тка 200 ° С, 1 ч HRCе 37 Газвая цементація 910 ° С, 3 ч. Загартування 810 ° С, масло. Відпустка 200 ° С, 1 ч HRCе 58
Механічні властивості сталі 12ХН3А при підвищених температурахТемпература випробувань, ° С? 0,2 (МПа)? в (МПа)? 5 (%)? % KCU (кДж/м2) Зразок діаметром 10 мм і довжиною 50 мм, кований і відпалений. Швидкості деформування 5 мм/хв. Швидкість деформації 0,002 1/с 700 800 900 1000 1100 1200 125070 29 27 23 23 12 10 140 89 68 44 43 25 1841 61 58 63 73 70 6778 97 100 100 100 100 100- - - - - - -
Межа витривалості сталі 12ХН3А?- 1, МПА ????????? Термообробка 382 338 382-461 441- 230 216-255 245? 0,2=680 МПа,? в=960 МПа, НВ 322? 0,2=610 МПа,? в=730 МПа, НВ 238? в=690 МПа, n=106? в=910 МПа
Прожарювана сталі 12ХН3А (ГОСТ 4543-71) Відстань від торця, ммПрімечаніе1,534,567,5912152127Закалка 840 ° С 38,5-4337-43 35-42 31,5-41 25-40,5 22-38,5 35 3228,5 26,5 Твердість для смуг прокаливаемости, HRC
Кількість мартенситу,% Критичний діаметр в водеКрітіческій діаметр в масле50 9532-65 18-2920-50 10-17
Фізичні властивості стали 12ХН3АT (Град) E 10- 5 (МПа)? 10 6 (1/Град)? (Вт/(м · град))? (кг/м3) C (Дж/(кг · град)) R 10 9 (Ом · м) 20 2 7850 100 11.8317830 200 13 7800 300 14 7760 400 14.7267720528 500 15.3 7680540 600 15.6 7640565
Розшифровка марки стали lt; # 357 src= doc_zip5.jpg / gt;
Сталь 18Х2Н4ВА після цементації в киплячому шарі і високого відпустки при 650 ° С протягом 3 ч в киплячому шарі і в електропечі. Охолодження здійснювали після відпустки на повітрі. Залишковий аустеніт при відпустці в киплячому шарі зазнає більший розпад, ніж при відпустці в електропечі.
Більш інтенсивний розпад залишкового аустеніту після відпустки в киплячому шарі в порівнянні з відпусткою у електропечі можна пояснити швидкісним нагрівом. Як і при нагріванні у свинці, напружений стан, що характеризується дефектами кристалічної будови, в процесі нагріву зберігається до більш високих температур, ніж при нагріванні в електропечі. Дефекти кристалічної решітки служать зародковими центрами для виділення карбідної фази, яких у разі швидкісного нагріву в киплячому шарі і в свинці більше, ніж при нагріванні в електропечі. У процесі відпустки в киплячому шарі виділяється більше карбідів, що збіднює залишковий аустеніт вуглецем. Це викликає підвищення мартенситной точки і більш повний розпад залишкового аустеніту при наступному охолодженні. Крім того, при швидкісному нагріванні не встигають завершитися процеси перерозподілу легуючих елементів. Зокрема, нікель, що не входить до складу карбідів, зосереджується при повільному нагріванні в твердому розчині, і, збагачений нікелем залишковий аустеніт характеризується більшою стійкістю, ніж при швидкому нагріванні в киплячому шарі.
Порівняльні експерименти показали, що при охолодженні відпущених зразків на повітрі кількість залишкового аустеніту виявляється на 20-30% менше, ніж при охолодженні в маслі. Швидке охолодження в маслі веде до мартенситному перетворенню частини збідненого залишкового аустеніту, яке в свою чергу не йде до кінця, у той час як уповільнене охолодження на повітрі стимулює розвиток бейнітного перетворення, що протікає повніше, ніж мартенситне.
За отриманими даними був обраний режим високого відпустки в киплячому шарі при 650 ° С протягом трьох годин з наступним охолодженням на повітрі.
Після відпустки деталі нагрівали до 820 ° С в електропечі (2 год) або в киплячому шарі (20 хв) і гартували як в холодний киплячий шар частинок корунду 120 мкм, так і в масло. Попередньо були зняті термограмми охолодження шестерень двох різних розмірів (з товщиною стінки або Полуразность зовнішнього та внутрішнього діаметрів 18 і 30 мм). У діапазоні температур 820-250 ° С шестерня охолоджується в маслі трохи швидше, ніж в киплячому шарі, а при більш низьких температурах - повільніше. Час охолодження до 220-250 ° С в обох середовищах однаково і для меншою і більшою шестерень одно відповідно 1,5 і 2,5 хв. Твердість і структуру після гарту вивчали безпосередньо на шестернях. Механічні властивості сталей 18Х2Н4ВА і 12ХНЗА визначали на зразках довжиною 170 мм діаметром відповідно 25 і 21 мм, що пройшли весь описаний вище цикл термообробки. При загартуванню за дослідженими чотирма варіантами вони виявилися практично однаковими. Кількість залишкового аустеніту при нагріванні в киплячому шарі було менше, ніж при нагріванні в електропечі, а при однакових умовах нагріву гарт в киплячому шарі давала менше залишкового аустеніту, ніж гарт в маслі. Структура після гарту в киплячому шарі і маслі була практично однаковою: цементовий шар складається з мелкоігольчатого мартенситу, карбідів і залишкового аустеніту, а серцевина - з перліту і фериту (сталь 12ХН3А) або бейнита (сталь 18Х2Н4ВА).
