Температура закалки 45 стали: Сталь 45 характеристики. Как производится закалка стали. Закалка стали 45

Типовые режимы термической обработки сталей (Таблица)

№ п/п	Марка стали	Твёрдость (HRCэ)	Температ. закалки, град.С	Температ. отпуска, град.С	Температ. зак. ТВЧ, град.С	Температ. цемент., град.С	Температ. отжига, град.С	Закал. среда	Прим.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Сталь 20	57…63	790…820	160…200		920…950		Вода
2	Сталь 35	30…34	830…840	490…510				Вода
		33…35		450…500
		42…48		180…200	860…880
3	Сталь 45	20…25	820…840	550…600				Вода
		20…28		550…580
		24…28		500…550
		30…34		490…520
		42…51		180…220					Сеч. до 40 мм
		49…57		200…220	840…880
		<= 22					780…820		С печью
4	Сталь 65Г	28…33	790…810	550…580				Масло	Сеч. до 60 мм
		43…49		340…380					Сеч. до 10 мм (пружины)
		55…61		160…220					Сеч. до 30 мм
5	Сталь 20Х	57…63	800…820	160…200		900…950		Масло
		59…63		180…220	850…870	900…950		Водный раствор	0,2…0,7% поли-акриланида
		«—					840…860
6	Сталь 40Х	24…28	840…860	500…550				Масло
		30…34		490…520
		47…51		180…200					Сеч. до 30 мм
		47…57			860…900			Водный раствор	0,2…0,7% поли-акриланида
		48…54							Азотирование
		<= 22					840…860
7	Сталь 50Х	25…32	830…850	550…620				Масло	Сеч. до 100 мм
		49…55		180…200					Сеч. до 45 мм
		53…59		180…200	880…900			Водный раствор	0,2…0,7% поли-акриланида
		< 20					860…880
8	Сталь 12ХН3А	57…63	780…800	180…200		900…920		Масло
		50…63		180…200	850…870			Водный раствор	0,2…0,7% поли-акриланида
		<= 22					840…870		С печью до 550…650
9	Сталь 38Х2МЮА	23…29	930…950	650…670				Масло	Сеч. до 100 мм
		<= 22		650…670					Нормализация 930…970
		HV > 670							Азотирование
10	Сталь 7ХГ2ВМ	<= 25					770…790		С печью до 550
		28…30	860…875	560…580				Воздух	Сеч. до 200 мм
		58…61		210…230					Сеч. до 120 мм
11	Сталь 60С2А	<= 22					840…860		С печью
		44…51	850…870	420…480				Масло	Сеч. до 20 мм
12	Сталь 35ХГС	<= 22					880…900		С печью до 500…650
		50…53	870…890	180…200				Масло
13	Сталь 50ХФА	25…33	850…880	580…600				Масло
		51…56	850…870	180…200					Сеч. до 30 мм
		53…59		180…220	880…940			Водный раствор	0,2…0,7% поли-акриланида
14	Сталь ШХ15	<= 18					790…810		С печью до 600
		59…63	840…850	160…180				Масло	Сеч. до 20 мм
		51…57		300…400
		42…51		400…500
15	Сталь У7, У7А	НВ <= 187					740…760		С печью до 600
		44…51	800…830	300…400				Вода  до 250, масло	Сеч. до 18 мм
		55…61		200…300
		61…64		160…200
		61…64		160…200				Масло	Сеч. до 5 мм
16	Сталь  У8, У8А	НВ <= 187					740…760		С печью до 600
		37…46	790…820	400…500				Вода      до 250, масло	Сеч. до 60 мм
		61…65		160…200
		61…65		160…200				Масло	Сеч. до 8 мм
		61…65		160…180	880…900			Водный раствор	0,2…0,7% поли-акриланида
17	Сталь У10, У10А	НВ <= 197					750…770
		40…48	770…800	400…500				Вода  до 250, масло	Сеч. до 60 мм
		50…63		160…200
		61…65		160…200				Масло	Сеч. до 8 мм
		59…65		160…180	880…900			Водный раствор	0,2…0,7% поли-акриланида
18	Сталь  9ХС	<= 24					790…810		С печью до 600
		45…55	860…880	450…500				Масло	Сеч. до 30 мм
		40…48		500…600
		59…63		180…240					Сеч. до 40 мм
19	Сталь  ХВГ	<= 25					780…800		С печью до 650
		59…63	820…850	180…220				Масло	Сеч. до 60 мм
		36…47		500…600
		55…57		280…340					Сеч. до 70 мм
20	Сталь Х12М	61…63	1000…1030	190…210				Масло	Сеч. до 140 мм
		57…58		320…350
21	Сталь Р6М5	18…23					800…830		С печью до 600
		64…66	1210…1230	560…570 3-х кратн.				Масло, воздух	В масле до 300…450 град., воздух до 20
		26…29		780…800					Выдержка 2…3 часа, воздух
22	Сталь  Р18	18…26					860…880		С печью до 600
		62…65	1260…1280	560…570 3-х кратн.				Масло, воздух	В масле до 150…200 град., воздух до 20
23	Пружин. сталь  Кл. II			250…320					После холодной навивки пружин 30-ть минут
24	Сталь 5ХНМ, 5ХНВ	>= 57	840…860	460…520				Масло	Сеч. до 100 мм
		42…46							Сеч. 100..200 мм
		39…43							Сеч. 200..300 мм
		37…42							Сеч. 300..500 мм
		НV >= 450							Азотирование. Сеч. св. 70 мм
25	Сталь 30ХГСА	19…27	890…910	660…680				Масло
		27…34		580…600
		34…39		500…540
		«—					770…790		С печью до 650
26	Сталь 12Х18Н9Т	<= 18	1100…1150					Вода
27	Сталь 40ХН2МА, 40ХН2ВА	30…36	840…860	600…650				Масло
		34…39		550…600
28	Сталь ЭИ961Ш	27…33	1000…1010	660…690				Масло	13Х11Н2В2НФ
		34…39		560…590					При t>6 мм вода
29	Сталь 20Х13	27…35	1050	550…600				Воздух
		43,5…50,5		200
30	Сталь 40Х13	49,5…56	1000…1050	200…300				Масло

Сталь 45: характеристики, свойства, применение

На производственные линии поставляется просто огромное количество различных сталей, которые характеризуются своими определенными свойствами. Примером можно назвать материал сталь 45, который получил широкое распространение. Эта сталь характеризуется определенными эксплуатационными качествами, которые стоит рассматривать. ГОСТ на сталь 45 определяет концентрацию всех химических веществ. Марка характеризуется относительно невысокой стоимостью, а расшифровка марки стали определяет широкое ее распространение. Рассмотрим особенности данного предложения подробнее.

Сталь 45

Химический состав стали 45

Во много эксплуатационные и другие качества определяются химическим составом. Это связано с тем, что некоторые элементы способны существенно повысить прочность, другие увеличивают хрупкость. Химический состав стали 45 характеризуется присутствием следующих элементов:

1. Основные химические элементы Ст 45 представлены железом и углеродом. От концентрации второго элемента во многом зависит то, насколько прочным и твердым получается изделие. Установленные стандарты определяют то, что концентрация углерода должна составлять от 0,42 до 0,5%. При этом в составе металла около 97%.
2. В состав включается относительно небольшое количество легирующих элементов. Основными можно назвать магний и кремний. Их показатель концентрации составляет более 0,1%.
3. Концентрация других элементов выдерживается в определенном диапазоне. К примеру, ГОСТ определяет небольшое количество серы и фосфора, так как эти элементы приводят к ухудшению эксплуатационных качеств.

Трубы Ст45

Содержание углерода, как и многих других элементов, выдерживается в определенном диапазоне. Этот элемент во многом определяет основные характеристики получаемых изделий, слишком высокая концентрация может привести к твердости поверхности и хрупкости структуры.

