит к искажению внутренней кристаллической структуры, что вызывает повышение прочности и твердости и снижение пластичности. Характеристики повышения прочности и твердости при холодной обработке стали уникальны и иногда необходимы, но они ограничивают степень деформации, которую можно применить без разрушения детали. В то же время искаженная кристаллическая структура приводится в неестественное и нестабильное состояние и имеет тенденцию становиться менее искаженным. Эта склонность или «желание» становится тем сильнее, чем больше обрабатывается деталь, и приводит к большей степени кристаллического искажения. Серьезно обработанный металл рекристаллизуется — полностью теряет кристаллическую деформацию при нагревании. Нагрев холоднодеформированного материала с целью рекристаллизации восстанавливает пластичность, снижает твердость и позволяет проводить дальнейшую обработку без опасности поломки. Нагрев до температуры выше, чем требуется для рекристаллизации, вызывает нежелательный рост зерен, что может привести к появлению «апельсиновой корки» при дальнейшей обработке. Температура, необходимая для рекристаллизации, зависит от количества работы, приложенной перед нагревом, и ниже для деталей, подвергшихся более интенсивной обработке. Когда размер зерна и твердость имеют решающее значение, термическая обработка должна выполняться на автоматизированном технологическом оборудовании, чтобы избежать догадок, связанных с производственным оборудованием с ручным управлением. 3. Физические свойства металлических сплавов в твердом растворе Раствор представляет собой очень тонкую дисперсию одного или нескольких материалов (растворенных веществ) в другом (растворителе). Растворы могут быть газообразными, жидкими или твердыми, а в случае твердых растворов наибольшей частью растворенного вещества является атом. Сплавы в твердом растворе составляют основную часть всех используемых сплавов, и во многих случаях их структура и свойства могут быть изменены путем термообработки. Способность растворителя растворять другие материалы зависит от температуры смеси. Таким образом, в насыщенном растворе обыкновенной соли в воде (рассоле) при комнатной температуре вода больше не может растворять соль, сколько бы соли ни добавлялось в смесь. Однако при повышении температуры большее количество соли переходит в раствор до новой точки насыщения. Охлаждение от более высокой температуры обратно до комнатной вызывает выброс из раствора соли ровно столько, сколько было растворено в процессе нагревания. Процесс нагревания привел к диспергированию некоторого количества твердой соли в растворе на мельчайшие частицы, а последующее охлаждение заставило некоторые из очень мелкодисперсных частиц соединиться в гораздо более крупные куски. Нагревание — это процесс растворения; охлаждение – это процесс осаждения. Многие твердые растворы ведут себя так же, как рассол. В твердом растворе атомы могут свободно перемещаться, а при нагревании материала атомы отрываются от более крупных частиц и продолжают свой путь в растворе как отдельные атомы. При охлаждении отдельные атомы собираются в более крупные куски и образуют осадок. Атомы в растворе имеют сильную тенденцию к равномерному распределению. Для перемещения атомов требуется время, и любой сплав в виде твердого раствора можно сделать однородным по составу, просто выдерживая время при температуре. С другой стороны, сбор атомов во время осаждения также требует времени. Это открывает возможность разработки контроля над осадками за счет контроля времени, доступного во время охлаждения. Таким образом, во многих сплавах можно фактически предотвратить осаждение, просто охлаждая так быстро, что не остается времени для осаждения. Процесс быстрого охлаждения для сохранения при комнатной температуре раствора, который обычно разлагается путем осаждения, называется «обработкой раствором». Раствор, сохраняющийся при комнатной температуре в результате обработки раствором, нестабилен и имеет тенденцию разлагаться путем осаждения. В одних сплавах осаждение будет происходить со временем при комнатной температуре, в других это может быть осуществлено мягким повторным нагревом. В любом случае процесс осаждения называется «старением»; самостарение при комнатной температуре и искусственное старение при более высокой температуре. Размер осажденных частиц зависит от температуры старения и становится больше при более высоких температурах. Каждый сплав, обработанный раствором, имеет оптимальную температуру старения для достижения наилучших механических свойств, но для определенных требований может быть желательным старение при более высокой температуре, называемой «перестариванием». Нагрев обработанного на твердый раствор сплава выше нормальной температуры старения приводит к ухудшению свойств, и его следует избегать. Например, сварка сплава, обработанного на твердый раствор, приведет к значительному снижению прочности в зоне сварного шва из-за чрезмерного старения. Единственным средством является последующая сварка с повторной обработкой раствором и старением. Стали образуют группу сплавов с твердым раствором, схемы