Karakteristike, značajke toplinske obrade i primjene čelika 40h

Čelik 40x odnosi se na legure strukturnih legiranih. Riječ "strukturna" ukazuje da se materijal koristi za proizvodnju različitih mehanizama, struktura i dijelova koji se koriste u inženjeringu i konstrukciji, a ima određeni niz kemijskih, fizikalnih i mehaničkih svojstava.

Kemijski sastav

Utipkajte 40 oznaka pokazuje da postotak ugljika u leguri kreće od 0,36 do 0,44 i slovo oznaka x označava zbog prisutnosti legiranog elementa kroma u količini ne manjoj od 0,8 i ne više od 1,1 posto. Legiranje čelika s kromom daje im svojstvo otpornosti na koroziju u oksidirajućem okolišu i atmosferi. Drugim riječima, čelik stječe nehrđajuća svojstva. Osim toga, krom određuje strukturu legure, njegove tehnološke i mehaničke osobine.

Preostali kemijski elementi dio su čelika x 40 u sljedećim količinama:

• ne više od 97% željeza;
• 0,5 - 0,8% mangana;
• 0,17 - 0,37% silicija;
• ne više od 0,3% bakra;
• najviše 0,3% nikla;
• ne više od 0,035% fosfora;
• ne više od 0,035% sumpora.

Fizičke značajke

Gotovo svi fizikalna svojstva metala izravno ili obrnuto proporcionalna temperaturi. S druge strane, čimbenici poput otpora, koeficijenta linearne ekspanzije i specifičnog povećanja topline s porastom temperature i gustoće čelika, njegova elastičnost i koeficijent toplinske vodljivosti, naprotiv, smanjuju se s povećanjem temperature.

Druga fizička karakteristika, nazvana masa, ne ovisi o praktički ništa. Uzorak se može toplinski obrađivati, hladi, obrađuje, oblikuje drugačije, a masa ostaje nepromijenjena.

Fizička svojstva svih poznatih marki domaćih čelika i legura, uključujući opisanu robnu marku, tablični su i postavljeni u referentne knjige o metalurškoj industriji.

Učinak toplinske obrade na kvalitetu

Čelik u početnom stanju je prilično plastična masa i može se obraditi deformacijom. Može se krivotvoriti, ovjeriti, valjati.

Za promjenu mehaničkih svojstava i postizanje potrebnih svojstava koristi se toplinska obrada metala. Bit toplinske ili toplinske obrade je korištenje skupa operacija za grijanje, držanje i hlađenje krutih metalnih legura. Kao rezultat takve obrade, legura mijenja unutarnju strukturu i stječe određena svojstva koja su potrebna za proizvođača i potrošača.

Kritične točke

Kritične točke su temperature na kojima se mijenja struktura čelika i njegova fazna stanja. Izračunao je 1868. ruski metalurg i izumitelj Dmitrij Konstantinovich Chernov, pa se ponekad zovu Chernov bodovi.

Navedite takve točke slovom A. Donja točka A1 odgovara temperaturi u kojoj se austenit pretvara u perlit nakon hlađenja ili perlita u austenit nakon zagrijavanja. Točka A3 je gornja kritična točka koja odgovara temperaturi pri kojoj se ferit oslobađa nakon hlađenja ili je njegovo otapanje prestalo nakon zagrijavanja.

Ako se kritična točka određuje zagrijavanjem, indeks "c" dodaje se slovo "A", a indeks "r" kod hlađenja.

Za određeni čelik definirana je sljedeća temperatura kritičnih točaka:

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

Algoritam za toplinsku obradu čelika i legura:

• vic:
• kaljenje;
• ostaviti;
• normalizacija;
• starenje;
• kriogeni tretman.

Toplinska obrada za čelik 40x. Karakteristike temperaturnog režima u skladu sa zahtjevima GOST 4543-71:

• zatvaranje čelika 40x u uljnom mediju na temperaturi od 860 ° C;
• ostaviti u vodi ili ulju na temperaturi od 500 ° C.

Kao rezultat ovog toplinske obrade čelika dobiva povećanu čvrstoću (broj tvrdoće HB ne više od 217), velikom čvrstoćom (980 N / m2), te otpornost 59 J / cm2.

Snaga prinosa

Govoreći o mehaničkim svojstvima, potrebno je spomenuti važnu karakteristiku, kao što je snaga prinosa. Ako se primjenjuje opterećenja prevelika, dizajn ili dijelovi počinju da se deformira i ne nastaju u metalu elastičnom (nestaje potpuno reverzibilne) i plastike (stalni ostalog) naprezanje. Drugim riječima, metal "teče".