Свойства материала

Механические свойства стали 45 определяют широкое распространение этого металла. Концентрация углерода составляет 0,45%, другие примеси крайне незначительны. Это во многом определяет следующие характеристики:

1. Плотность стали 45 или удельный вес составляет 7826 кг/м³. За счет этого обеспечивается невысокий показатель веса получаемых изделий, однако легкими их не назовешь. Плотность может несущественно отличаться в зависимости от химического состава.
2. К отпускной хрупкости структура не склонна. Сталь 45, характеристики которой можно назвать универсальным предложением, очень часто подвергается закалке, за счет которой существенно повышается твердость поверхности.
3. Очень часто проводится поставка заготовок после термической обработки. Она существенно повышает твердость поверхности. Этот момент также определяет то, что твердость стали 45 в состоянии поставки может варьировать в достаточно большом диапазоне. Как правило, твердость выдерживается на уровне 10^-1 HB, который соответствует 170 МПа.
4. Сталь марки 45 относится к трудносвариваемым металлам, что определяет сложности при проведении сварочных работ. Именно поэтому структура изначально подогревается и лишь только после этого проводится соединение элементов. Прокаливаемость стали 45 также находится на достаточно низком уровне, за счет чего усложняется процесс обработки резанием. Сварка может применяться при применении различного сварочного оборудования. Применение соответствующих электродов позволяет существенно упростить процесс сваривания. Резание сварочным аппаратом также существенно осложняется.
5. Довольно часто проводится ковка. Она проводится при температуре 1250 градусов Цельсия, в конце показатель составляет 700 градусов Цельсия.
6. Предел прочности и модуль упругости могут варьировать в достаточно большом диапазоне. Все зависит от того, какова температура нагрева поверхности. Предел текучести стали определяет то, насколько она проста при литье различных заготовок.

Свойства сплава Ст 45

В целом можно сказать, что металл подходит для применения при изготовлении различных изделий. В большинстве случаев проводится термическая обработка, которая позволяет существенно увеличить эксплуатационные характеристики. Стоит учитывать, что только при выдерживании температурного режима можно обеспечить условия для правильного перестроения кристаллической решетки.

Скачать ГОСТ 1050-2013

Температура критических точек стали 45

Как ранее было отмечено, для улучшения эксплуатационных качеств металла проводится термическая обработка. Она предусматривает оказание определенного воздействия на структуру, после чего происходит перестроение кристаллической решетки и изменение качеств. Во много при проведении термической обработки учитываются критические точки. Обработка стали Ст 45 проводится с учетом следующих факторов:

1. Температурного режима. Важно выбирать правильную температуру, так как слишком низкая становится причиной неполного нагрева структуры и полное перестроение структуры не произойдет. Слишком высокий показатель становится причиной перегрева металла, а также появления окалины. Для обеспечения воздействия требуемой температуры могут применяться самые различные установки. Примером назовем доменные печи или электрические установки. Слишком высокие температуры плавления определяют то, что выполнить закалку рассматриваемой стали в домашних условиях довольно сложно.
2. Скорости повышения температуры. Скорость нагрева также может определять то, какие именно качества будут передаваться обрабатываемому изделию. Современное оборудование позволяет с высокой точностью контролировать скорость нагрева. К примеру, ТВЧ имеют электронный блок управления, электрическая энергия преобразуется в магнитную, которая и становится причиной нагрева структуры.
3. Продолжительности временного промежутка между воздействием различных температур. При термической обработке всех металлов учитывается присутствие трех критических точек, которые учитываются. Длительность выдержки может зависеть не только от химического состава материала, но и размеров, формы заготовки.
4. Особенности прохождения процесса охлаждения. Во много качества получаемого изделия зависят от того, при каких условиях проходил процесс охлаждения. К примеру, есть возможность использовать масло или воду, а также различные порошки в качестве охлаждающей среды.

Довольно часто для изменения качеств металла применяется ТВЧ. Она характеризуется высокой эффективностью в применении, а также простотой в использовании. Сегодня встречаются модели, которые при желании можно установить в домашней мастерской.

Критическими точками принято считать температуры, при которых происходит перестроение структуры. Выделяют три основных температурных точек, которые отображаются на построенной диаграмме.

Уделяется внимание и выбору более подходящей среды охлаждения. К примеру, есть возможность провести охлаждение в воде. Однако подобная среда приводит к неравномерному охлаждению, что приводит к появлению окалины и других проблем. Для более высокого качества применяется масло. Крупногабаритные заготовки можно охлаждать на открытом воздухе, так как для снижения температуры требуется много времени.

Применение

Как уже было отмечено, область применения материала довольно широка. При использовании качественной стали 45 могут изготавливаться различные заготовки. Металл поставляется на производственные линии в виде сортового и фасонного проката.

Применение стали 45 следующие:

1. Изготовление изделий, представленных телами вращениями. При создании различных конструкций довольно часто применяются валы, которые могут иметь несколько ступеней и канавки. При этом диаметральный размер может варьировать в большом диапазоне.
2. Шпиндели и кулачки, а также шестерни. Довольно сложным в изготовлении изделием можно назвать шестерни. Они получаются при процессе фрезерования круглых заготовок. На структуру может оказываться серьезное механическое воздействие. Именно поэтому часто проводится различная термическая обработка, к примеру, закалка или отпуск. Кулачки и другие подобные изделия также характеризуются тем, что на них оказывается серьезное механическое воздействие.
3. Крепежные изделия получили весьма широкое распространение. Они применяются для соединения различных изделий или их фиксации. К крепежным изделиям предъявляются высокие требования. К примеру, поверхность должна выдерживать существенное механическое воздействие или нагрузка, которая оказывается в поперечном направлении.
4. Пластинки и листовой материал. Довольно широкое распространение получил листовой металл. Он применяется при изготовлении различных изделий, а также обшивки несущих конструкций. Стоит учитывать, что сегодня листовой материал часто применяется при штамповке и другой обработке давлением.

Применение стали 45

Термическая обработка позволяет существенно расширить область применения металла. К примеру, проводится закалка и нормализация поверхности. Для существенного изменения эксплуатационных качеств проводится легирование состава различными химическими элементами, к примеру, хромом. Повышение концентрации хрома приводит к тому, что металл становится коррозионностойким.

Низкая отпускная хрупкость определяет то, металл применяется при создании изделий сложных форм и конфигураций. Примером можно назвать шестерни и звездочки, которые представлены зубьями со сложной конфигурацией.

Рассматривая аналоги отметим, что есть достаточно большое количество сплавов, которые характеризуются сходными качествами. К примеру, в США и Германии применяются собственные стандарты маркировки при создании сплавов, которые схожи со Сталь 45. К примеру, 1044 и 1045, 1.0503 и 1.1191. Выпуск аналогов проводится и во многих других странах. Что касается металлов со схожими эксплуатационными качествами, то к ним относятся сталь 50 и сталь 50Г, а также сталь 40Х, которая легируется при применении хрома.

Аналог Ст 45 — сталь 1.0503

В заключение отметим, что изделия из стали 45 обладают весьма привлекательными эксплуатационными качествами и при этом обходится недорого. Именно поэтому она применяется в машиностроительной отрасли в качестве основного металла. Структура характеризуется высокой обрабатываемостью резанием. Поэтому заготовки подвергают точению и фрезерованию.

Марка стали 45. Назначение — Студопедия

Углеродистая качественная сталь с содержанием углерода 0,45 %

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

Назначение:

Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхности термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

2.2. Температура полного и неполного отжига по диаграмме Fe-Fe₃C. Температура полной и неполной закалки. Нормализация стали.

Отжиг – термическая обработка, при которой сталь нагревается выше Ас3(или только выше Ас1 – неполный отжиг) с последующим, медленным охлаждением. Нагрев выше Ас3 обеспечивает полную перекристаллизацию стали. Медленное охлаждение при отжиге. Обязательно должно привести к распаду аустенита и превращению его в перлитные структуры. Нормализация есть разновидность отжига, при нормализации охлаждение проводят на спокойном воздухе, что создает несколько более быстрое охлаждение, чем при обычном отжиге. И в случае нормализации превращение должно произойти в верхнем районе температур с образованием перлита, но при несколько большем переохлаждении, что определяет некоторое различие свойств отожженной и нормализованной стали.

Отжиг и нормализация обычно являются первоначальными операциями термической обработки, цель которых – либо устранить некоторые дефекты предыдущих операций горячей обработки (литья, ковки и т. д.), либо подготовить структуру к последующим технологическим операциям (например, обработке резанием, закалке). Однако довольно часто отжиг, и особенно нормализация, являются окончательной термической обработкой. Это бывает тогда, когда после отжига или нормализации получаются удовлетворительные с точки зрения эксплуатации детали свойства и не требуется их дальнейшее улучшение с помощью закалки и отпуска.