нагрева и охлаждения которых изменяются за счет аллотропного изменения железа. Железо представляет собой объемно-центрированный кубический материал (альфа) до 1670°F и является гранецентрированным кубическим материалом (гамма) выше 1670°F. Гамма-железо растворяет значительное количество углерода, в то время как альфа-железо практически не растворяет углерод. Поскольку стали, по существу, представляют собой сплавы железа с углеродом, кривая растворимости железа в углероде дает значительную информацию об изменениях, происходящих при нагревании и охлаждении стали. Таким образом, это будет полезно для понимания того, что может быть достигнуто в различных процессах термообработки. Разница между ферритными и аустенитными сталями Для удобства обозначения растворов, которые образуются в сталях, даны названия. Все растворы, которые образуются с альфа-железом в качестве растворителя (то есть с объемно-центрированной кубической решеткой-хозяином), называются ферритом. Все растворы, которые образуются с гамма-железом в качестве растворителя (гранецентрированная кубическая решетка-хозяин), называются аустенитом. Эти названия являются строго названиями структур и ничего не говорят о составе или физических свойствах. В одной конкретной стали аустенит может содержать 0,1% углерода, 18% хрома и 8% никеля; а в другом может быть 0.9% углерода и практически не содержит легирующего элемента. В некотором смысле названия феррит и аустенит являются фамилиями; каждый член семейства растворов, который имеет основную решетку гранецентрированного кубического железа, называется аустенитом. То же самое с ферритом. Обычное использование расширяет определения, включая металлическое железо без растворенного материала. Таким образом, низкотемпературное железо называется ферритом, а около 1670° F — аустенитом. Автоматизация процессов Снижает затраты и предоставляет поддающуюся проверке документацию о том, что процесс был выполнен точно так, как указано За последние несколько лет в технологическом оборудовании и методах произошли значительные изменения, с которыми вам следует ознакомиться, прежде чем заказывать следующую работу по термообработке. Механическое оборудование с ручным управлением постепенно выводится из употребления и заменяется полностью автоматизированным. Дни руководителей заводов, носивших в карманах рубашек каталожные карточки с записанными на них рецептами термообработки, быстро подходят к концу (поскольку слишком много рецептов термообработки было потеряно при стирке). В современных передовых технологиях автоматизации используются программируемые логические контроллеры (ПЛК) и микропроцессорные автономные контроллеры контуров, предназначенные для синхронизации потока входов, датчиков и контактов — от различных полевых устройств — к конкретным выходам, клапанам, расходомерам, двигатели и контакты. Другими словами, дорогостоящий ручной труд и использование учетных карточек становятся в этой отрасли архаичными. При автоматизации согласование входов и выходов приводит к точно рассчитанным по времени действиям, что позволяет жестко контролировать даже самые строгие приложения обработки. Эта эффективность снижает эксплуатационные расходы и накладные расходы на квалифицированный персонал для термообработки и обеспечивает точно определенный и документированный процесс для клиента. Прелесть автоматизированных технологий заключается в том, что ваши работы по термообработке можно повторять тысячу раз без каких-либо отклонений в процессе обработки. Кроме того, данные обработки записываются в реальном времени и могут быть распечатаны и представлены в качестве гарантии того, что обработка была выполнена в точном соответствии с вашими требованиями. Это, безусловно, дополнительная услуга, которую вы можете предоставить своим клиентам. О компании Phoenix Heat Treating Являясь одной из крупнейших и ведущих компаний по термообработке в западных штатах, Phoenix Heat Treating, Inc. постоянно лидирует в разработке современной полностью автоматизированной обработки. . Сегодня компания использует запатентованные системы компьютерного моделирования и программируемого управления, поддерживаемые металлургическими инженерными и инспекционными лабораториями, чтобы предоставить клиентам электронные записи с отметками времени о каждом этапе обработки. Запрограммированные рецепты контроля сохраняются в цифровых файлах заказчика для многократного использования, а также позволяют вашей компании соответствовать более строгим стандартам качества, в том числе: ISO, Nadcap, AMS и CQI-9., и AMS-H-6875 (Министерство обороны), если необходимо. Для получения дополнительной информации о Phoenix Heat Treating позвоните Питеру Хушеку, президенту компании, по телефону 602-258-7751. Или напишите Питеру через нашу контактную страницу . Информация, содержащаяся в этом Руководстве по термообработке, была предоставлена ​​Институтом обработки металлов (MTI) и Phoenix Heat Treating, Inc. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Винторезные станки Вопросы и ответы Карусельные станки Советы мастера Станок 1М63 Токарные станки Фрезерные станки Разное