Granična točka je granica između elastičnih i elastoplastičnih deformacija. Vrijednost stresnog prinosa ovisi o mnogim čimbenicima: režimu toplinske obrade, prisustvu nečistoća i elemenata za legiranje u čeliku, mikrostrukturi i vrsti kristalne rešetke i temperaturi.

Koncepti fizičke i uvjetne točke prinosa se razlikuju u metalurgiji.

Jačina čvrstoće Je li vrijednost napona na kojoj deformacija ispitnog uzorka raste bez povećanja primijenjenog opterećenja. U referentnim knjigama ova vrijednost označena je s, a za vrijednost od 40 h vrijednost nije manja od 785 N / mm2 ili 80 KGS / mm2.

Treba napomenuti da plastične (nepovratne) deformacije pojavljuju se u metalu trenutačno, ali se povećavaju postupno, uz povećanje primijenjenog opterećenja. Stoga, sa stanovišta tehnologije, upotreba pojma "uvjetna (tehnička) granična točka" prikladnija je.

Uvjetovana (ili tehnička) snaga prinosa je napon pri kojem prototip dobiva plastičnu (nepovratnu) duljinu duljine dizanja za 0,2%. U tablicama ova vrijednost je označena kao σ 0.2 i za čelik 40 x je:

• na temperaturi od 101 do 200 ° C do 490 MPa;
• na temperaturi od 201 do 300 ° C do 440 MPa;
• na temperaturi od 301 do 500 ° C do 345 MPa.

Tehnološke značajke

Ukratko, moguće je karakterizirati 40x čelika kao čvrstog i izdržljivog materijala koji izdržava velika opterećenja bez uništavanja. PK broj pozitivnih svojstava uključuje:

• otpornost na promjene temperature;
• izvrsne korozijske osobine;
• visoka čvrstoća.

Uz te kvalitete, ovaj materijal nažalost ima nedostatke. To uključuje:

• poteškoće u zavarivanju;
• sklonost temperaturi krhkosti;
• osjetljivost na formiranje flokensa.

Nakon zagrijavanja s naknadnom toplinskom obradom, opisani čelik se može primijeniti na ručno zavarivanje (RDS) i elektroslagno zavarivanje (ESW). Ako se koristi kontaktni točkasti zavarivanje, potrebno je naknadno zagrijavanje.

Sporo hlađenje konstrukcijskog legiranog čelika 40x nakon kaljenja dovodi do njegove krhkosti. Ovaj nedostatak je odsutan u slučaju brzog hlađenja, ali u ovom slučaju mogu nastati unutarnji sojevi koji uzrokuju deformaciju.

Osjetljivost jata je sklonost metala da stvara unutarnje nedostatke (šupljine i pukotine), tzv. Flokens. Kako bi se uklonio ovaj nedostatak, legura se evakuira u loncu s istodobnim puhanjem argonom i električnim grijanjem.

Asortiman valjanih metalnih proizvoda

Čelik 40x proizvodi se i isporučuje na tržište u sljedećem obliku:

• dugih proizvoda (uključujući oblik) prema GOST 4543-71, 2591-2006, 2590-2006, 10702-78 i 2879-2006;
• srebrna i polirana šipka u skladu s GOST 14955-77;
• štap kalibriran u skladu s GOSTs 8559-75, 7417-75, 1051-73 i 8560-78;
• pojas prema GOST-ovima 82-70, 103-2006 i 1577-93;
• cijevi prema GOSTs 13663-86, 8731-74, 8733-74;
• kovanje prema GOST 8479-70;
• list gusti prema GOST 19903-74 i 15777-93.

Dostupan je broj domaćih (40, 40, 40, 40, 40, 38, 45) i strani analozi opisanih čeličnih razreda.

Opseg primjene

Zbog svojih svojstava, 40x čelik je naširoko koristi u raznim industrijama. Njegova uporaba u proizvodnji uživo i radilice osi i vretena, stabljike, klipovi, pero osovine, vretena, prstenje, udaraca, vijci, trake, grmlje i ostali dijelovi, za koje su povećane zahtjeve čvrstoće. ovaj čelik se koristi za proizvodnju dizajna održava na niskim temperaturama, na primjer, u izgradnji cestovnih i željezničkih mostova u sjevernim geografskim širinama.