Основные цели отжига: перекристаллизация стали и устранение внутренних напряжений или исправление структуры.

Для доэвтектоидной стали в основном применяют полный отжиг. При таком отжиге происходит полная смена структуры стали, что позволяет устранить все дефекты, вызванные холодной деформацией, сваркой, резкой и так далее.

Полный отжиг

Ф + П. В результате получается максимально возможная пластичность, минимальная твердость и прочность и полное снятие внутренних напряжений. Если внутренние направления не имеют значения то после охлаждения с печью до 5000, дальнейшее охлаждение можно вести на воздухе. Полный отжиг применяют для устранения дефектов структуры, вызванных литьем, холодной деформацией, сваркой.®Производится с нагревом стали до температуры, превышающей точку А3 с последующим медленным охлаждением вместе с речью. Медленное охлаждение вызывает полное равновесное превращение А

Основной недостаток полного отжига – это его большая продолжительность, возможная неравномерность зеренного строения в центре и на поверхности крупногабаритных изделий, вызванная неодинаковой скоростью охлаждения.

Полный отжиг

Неполный отжиг

Для того, чтобы обеспечить закалку сталей на мартенсит необходимо быстро охлаждать её в области перлитного превращения. Но если с такой же скоростью охлаждать её и дальше в области мартенситного превращения, то в детали возникают резкие закалочные напряжения. Поэтому желательно проводить охлаждение в области мартенситного превращения по возможности медленнее, но среды с переменной скоростью охлаждения не существует и поэтому для разных деталей применяют различные способы охлаждения, чтобы получить закаленное состояние с минимум уровнем внутренних напряжений.

1. Охлаждение в одном охладителе (воде, масле). Недостаток – очень резкие внутренние напряжения. Чтобы их уменьшить применяют второй способ закалки.

2. Закалка в двух средах (из воды в масло). По этому способу в начале деталь охлаждают в воде, до температуры ниже перлитного превращения, а затем перебрасывают до окончательного охлаждения в масло. Этот способ сложен и требует высокой квалификации рабочих, от которых требуется выдерживать деталь определенное количество времени в воде. Если выдержка будет мала, то при дальнейшем охлаждении попадаем в перлитное превращение, и закалки не будет, а если выдержка слишком большая, то в деталях возникают большие внутренние напряжения.

3. Ступенчатая закалка. При ступенчатой закалке нагретую деталь охлаждают быстро до заданной температуре в специально горячей среде, в качестве которой используются расплавы металлов или солей. Время выдержки в горячей среде определяются маркой стали и может быть четко определено по секундомеру, после этого идет окончание охлаждение в воде или масле. Выдержка в горячей среде позволяет выровнять температуру по всему сечению деталей, поэтому при окончательном охлаждении в воде, или масле превращение аустенита в мартенсит идет одновременно по всему объему детали, что позволяет резко снизить уровень внутренних напряжений. Такой способ закалки применяют для крупногабаритных деталей сложной формы, чтобы до минимума снизить искажение формы.

4. Изотермическая закалка. Этот способ применяется для крупногабаритных деталей, которые нельзя охлаждать очень быстро, из-за опасности разрушения. При изотермической закалке нагретые детали помещают в горячую среду, нагретую до заданной температурой 350-400 градусов, в которой выдерживают до полного прохождения превращения аустенита в троостит или бейнит. После полного превращения деталь обычно охлаждается на воздухе. Дополнительного отпуска после такой закалке не требуется. Температура окружающей среды выбирается термообработкой, чтобы получить в детали структуру, обеспечивающую заданную твердость.

5. Закалка с обработкой холодом. При закалке высокоуглеродистых сталей, содержащих никель, молибден, вольфрам даже после полного охлаждения до нормальной температуры превращение аустенита в мартенсит проходит не полностью. Остаточный аустенит имеет невысокую твердость и поэтому твердость детали после закалки будет недостаточной. Для устранения остаточного аустенита закаленные детали дополнительно охлаждают в области отрицательных температур 70-80 градусов, парами углекислоты или жидкого азота. Дополнительное охлаждение вызывает переход остаточного аустенита в мартенсит и твердость закаленной стали повышается.

6. Закалка с самоотпуском. Этот способ закалки применятся для деталей, которые должны иметь различную твердость в различных местах. Чтобы получить переменную твердость, нагретую деталь помещают в охлажденную среду только рабочей поверхностью, оставляя хвостовик над поверхностью охлаждающей среды. После полного охлаждения поверхности деталь извлекают из охлаждающей среды и за счет тепла, сохранившегося в хвостовой части, происходит разогрев рабочей поверхности и ее отпуск. Температуру разогрева поверхности контролируют по цветам побежалости.

В зависимости от температуры нагрева закалка бывает полной и неполной. При полной закалке сталь нагревают выше точки Ас3. Полная закалка применяется для доэвтектоидной стали. В этом случае при нагреве выше точки Ас3 сталь имеет полностью аустенитную структуру и после резкого охлаждения имеет полностью мартенситную структуру. При неполной закалке полного превращения не будет, и оставшийся в структуре феррит не даст получить высокой твердости и прочности. Поэтому в доэвтектоидной стали неполную закалку не применяют.

Полная закалка 830-850 0С

Нормализация стали

Отпуск стали.

Состояние закаленных деталей отличаются очень сильной неравновесностью структуры. Это обусловлено повышенной концентрацией углерода в твердом растворе, высокой плотностью дефектов кристаллического строения, а также внутренними напряжениями, строениями и термическими. Из-за этого закаленная сталь хотя и обладают высокой прочностью и твердостью, одновременно с этим имеет практически нулевой запас вязкости. Ударные нагрузки могут вызвать быстрое разрушение деталей. Кроме того, переход неравновесной структуры закаленной стали в более стабильную может происходить с течением времени самопроизвольно под воздействием окружающей температуры или внешних нагрузок. Этот переход сопротивляется изменением объёма и поэтому такая ситуация недопустима для высокоточных деталей или для измерительного инструмента. Поэтому всегда закаливание детали подвергается дополнительной термообработке – отпуску.

Различают 3 вида отпуска по температуре: низкий, средний и высокий.

Низкий отпуск 150-220 градусов

Средний отпуск 350-450 градусов

Высокий отпуск 550-650 градусов

Низкий отпуск применяется для деталей, которые должны иметь высокую твердость и прочность. При низком отпуске мартенсит закалки превращается в мартенсит отпуска. Мартенсит отпуска отличается от мартенсита закалки отсутствием внутренних напряжений за счет выделения из него избытка углеводорода в виде мельчайших карбидов. Твердость мартенсита отпуска такая же или немного больше, чем у мартенсита закалки (58 – 62 HRC).

Средний отпуск проводится для деталей, в которых требуется максимальный предел упругости. При температурах среднего отпуска происходит распад остаточного аустенита в мартенсит, и затем переход мартенсита в троостит. Троостит представляет собой игольчатую структуру феррита, вдоль игл которого расположены выделившиеся из твердого раствора мелкие карбиды. Такая структура обладает малым запасом вязкости, но зато высоким пределом упругости. Поэтому такой вид отпуска применяют для изготовления упругих деталей машин. Твердость 40 – 45НRС и очень маленькая ударная вязкость.

Высокий отпуск применяется для деталей, в которых необходимо сочетание высокой ударной вязкости и достаточной прочности – это детали машин, работающие с ударными и знакопеременными нагрузками. При этом образуется сорбит. Сорбит представляет собой зёрна феррита с огромным количеством точечных и округлых выделений карбидов, равномерно распределенных по объему стали. Твердость 20 –25 НRС.

Сочетание полной закалки и высокого отпуска называется термическим улучшением стали. Такой термообработке обычно подвергают стали содержащие 0,3 = 0,6 %С. Поэтому такие стали часто называют улучшаемыми.

