Caracteristicile, caracteristicile tratamentului termic și aplicarea oțelului 40x

Oțelul 40x se referă la aliaje structurale aliate. Cuvântul "structural" indică faptul că materialul este utilizat pentru a produce o varietate de mecanisme, structuri și piese utilizate în inginerie și construcții și are un anumit set de proprietăți chimice, fizice și mecanice.

Compoziție chimică

Cifrați 40 în marcaj indică faptul că procentajul de carbon din aliaj variază de la 0,36 la 0,44, iar litera notația x indică pentru prezența unui element de aliere a cromului într-o cantitate nu mai mică de 0,8 și nu mai mult de 1,1 procente. Alierea oțelului cu crom conferă rezistența la coroziune într-un mediu și în atmosferă de oxidare. Cu alte cuvinte, oțelul dobândește proprietăți inoxidabile. În plus, cromul determină structura aliajului, caracteristicile sale tehnologice și mecanice.

Elementele chimice rămase fac parte din oțelul x 40 în următoarele cantități:

• nu mai mult de 97% fier;
• 0,5 - 0,8% mangan;
• 0,17 - 0,37% siliciu;
• nu mai mult de 0,3% cupru;
• nu mai mult de 0,3% nichel;
• nu mai mult de 0,035% fosfor;
• nu mai mult de 0,035% sulf.

Caracteristici fizice

Aproape toate proprietățile fizice ale metalelor direct sau invers proporțional cu temperatura. Astfel de factori cum ar fi rezistivitatea, coeficientul de dilatare liniară și creșterea specifică a căldurii cu creșterea temperaturii și densitatea oțelului, modulul său de elasticitate și coeficientul de conductivitate termică, dimpotrivă, scad cu creșterea temperaturii.

O altă caracteristică fizică, numită masă, nu depinde practic de nimic. Proba poate fi tratată termic, răcită, prelucrată, în formă diferită, iar masa rămâne neschimbată.

Caracteristicile fizice ale tuturor brandurilor cunoscute de oțeluri și aliaje interne, inclusiv marca descrisă, sunt prezentate în carti de referință privind metalurgia.

Efectul tratamentului termic asupra calității

Otelul in stare initiala este o masa mai degraba plastica si poate fi procesata prin deformare. Poate fi falsificat, ștanțat, laminat.

Pentru a schimba proprietățile mecanice și a obține calitățile necesare, se folosește tratamentul termic al metalului. Esența tratamentului termic sau termic este utilizarea unui set de operațiuni pentru încălzirea, menținerea și răcirea aliajelor metalice solide. Ca urmare a unei astfel de procesări, aliajul își modifică structura internă și dobândește anumite proprietăți necesare fabricantului și consumatorului.

Puncte critice

Punctele critice sunt temperaturile la care se schimbă structura oțelului și starea sa de fază. Calculată în 1868 de rusă metalurgistul și inventatorul Dmitri Konstantinovici Chernov, așa că uneori se numesc punctele Chernov.

Indicați astfel de puncte cu litera A. Punctul inferior A1 corespunde temperaturii la care austenita se transformă în perlit după răcire sau perlit în austenită după încălzire. Punctul A3 este punctul critic superior care corespunde temperaturii la care ferita este eliberată la răcire sau dizolvarea acesteia este terminată la încălzire.

Dacă punctul critic este determinat prin încălzire, se adaugă la litera "A" indicele "c" și indicele "r" când se răcește.

Pentru oțelul dat, se definește următoarea temperatură a punctelor critice:

• 743 * C - Act;
• 815 * C-Ac3;
• 730 * C-Ar3;
• 693 * C-Ar1.

Algoritmul pentru tratarea termică a oțelului și a aliajelor:

• glumă:
• întărire;
• plece;
• normalizare;
• îmbătrânire;
• tratamentul criogenic.

Tratamentul termic pentru oțel 40x. Caracteristicile regimului de temperatură în conformitate cu cerințele GOST 4543-71:

• stingerea oțelului de 40x într-un mediu de ulei la o temperatură de 860 ° C;
• se lasă în apă sau ulei la o temperatură de 500 ° C.

Ca urmare a acestui tratament termic oțelul devine o duritate crescută (număr duritate HB nu mai mult de 217), rezistență ridicată la tracțiune (980 N / m2), și duritatea 59 J / cm2.