Выбор того или иного вида отпуска зависит от назначения детали. Если деталь должна обладать максимальной твердостью и износостойкостью, то соответственно твердость поверхности должна быть максимальной и для такой детали всегда применяют закалку с низким отпуском. Если же на первое место по техническим условиям выходит максимальная вязкость, то применяют закалку с высоким отпуском. Средний отпуск в большинстве случаев используют при изготовлении пружины. В некоторых случаях при быстром охлаждении деталей после горячей деформации возникает эффект увеличения твердости за счет получения неравновесных структур типа троостит или бейнит. Такая сталь с трудом поддается обработке резанием, поэтому для снижения твердости её подвергают высокому отпуску при температуре 600-700 С с медленным охлаждением. Чаще всего это высокоуглеродистая сталь или сталь, содержащая легирующие элементы.

виды, способы охлаждения, оборудование, дефекты

Термообработка металла изменяет его характеристики. Закалка стали делает ее тверже, прочнее. В отдельных случаях термообработку проводят для измельчения зерна, выравнивания структуры. Простую технологию нагрева и быстрого охлаждения для мелких деталей можно осуществить в домашних условиях. Необходимо знать марку стали и ее температуру нагрева для закалки.

Закалка стали

Один из видов термообработки — закалка металла. Она состоит из нескольких этапов, выполняемых в определенной последовательности:

1. Нагрев металла до определенной температуры. Выдержка для выравнивания по всей глубине детали.
2. Быстрое охлаждение.
3. Отпуск для снятия напряжений и коррекции твердости до заданного значения.

В процессе изготовления сложные детали могут проходить несколько закалок разного вида.

По глубине обработки закалка делится на два вида:

• объемная;
• поверхностная.

В основном в машиностроении применяется объемная термообработка, когда деталь прогревается на всю глубину. В результате резкого охлаждения, после завершения термообработки твердость внутри и снаружи отличается всего на несколько единиц.

Поверхностная закалка применяется для деталей, которые должны быть твердые сверху и пластичные внутри. Индуктор прогревает сталь на глубину 3–20 мм и сразу за ним расположен спрейер, поливающий горячий металл водой.

Сталь нагревается до состояния аустенита. Для каждой марки своя температура, определяемая по таблице состояния сплавов железо-углерод. При резком охлаждении углерод остается внутри зерна, не выходит в межкристаллическое пространство. Превращение структуры не успевает происходить, и внутреннее строение содержит перлит и феррит. Зерно становится мельче, сам металл тверже.

Какие стали можно закаливать?

При нагреве и быстром охлаждении внутренние изменения структуры происходят во всех сталях. Твердость повышается только при содержании углерода более 0,4%. Ст 35 по ГОСТ имеет его 0,32 – 0,4%, значит может «подкалиться» — незначительно изменить твердость, если углерод расположен по верхнему пределу.

Закаливаемыми считаются стали, начиная от СТ45 и выше по содержанию углерода. В то же время закалка нержавеющей стали с низким содержанием углерода типа 3Х13 возможна. Хром и некоторые другие легирующие элементы заменяют его в кристаллической решетке и повышают прокаливаемость металла.

Высоколегированные углеродистые стали содержат вещества, ускоряющие процесс охлаждения и повышающие способность стали к закалке. Для них требуется сложная ступенчатая система охлаждения и высокотемпературный отпуск.

Температура и скорость нагрева

Температура нагрева под закалку повышается с содержанием в стали углерода и легирующих веществ. Для Ст45 она, например, 630–650⁰, Ст 90ХФ — более 800⁰.

Высокоуглеродистые и высоколегированные стали при быстром нагреве могут «потрещать» — образовать на поверхности и внутри мелкие трещины. Их нагревают в несколько этапов. При температурах 300⁰ и 600⁰ делают выдержку. Кроме выравнивания температуры по всей глубине, происходит структурное изменение кристаллической решетки и переход к другим видам внутреннего строения.

Свойства стали после закалки

После закалки деталей происходят структурные изменения, влияющие на технические характеристики металла:

• увеличивается твердость и прочность;
• уменьшается зерно;
• снижается гибкость и пластичность;
• повышается хрупкость;
• увеличивается устойчивость к стиранию;
• уменьшается сопротивление на излом.

На поверхности каленой детали легко получить высокий класс чистоты. Сырая сталь не шлифуется, тянется за кругом.

Виды закалки стали

Основные параметры для закалки стали: температура нагрева и скорость охлаждения. Они полностью зависят от марки стали — содержания углерода и легирующих веществ.

Закаливание в одной среде

При закаливании стали среда определяет скорость охлаждения. Наибольшая твердость получается при окунании детали в воду. Так можно калить среднеуглеродистые низколегированные стали и некоторые нержавейки.

Если металл содержит более 0,5% углерода и легирующие элементы, то при охлаждении в воде деталь потрещит — покроется трещинами или полностью разрушится.

Высоколегированные стали повышают свою твердость даже при охлаждении на воздухе.

При закалке на воде легированная сталь подогревается до 40–60⁰. Холодная жидкость будет отскакивать от горячей поверхности, образуя паровую рубашку. Скорость охлаждения значительно снизится.

Ступенчатая закалка

Закалка сложных по составу сталей может производиться в несколько этапов. Для ускорения охлаждения крупных деталей из высоколегированных сталей, их сначала окунают в воду. Время пребывания детали определяется несколькими минутами. После этого закалка продолжается в масле.

Вода быстро охлаждает металл на поверхности. После этого деталь окунается в масло и остывает до критической температуры структурных преобразований 300–320⁰. Дальнейшее охлаждение проводится на воздухе.

Если калить массивные детали только в масле, температура изнутри затормозит остывание и значительно снизит твердость.

Изотермическая закалка

Закалить металл с высоким содержанием углерода сложно, особенно изделия из инструментальной стали — топоры, пружины, зубила. При быстром охлаждении в нем образуются сильные напряжения. Высокотемпературный отпуск снимает часть твердости. Закалка производится поэтапно:

1. Нормализация для улучшения структуры.
2. Нагрев до температуры закалки.
3. Опускание в ванну с селитрой, прогретой до 300–350⁰, и выдержка в ней.

После закалки в селитровой ванне отпуск не нужен. Напряжения снимаются во время медленного остывания.

Изотермическая закалка

Светлая закалка

Технического термина «светлая закалка» не существует. Когда производится закалка легированных сталей, включая нагрев, в вакууме или инертных газах, металл не темнеет. Закалка в среде защитных газов дорогостоящая и требует специального оборудования отдельно на каждый тип деталей. Она применяется только при массовом изготовлении однотипной продукции.

В вертикальной печи деталь нагревается, проходя через индуктор, и сразу же опускается ниже — в соляную или селитровую ванну. Оборудование должно быть герметично. После каждого цикла с него откачивается воздух.

Закалка с самоотпуском

При быстром охлаждении в процессе закалки стали внутри детали остается тепло, которое постепенно выходит и отпускает материал — снимает напряжения. Делать самоотпуск могут только специалисты, которые знают, насколько можно сократить время пребывания детали в охлаждающей жидкости.

Самоотпуск можно производить дома, если нужно незначительно увеличить твердость крепежа или мелких деталей. Необходимо уложить их на теплоизолирующий материал и сверху накрыть асбестом.

Способы охлаждения при закаливании

Широко используемые в промышленности способы охлаждения металла при закалке на воду и в масле. Самый древний состав для закалки мечей и других тонкостенных предметов — соляной раствор. Закалку производили кузнецы, используя нагрев под ковку и тепло, выделяемое деформацией.

Красные сабли, мечи, ножи опускали в мочу рыжих парней. В Европе их просто вонзали в тела живых рабов. Коллоидный состав, содержащий соли и кислоты, позволял с оптимальной скоростью охладить сталь и не создавать лишних напряжений и поводки.

В настоящее время используют различные солевые натриевые растворы, селитру и даже пластиковую стружку.

Как закалить сталь в домашних условиях

Решение о том, как калить металл, принимается исходя из нескольких параметров:

• марки стали;
• требуемой твердости;
• режима работы детали;
• габаритов.

Не все способы термообработки доступны любителям. Следует выбирать наиболее простые. Чаще всего в домашних условиях приходится закаливать нержавейку при изготовлении ножей и другого домашнего режущего инструмента.

Температура закалки хромсодержащих сталей 900–1100⁰C. Проверять нагрев следует визуально. Металл должен иметь светло оранжевый – темно желтый цвет, равномерный по всей поверхности.

Окунать тонкую нержавейку можно в горячую воду, поднимая на воздух и вновь опуская. Чем выше содержание углерода, тем больше времени сталь проводит на воздухе. Один цикл длится примерно 5 секунд.

Простые свариваемые стали греют до вишневого цвета и охлаждают в воде. Среднелегированные материалы должны перед окунанием в воду иметь красный цвет. После 10–30 секунд перекладываются в масло, затем укладываются в печь.

При закалке получают максимальную твердость, которую дает сталь при данной технологии. Затем высокотемпературным отпуском понижают ее до требуемой.

Закалка в домашних условиях

Оборудование

Нагрев металла производится различными способами. Нужно только помнить, что температура горения дерева не может обеспечить нагрев металла.

Если требуется улучшить качество 1 детали, достаточно развести костер. Его надо по периметру обложить кирпичами и после укладки заготовки частично закрыть сверху, оставив щели для доступа воздуха. Лучше жечь уголь.

Отдельный участок и небольшую по размерам деталь греют газовой и керосиновой горелкой, постоянно водя пламенем и прогревая со всех сторон.

Изготовление муфельной печи требует много времени и ресурсов. Ее целесообразно строить при постоянном использовании.

Охлаждающая жидкость может находиться в ведре и любой другой емкости, которая обеспечит полное погружение детали с толщиной масла в 5 наибольших сечений детали:

• одна часть под закаливаемым изделием;
• две сверху.

Деталь необходимо медленно двигать в охлаждающей жидкости. В противном случае образуется паровая рубашка.

Самостоятельное изготовление камеры для закаливания металла

Наипростейшее подобие муфельной печи делается из огнеупорного кирпича, шамотной глины и асбеста:

1. На оправку навить медную проволоку. Для домашнего напряжения подойдет сечение 0,8 мм. Оставить длинные концы.
2. Расположить спираль внутри кирпичей и зафиксировать глиной, обмазав всю внутреннюю поверхность.
3. Внутри сделать поддон — площадку для расположения заготовок. Для этого нужно смешать глину с асбестом.
4. Теплоизолирующий материал можно расположить и снаружи, уменьшая теплоотдачу стенок.
5. Подключить концы проволоки к проводам с вилкой.
6. Сзади герметично заделать отверстие между кирпичами.
7. Впереди соорудить крышку, которая будет открываться.

Высыхать все материалы должны при комнатной температуре. На это уйдет несколько дней. Затем можно укладывать деталь на изоляционный материал и греть.

Дефекты при закаливании стали

При закаливании стали возникают 2 группы дефектов:

• исправимые;
• неисправимые.

Первые связаны с неравномерной, пятнистой закалкой и несоответствием полученной твердости требованиям в чертеже. Вызваны такие дефекты в основном неправильным охлаждением или некачественно проведенной термообработкой.

К неисправимым относятся сколы, трещины, полное разрушение деталей. Причина чаще всего заключается в некачественном металле.

Закалка значительно изменяет структуру и эксплуатационные качества металла. Делать ее самостоятельно можно на простых деталях. Необходимо точно знать марку стали, температуру ее закалки и охлаждающую среду.

температура, режимы, технология, твердость стали после закалки

Для придания стали определенных эксплуатационных качеств на протяжении многих десятилетий проводится термообработка. Сегодня, как и несколько столетий назад, закалка стали предусматривает нагрев металла и его последующее охлаждение в определенной среде. Температура нагрева стали под закалку должна быть выбрана в соответствии с составом металла и механическими свойствами, которые нужно получить. Допущенные ошибки при выборе режимов закалки приведут к повышению хрупкости структуры или мягкости поверхностного слоя. Именно поэтому рассмотрим способы закалки стали, особенности применяемых технологий, а также многие другие моменты.

Закалка стали

Какой бывает закалка метала?

Для чего нужна закалка стали знали еще древние кузнецы. Правильно выбранная температура закалки стали позволяет изменять основные эксплуатационные характеристики материала, так как происходит преобразование структуры.

Закалка – термообработка стали, которая сегодня проводится для улучшения механических качеств металла. Процесс основан на перестроении атомной решетки за счет воздействия высокой температуры с последующим охлаждением.

Технология закалки стали позволяет придать недорогим сортам металла более высокие эксплуатационные качества. За счет этого снижается стоимость изготавливаемых изделий, повышается прибыльность налаженного производства.

Основные цели, которые преследуются при проведении закалки:

1. Повышение твердости поверхностного слоя.
2. Увеличение показателя прочности.
3. Уменьшение пластичности до требуемого значения, что существенно повышает сопротивление на изгиб.
4. Уменьшение веса изделий при сохранении прочности и твердости

Существуют самые различные методы закалки стали с последующим отпуском, которые существенно отличаются друг от друга. Наиболее важными режимами нагрева можно назвать:

1. Температуру нагрева.
2. Время, требующееся для нагрева.
3. Время выдержки металла при заданной температуре.
4. Скорость охлаждения.

Изменение свойств стали при закалке может проходить в зависимости от всех вышеприведенных показателей, но наиболее значимым называют температуру нагрева. От нее зависит то, как будет происходить перестроение атомной решетки. К примеру, время выдержки при закалке стали выбирается в соответствии с тем, какой прочностью и твердостью должно обладать зубчатое колесо для обеспечения длительной эксплуатации в условиях повышенного износа.

Цвета закалки стали

При рассмотрении того, какие стали подвергаются закалке стоит учитывать, что температура нагрева зависит от уровня содержания углерода и различных примесей. Единицы закалки стали представлены максимальной температурой, а также временем выдержки.

При рассмотрении данного процесса изменения основных эксплуатационных свойств следует учитывать нижеприведенные моменты:

1. Закалка направлена на повышение твердости. Однако с увеличением твердости металл становится и более хрупким.
2. На поверхности может образовываться слой окалины, так как потеря углерода и других примесей у поверхностных слоев больше, чем в середине. Толщина данного слоя учитывается при расчета припуска, максимальных размеров будущих деталей.

Выполняется закалка углеродистой стали с учетом того, с какой скоростью будет проходить охлаждение. При несоблюдении разработанных технологий может возникнуть ситуация, когда перестроенная атомная решетка перейдет в промежуточное состояние. Это существенно ухудшит основные качества материала. К примеру, охлаждение со слишком большой скоростью становится причиной образования трещин и различных дефектов, которые не позволяют использовать заготовку в дальнейшем.

Процесс закалки сталей предусматривает применение камерных печей, которые могут нагревать среду до температуры 800 градусов Цельсия и поддерживать ее на протяжении длительного периода. Это позволяет продлить время закалки стали и повысить качество получаемых заготовок. Некоторые стали под закалку пригодны только при условии нагрева среды до температуры 1300 градусов Цельсия, для чего проводится установка иных печей.

Отдельная технология разрабатывается для случая, когда заготовка имеет тонкие стены и грани. Представлена она поэтапным нагревом.

Полную закалку используют обычно для сталей и деталей, которые не подвержены растрескиванию или короблению.

Зачастую технология поэтапного нагрева предусматривает достижение температуры 500 градусов Цельсия на первом этапе, после чего выдерживается определенный промежуток времени для обеспечения равномерности нагрева и проводится повышение температуры до критического значения. Холодная закалка стали не приводит к перестроению всей атомной сетки, что определяет только несущественное увеличение эксплуатационных характеристик.

Как ранее было отмечено, есть различные виды закалки стали, но всегда нужно обеспечить равномерность нагрева. В ином случае перестроение атомной решетки будет проходить так, что могут появиться серьезные дефекты.

Методы предотвращения образования окалины и критического снижения концентрации углерода

Назначение закалки стали проводится с учетом того, какими качествами должна обладать деталь. Процесс перестроения атомной сетки связан с большими рисками появления различных дефектов, что учитывается на этапе разработки технологического процесса.

Даже наиболее распространенные методы, к примеру, закалка стали в воде, характерно появления окалины или существенного повышения хрупкости структуры при снижении концентрации углерода. В некоторых случаях закалка стали проводится уже после финишной обработки, что не позволяет устранить даже мелкие дефекты. Именно поэтому были разработаны технологии, которые снижают вероятность появления окалины или трещин. Примером можно назвать технологию, когда закалка стали проходит в среде защитного газа. Однако сложные способы закалки стали существенно повышают стоимость проведения процедуры, так как газовая среда достигается при установке печей с высокой степенью герметичности.