Rezistența la randament

Referindu-se la proprietățile mecanice, este necesar să menționăm o caracteristică importantă, cum ar fi rezistența la curgere. Dacă sarcina aplicată este prea mare, design-ul sau părțile încep să se deformeze și să nu apară în metal elastic (dispare complet reversibilă) și plastic tulpina (rezidual permanent). Cu alte cuvinte, metalul "curge".

Punctul de randament este limita dintre deformările elastice și elastoplastice. Valoarea tensiunii de randament depinde de mai mulți factori: regimul de tratament termic, prezența impurităților și a elementelor de aliere în oțel, microstructura și tipul de zăbrele de cristal și temperatura.

Conceptele punctului de randament fizic și condițional se disting în metalurgie.

Rezistența fizică Valoarea tensiunii la care deformarea specimenului de testare crește fără a crește sarcina aplicată. În cărțile de referință, această valoare este notată cu σt și pentru marcajul de 40x valoarea sa nu este mai mică de 785 N / mm2 sau 80 KGS / mm2.

Trebuie remarcat faptul că deformările plastice (ireversibile) apar în metal nu instantaneu, ci cresc treptat, cu o creștere a încărcăturii aplicate. Prin urmare, din punct de vedere al tehnologiei, utilizarea termenului "punct de randament (tehnic)" este mai adecvată.

Rezistența condiționată (sau tehnică) a randamentului este tensiunea la care prototipul primește o alungire plastică (ireversibilă) a lungimii sale de proiectare cu 0,2%. În tabele, această valoare este notată cu p 0,2 și pentru oțel 40 x este:

• la o temperatură de 101 până la 200 ° C - 490 MPa;
• la o temperatură de 201 până la 300 ° C - 440 MPa;
• la o temperatură de 301 până la 500 ° C - 345 MPa.

Caracteristici tehnologice

Pentru a rezuma, este posibil să se caracterizeze oțelul 40x ca material solid și durabil, care rezistă la sarcini mari fără distrugere. Numărul PK al proprietăților pozitive include:

• rezistenta la fluctuatiile de temperatura;
• excelente proprietati de coroziune;
• rezistență ridicată.

Împreună cu aceste calități, acest material are, din nefericire, dezavantaje. Acestea includ:

• dificultăți în sudare;
• tendința de a tempera fragilitatea;
• sensibilitate la formarea flocurilor.

După încălzirea cu tratament termic ulterior, oțelul descris este susceptibil de sudura manuală cu arc (RDS) și electroslag (ESW). Dacă se utilizează sudarea cu puncte de contact, este necesar un tratament termic ulterior.

Răcirea lentă a oțelului din aliaj structural 40x după temperare duce la fragilitatea sa. Acest dezavantaj este absent în cazul răcirii rapide, dar în acest caz pot apărea tulpini interne care provoacă deformări.

Sensibilitatea la flock este tendința unui metal de a forma defecte interne (cavități și fisuri), așa-numitele flokene. Pentru a elimina acest dezavantaj, aliajul este evacuat într-o ladă, cu suflare simultană prin încălzire cu arc și argon.

Sortiment de produse metalice laminate

Otelul 40x este produs si livrat pe piata in urmatoarea forma:

• produse lungi (inclusiv în formă) conform GOST 4543-71, 2591-2006, 2590-2006, 10702-78 și 2879-2006;
• argint și tija lustruită conform GOST 14955-77;
• tija calibrată în conformitate cu GOST 8559-75, 7417-75, 1051-73 și 8560-78;
• bandă conform GOST 82-70, 103-2006 și 1577-93;
• țevi conform GOST 13663-86, 8731-74, 8733-74;
• forjare conform GOST 8479-70;
• în conformitate cu GOST 19903-74 și 15777-93.

Este cunoscut un număr suficient de indicatori interni (40ХР, 40ХС, 40ХН, 40ХФ, 38ХА, 45Х) și analogi străini din clasa de oțel descrisă.

Domeniul de aplicare

Datorită proprietăților sale, oțelul de 40x este utilizat pe scară largă în diverse industrii. Utilizarea sa în fabricarea de came și arbori cotiti axe și arbori, tulpini, Piston, pinion ax, mandrine, inele, mandrine, buloane, benzi, arbuști și alte părți, pentru care cerințele de rezistență sunt crescute. acest oțel este de asemenea utilizat pentru fabricarea de modele menținute la temperaturi scăzute, de exemplu, în construcția de poduri rutiere și feroviare din latitudinile nordice.