Более простая технология, при которой проводится закалка углеродистой стали, предусматривает применение чугунной стружки или отработанного карбюризатора. В данном случае сталь под закалку помещают в емкость, заполненную рассматриваемыми материалами, после чего только проводится нагрев. Температура закалки несущественно корректируется с учетом созданной оболочки из стружки. Технология предусматривает обмазывание емкости снаружи глиной для того, чтобы избежать попадание кислорода, из-за чего начинается процесс окислений.

Температура нагрева стали при термообработке

Как ранее было отмечено, термообработка предусматривает и охлаждение сталей, для чего может использоваться не только водяная, но, к примеру, и соляная ванная. При использовании кислот в качестве охлаждающей жидкости одним из требований является периодическое раскисление сталей. Данный процесс позволяет исключить вероятность снижения показателя концентрации углерода в поверхностном слое. Чтобы провести процесс раскисления используется борная кислота или древесный уголь. Также не стоит забывать о том, что процесс раскисления сталей приводит к появлению пламя на заготовки во время ее опускания в ванную. Поэтому при закалке, закалкой сталей с применением соляных ванн следует соблюдать разработанную технику безопасности.

Рассматривая данные методы термической обработки с последующим охлаждением следует отметить, что они существенно повышают себестоимость заготовки. Однако сегодня охлаждение в воде или закалка при заполнении камеры кислородом не позволяют повысить показатели свойств стали без появления дефектов.

Закалка стали — технологический процесс

Процедура охлаждения

Рассматривая все виды закалки стали стоит учитывать, что не только температура нагрева оказывает сильное воздействие на структуру, но и время выдержки, а также процедура охлаждения. На протяжении многих лет для охлаждения сталей использовали обычную воду, в составе которой нет большого количества примесей. Стоит учитывать, что примеси в воде не позволяют провести полную закалку с соблюдением скорости охлаждения. Оптимальной температурой воды, используемой для охлаждения закалённой детали, считают показатель 30 градусов Цельсия. Однако стоит учитывать, что жидкость подвергается нагреву при опускании раскаленных заготовок. Холодная проточная вода не может использоваться при охлаждении.

Обычно используют воду при охлаждении для получения не ответственных деталей. Это связано с тем, что изменение атомной сетки в данном случае обычно приводят к короблению и появлению трещин. Закаливание с последующим охлаждением в воде проводят в нижеприведенных случаях:

1. При цементировании металла.
2. При поверхностной закалке.
3. При простой форме заготовки.

Детали после финишной обработки подобным образом не охлаждаются.

Для придания нужной твердости заготовкам сложной формы используют охлаждающую жидкость, состоящую из каустической соды, нагреваемой до температуры 60 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что закаленное железо при использовании данной охлаждающей жидкости приобретает более светлый оттенок. Специалисты уделяют внимание важности соблюдения техники безопасности, так как могут выделяться токсичные вещества при нагреве рассматриваемых веществ.

Процесс закалки стали

Тонкостенные детали также подвергаются термической обработке. Закалочное воздействие с последующим неправильным охлаждением приведет к тому, что концентрация углерода снизиться до критических значений. Выходом из сложившейся ситуации становится использование минеральных масел в качестве охлаждающей среды. Используют их по причине того, что масло способствует равномерному охлаждению. Однако попадание воды в состав масла становится причиной появления трещин. Поэтому заготовки должны подвергаться охлаждению при использовании масла с соблюдением мер безопасности.

Рассматривая назначение минеральных масел в качестве охлаждающей жидкости следует учитывать и некоторые недостатки этого метода:

1. Соблюдая режимы нагрева можно создать ситуацию, когда раскаленная заготовка контактирует с маслом, что приводит к выделению вредных веществ.
2. В определенном интервале воздействия высокой температуры масло может загореться.
3. Подобный метод охлаждения позволяет выдержать требуемую твердость, измеряемую в определенных единицах, а также избежать появления трещин в структуре, но на поверхности остается налет, удаление которого также создает весьма большое количество проблем.
4. Само масло со временем теряет свои свойства, а его стоимость довольно велика.

Какие именно жидкости используют для охлаждения стали?

Вышеприведенная информация определяет то, что жидкость и режим охлаждения выбираются в зависимости от формы, размеров заготовки, а также того, насколько качественной должна быть поверхность после закалки.  Комбинированным методом охлаждения называется процесс применения нескольких охлаждающих жидкостей. Примером можно назвать закалку детали сложной формы, когда сначала охлаждение проходит в воде, а потом масляной ванне. В этом случае учитывается то, до какой температуры на каком этапе охлаждается металл.

Применение Стали 45 при производстве редукторов.

Сталь 45. Применение в производстве.

Сталь 45 относится к конструкционным углеродистым качественным сталям. Благодаря высокой выносливости и терпимости к значительным перепадам температуры, сталь 45 применяется при производстве редукторов. Из данной стали изготавливают валы-шестерни и зубчатые колёса для таких массовых изделий из нашего каталога, как редукторы РМ-250, РМ-350, РМ-400, РМ-500 и РМ-850. Сталь 45 является относительно дешёвым металлом, что позволяет производить из неё и цепные приводные звёздочки. После соответствующей термообработки звездочки для цепей ПР-25,4, ПР-31,75, ПР-38,1, ПР-44,45 и ПР-50,8 обеспечивают долгую работоспособность цепного привода.

Химический состав стали.

Хотя основной долей в составе Стали 45 обладает железо (Fe) – до 97%, но определяющим показателем марки является углерод (C), его доля составляет 0,42 – 0,5%. Именно это число обозначается в маркировке стали. Приведём полный химический состав:

• железо (Fe) — до 97%;
• углерод (С) – от 0,42 до 0,5%;
• кремний (Si) – от 0,17 до 0,37%;
• хром (Cr) – до 0,25%;
• марганец (Mn) — 0,5 — 0,8%;
• никель (Ni) – до 0,25%;
• медь (Cu) – до 0,25%;
• фосфор (P) – до 0,035%;
• сера (S) – до 0,04%;
• мышьяк (As) — 0,08.

Малое процентное содержание хрома и никеля определяет подверженность изделий из Стали 45 коррозии, что необходимо учитывать при техническом обслуживании и смазке редукторов и цепных звёздочек.

Сталь 45 ГОСТ.

Сталь 45 применяется в качестве заготовки для самых разнообразных изделий. В зависимости от формы, весь металлопрокат регламентируется ГОСТами. Подробнее:

• Сортовой прокат, в том числе фасонный — ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 10702-78.
• Калиброванный пруток ГОСТ 1050-74, ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
• Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74.
• Лист тонкий ГОСТ 16523-70.
• Лента ГОСТ 2284-79.
• Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
• Проволока ГОСТ 17305-71, ГОСТ 5663-79.
• Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1131-71.
• Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-87, ГОСТ 21729-78.

Сталь 45. Механические свойства.

Механические характеристики при повышенных температурах

t испытания, °C	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	d, %	y, %	KCU, Дж/м2
Нормализация
200	340	690		10	36	64
300	255	710		22	44	66
400	225	560		21	65	55
500	175	370		23	67	39
600	78	215		33	90	59
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.
700	140	170	43		96
800	64	110	58		98
900	54	76	62		100
1000	34	50	72		100
1100	22	34	81		100
1200	15	27	90		100

Механические свойства проката

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	sB, МПа	d5, %	d4, %	y, %
Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации	25	600	16		40
Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки		640	6		30
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига		<590			40
Листы нормализованные и горячекатаные	80	590	18
Полосы нормализованные или горячекатаные	6-25	600	16		40
Лист горячекатаный	<2	550-690		14
Лист горячекатаный	2-3,9	550-690		15
Лист холоднокатаный	<2	550-690		15
Лист холоднокатаный	2-3,9	550-690		16

Механические свойства поковок

Сечение, мм	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	HB
Нормализация
100-300	245	470	19	42	143-179
300-500	245	470	17	35	143-179
500-800	245	470	15	30	143-179
<100	275	530	20	44	156-197
100-300	275	530	17	34	156-197
Закалка. Отпуск
300-500	275	530	15	29	156-197
Нормализация. Закалка. Отпуск.
<100	315	570	17	39	167-207
100-300	315	570	14	34	167-207
300-500	315	570	12	29	167-207
<100	345	590	18	59	174-217
100-300	345	590	17	54	174-217
<100	395	620	17	59	187-229

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2	HB
Закалка 850 °С, вода. Образцы диаметром 15 мм
450	830	980	10	40	59
500	730	830	12	45	78
550	640	780	16	50	98
600	590	730	25	55	118
Закалка 840 °С, вода. Диаметр заготовки 60 мм
400	520-590	730-840	12-14	46-50	50-70	202-234
500	470-520	680-770	14-16	52-58	60-90	185-210
600	410-440	610-680	18-20	61-64	90-120	168-190

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2
Закалка 850 °С, отпуск 550 °С. Образцы вырезались из центра заготовок.
15	640	780	16	50	98
30	540	730	15	45	78
75	440	690	14	40	59
100	440	690	13	40	49

Технологические свойства стали.

Температура ковки:

• Начало – 1250 ^оС;
• Конца – 700 ^оС;
• Сечение до 400 мм охлаждается на воздухе.

Свариваемость – трудно свариваемая, способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием — в горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и sB = 640 МПа Ku тв.спл. = 1, Ku б.ст. = 1.

Склонность к отпускной способности — не склонна.

Флокеночувствительность – малочувствительна.

Температура критических точек

Критическая точка	°С
Ac1	730
Ac3	755
Ar3	690
Ar1	780
Mn	350

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка	20	-20	-40	-60
Пруток диаметром 25 мм. Горячекатаное состояние.	14-15	10-14	5-14	3-8
Пруток диаметром 25 мм. Отжиг	42-47	27-34	27-31	13
Пруток диаметром 25 мм. Нормализация	49-52	37-42	33-37	29
Пруток диаметром 25 мм. Закалка. Отпуск	110-123	72-88	36-95	31-63
Пруток диаметром 120 мм. Горячекатаное состояние	42-47	24-26	15-33	12
Пруток диаметром 120 мм. Отжиг	47-52	32	17-33	9
Пруток диаметром 120 мм. Нормализация	76-80	45-55	49-56	47
Пруток диаметром 120 мм. Закалка. Отпуск	112-164	81	80	70

Предел выносливости Стали 45

s-1, МПа	t-1, МПа	sB, МПа	s0,2, МПа
245	157	590	310
421		880	680
231		520	270
331		660	480

Прокаливаемость стали

Твердость для полос прокаливаемости HRCэ (HRB).

Расстояние от торца, мм / HRC э
1.5	3	4.5	6	7.5	9	12	16.5	24	30
50.5-59	41.5-57	29-54	25-42.5	23-36.5	22-33	20-31	(92)-29	(88)-26	(86)-24
Термообработка	Кол-во мартенсита, %			Крит.диам. в воде, мм			Крит.диам. в масле, мм
Закалка	50			15-35			6-12

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	200	201	193	190	172
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	78			69		59
Плотность, pn, кг/см3	7826	7799	7769	7735	7698	7662	7625	7587	7595
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)		48	47	44	41	39	36	31	27	26
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)	11.9	12.7	13.4	14.1	14.6	14.9	15.2
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))	473	498	515	536	583	578	611	720	708

твердость, режимы, время, температура, технология

При сильном нагреве практически все материалы изменяют свои физические характеристики. В некоторых случаях нагрев проводится целенаправленно, так как подобным образом можно улучшить некоторые эксплуатационные качества, к примеру, твердость. Термическая обработка на протяжении многих лет используется для повышения твердости поверхности стали. Выполнять закалку следует с учетом особенностей металла, так как технология повышения твердости поверхности создается на основании состава материала. В некоторых случаях провести закалку можно в домашних условиях, но стоит учитывать, что сталь относиться к труднообрабатываемым материалам и для придания пластичности нужно проводить сильный нагрев до высоких температур при помощи определенного оборудования. В данном случае рассмотрим особенности нагрева стали 40Х для повышения пластичности и проведения закалки или отпуска.

Круг из стали 40Х

Сталь 40Х

Как ранее было отмечено, для правильного проведения закалки и отпуска стали следует учитывать ее состав и многие другие особенности. Выбрать правильно режимы термической обработки можно с учетом следующей информации:

1. Рассматриваемая сталь относится к конструкционной легированной группе. Легированная группа характеризуется содержанием большого количества примесей, которые определяют изменение эксплуатационных качеств, в том числе твердости.
2. Используется в промышленности при создании валов, осей, штоков, оправок, реек, болтов, втулок, шестерней и других деталей.
3. Показатель твердости до проведения термической обработки HB 10^-1 = 217 Мпа.
4. Температура критических точек определяет момент, при котором сталь 40Х начинает терять свои качества из-за термической обработки: c₁= 743 , Ac₃(Ac_m) = 815 , Ar₃(Arc_m) = 730, Ar₁ = 693.
5. При температуре отпуска 200 °С HB = 552.

Расшифровка стали 40Х говорит о том, что в составе материала находится 0,40% углерода и 1,5% хрома.

Скачать ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали 40Х»

Процесс закалки

Процесс обработки высокой температурой стали 40Х и иного сплава называют закалкой. Стоит учитывать, что нагрев выполняется до определенной температуры, которая была определена путем многочисленных испытаний. Время выдержки, после которого проводится охлаждение, а также другие моменты можно узнать из специальных таблиц. Провести нагрев в домашних условиях достаточно сложно, так как в рассматриваемом случае нужно достигнуть температуры около 800 градусов Цельсия.

Химический состав стали 40Х

Результатом сильного нагрева и выдержки металла 40Х на протяжении определенного времени с последующим резким охлаждением в воде становится повышение твердости и уменьшение пластичности. При этом результат зависит от нижеприведенных показателей:

1. скорости нагрева металла 40Х;
2. времени выдержки;
3. от скорости охлаждения.

При проведении работы в домашних условиях следует учитывать температуру обработки и время охлаждения.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

При выборе метода разогрева поверхности следует обратить внимание на ТВЧ. Этот метод более популярен, чем обычная объемная обработка по причине достижения необходимой температуры за более короткое время.

В домашних условиях ТВЧ используется крайне редко. После проведения работы при использовании ТВЧ повышается эксплуатационная прочность детали, что связано с появлением поверхностных сжимающих напряжений.

Провести закалку 40Х на примере изделия болта М24 можно следующим образом:

1. разогревается электропечь;
2. следует провести разогрев до 860 °C, для чего в некоторых случаях необходимо 40 минут;
3. время, необходимое для аустенизации, после которого проводится охлаждение, составляет 10-15 минут. Равномерный желтый цвет изделия – признак правильного прохождения процесса закалки 40Х;
4. завершающим этапом становится охлаждение в ванной с водой или другой жидкостью.

Определить самостоятельно момент, после которого следует охладить металл, в промышленных и домашних условиях невозможно. Именно поэтому по проведенным исследованиям было принято, что для нагрева металла в электропечах необходимо 1,5-2 минуты на один миллиметр, после чего структура может быть перегрета.

Определение твердости проводится по методу Роквелла. Улучшение, проведенное путем отпуска или закалки, можно измерить при помощи обозначения HRC. Стандартное обозначение HR, к которому проводится добавление буквы в соответствии с типом проведенного испытания. Обозначение HRC наиболее часто встречается, последняя буква означает использование алмазного конуса с углом 120⁰ при испытании.

Отпуск и нормализация

Отпуск проводится непосредственно сразу после завершения закалки, так как есть большая вероятность возникновения трещин в структуре. Разогревается изделие в этом случае до точки ниже критической, проводится выдерживание на протяжении определенного промежутка времени и выполняется охлаждение. Отпуск обеспечивает улучшение структуры, устраняет напряжение и повышает пластичность, устраняет хрупкость стали 40Х.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

Различают три вида рассматриваемой термообработки:

1. Низкий отпуск определяет разогрев поверхности до 250 °С с выдержкой и охлаждение на воздухе. Применяется для снятия напряжений и незначительного повышения пластичности практически без потери твердости. В случае конструкционного сплава применяется крайне редко.
2. Средний отпуск позволяет нагревать изделие до 500 °С. В этом случае вязкость значительно повышается, а твердость снижается. Используют этот метод термообработки при получении пружин, рессор и некоторого инструмента.
3. Высокий позволяет раскаливать деталь до 600 °С. В этом случае происходит распад мартенсита с образованием сорбита. Подобная структура представлена лучшим сочетанием прочности и пластичности. Также повышается показатель ударной вязкости. Используют этот метод термообработки для получения деталей, применяемых при ударных нагрузках.

Еще одним видом распространенной термообработки является нормализация. Зачастую нормализация проводится путем разогрева металла до верхней критической точки с последующей выдержкой и охлаждением в обычной среде, к примеру, на открытом воздухе. Проводят нормализацию для придания мелкозернистой структуры, что приводит к повышению пластичности и ударной вязкости.

Термическая обработка стали — закалка и отпуск: изделия для металлообработки

Закалка и отпуск

Как определить твердость металла? Можно ли поцарапать его карбидом? Можете ли вы ударить по нему молотком или другим твердым металлом?

Это зависит от типа металла. «Твердый» алюминий примерно такой же твердый, как и мягкая сталь. Есть множество тестов. Как вы упомянули, скретч-тесты не очень специфичны, однако вы можете приобрести наборы градуированных файлов разной твердости.Они хороши для испытания обычных инструментальных сталей, но не тугоплавких металлов, таких как карбиды или более мягкие цветные металлы.

Большинство твердомеров либо делают вмятину в образце, затем измеряют ее размер, либо отталкивают объект от поверхности и измеряют отскок. Есть и другие тесты на прочность, которые зачастую более важны.

Может ли он поцарапать другие материалы, такие как стекло, нержавеющая сталь, карбид?

Да, но опять же, это не совсем конкретные тесты.Стекло на самом деле является мягким и хрупким материалом по сравнению с большинством закаленных сталей. По твердости карбид уступает только алмазу. Чаще всего красители, за исключением тех, которые используются для изготовления ножей, представляют собой мягкий клейкий материал.

Что делает этот металл твердым? железо, сталь, углерод, нагрев, закалка?

Твердость материалов делает сложный вопрос, связанный с внутренними кристаллическими структурами. Они, в свою очередь, подвергаются термообработке или механической обработке.Большинство цветных металлов можно закалить только путем «наклепа», ковки, прокатки, гибки. Но они могут быть размягчены путем «отжига», то есть нагревания до красного каления с последующим быстрым охлаждением (в отличие от стали, см. Ниже).

Твердость стали определяется содержанием углерода. Нет углерода, и его нельзя упрочнить, кроме как механическим упрочнением. Увеличение содержания углерода с 0,01% до 0,10% увеличивает прокаливаемость и прочность. Затем это модифицируется добавлением легирующих металлов, а также металлов сплава, имеющих свои собственные свойства.

Для упрочнения большей части стали ее нагревают до средне-красного цвета или немного выше точки, в которой она становится немагнитной. Затем его закаливают в воде, масле или воздухе, в зависимости от типа стали. Сталь теперь имеет максимальную твердость, но очень хрупкая. Чтобы уменьшить хрупкость, металл закаляют, нагревая его до температуры от 350 ° F до 1350 ° F. Это немного снизило твердость и сильно снизило хрупкость. Большинство сталей необходимо отпускать при температуре около 450 ° F для достижения максимальной твердости, но каждая сталь немного отличается.

Размягчение стали для холодной обработки и обработки называется отжигом. Для отжига сталь нагревают до температуры, немного превышающей температуру закалки, а затем как можно медленнее охлаждают. Охлаждение осуществляется в изолирующей среде, такой как сухая измельченная известь или вермикулит. Высокоуглеродистые и многие легированные стали можно охлаждать только достаточно медленно в печи с контролируемой температурой, поскольку скорость охлаждения должна составлять всего 20 градусов по Фаренгейту в час в течение нескольких часов.

Набор процессов, отжиг, закалка и отпуск, вместе известны как «термообработка».Подробнее см. Ниже.

---

Мне нужно сделать штамп для моего молотка. Вы бы посоветовали для этого 4140? Тогда, если возможно, вы могли бы объяснить разницу между отпуском и термообработкой и какие из них будут использоваться для штампов силового молота?

Плашки молотка: Несколько производителей используют SAE 4140. Промышленные оттяжки используют различные стали, включая SAE 4150, Bull Hammers использует h23, Big BLU использует S7. Также использовались простые углеродистые стали, такие как SAE 1075 или SAE 1095, но они требуют более тщательного отпуска.Часто рекомендуются современные стали серий H, O1, A2 и D2.

термообработка: Закалка — один из этапов термообработки. Последовательность для большинства сталей:

• Нормализация (или отжиг в зависимости от стали)
• Отвердить (нагреть до точки A3 и закалить)
• Закалка (нагрев для снижения хрупкости и снижения напряжений)

Нормализация похожа на отжиг, за исключением того, что она не требует столь длительного периода охлаждения.Больше не рекомендуется для многих легированных сталей. Методы закалки в основном различаются в зависимости от используемой закалки в зависимости от типа стали и сечения детали (насколько тяжелой). Нагрев до немагнитных материалов, но не всегда является рекомендуемой температурой затвердевания. Для закалки большинства сталей требуется температура выше, чем максимальная температура кухонной духовки. 350 ° F-450 ° F — это самая низкая температура отпуска для многих сталей. Это означает, что деталь будет иметь максимальную твердость.Это обычно не требуется в штампах для молотков. Двойной отпуск (рекомендуется для штампов) — это просто повторный отпуск. Закалка должна производиться сразу после затвердевания, насколько это удобно. Не закаливать после отпуска.

Закалка 4140 при 1550-1600 ° F Закалка в масле
Закалка 4150 при 1500-1600 ° F Закалка в масле
Закалка 4340 при 1475-1525 ° F Закалка в масле

Температурный режим от 440 до 480 Bhn, 45-50 Rc. Для вышеуказанных сталей требуется 500-600 ° F
Закал в 341 — 375 Bhn, 37-40 Rc.Для вышеуказанных сталей требуется 800-900 ° F

См. Термообработка штампов для молотка 4140, включая таблицу отпуска.

---

Отжиг — это размягчение металла термической обработкой.

Черные металлы отжигаются путем нагрева до температуры чуть выше A3 (точка выше немагнитной, которая зависит от содержания углерода), а затем медленно остывает. Для обычных углеродистых сталей охлаждение может осуществляться в сухой золе, известковом порошке или вермикулите. Для отжига высокоуглеродистых и легированных сталей требуется охлаждение в печи с контролем температуры, чтобы скорость охлаждения не превышала ~ 20 ° F / час.

Цветные металлы, такие как алюминий, латунь, медь и серебро, отжигаются путем нагревания до слабого красного цвета и закалки в воде (в отличие от стали).

— гуру — четверг, 02.08.01 19:55:04 GMT

---

Закалка стали для отжига на воздухе: Скорость охлаждения очень важна. В книге указано 40 ° F / ч с 1600 до 1650. Это 20-24 часа с постоянной скоростью, чтобы все еще было 200 ° F. Немагнитная точка 1425 ° F кажется слишком низкой. отжигать.. .

Поскольку критическое время — первые 8-10 часов, его, вероятно, нужно сбить в печи или солончаке.

Скажем так: если слюна не шипит полтора дня спустя, вероятно, она остывает слишком быстро. Мне больше всего повезло с негашеной известью, но никогда не пробовал отжигать на воздухе.

У дедушки может быть для этого какая-нибудь хитрость.

— гуру — четверг, 28.09.00 03:35:12 GMT

Гуру говорит правду.Чтобы получить D2 soft, сначала выдержите при критической температуре не менее 30 минут, затем очень медленно остыть до 1300 ° F. Снижение температуры от критической до 1300 ° F требуется 10 часов, чтобы преобразовать весь аустенит в перлит.

дедушка (Дэрил Мейер) — четверг, 28.09.00, 04:47:51 GMT

---

Отжиг 0-1: Для отжига до температуры 1400-1450 ° F (760-790 ° C), охлаждение не быстрее 40 ° F (22 ° C) в час.Такую скорость нужно поддерживать в течение 4–5 часов. Температура меняется, но охлаждение коэффициент такой же для легированных инструментальных сталей. На небольшой части легко терять тепло слишком быстро и в конечном итоге твердая часть без закалки. Если вы не будете осторожны, тонкий кусок стали, закаленной водой, затвердеет на воздухе.

Чтобы проверить скорость охлаждения, указанную выше, нагрейте деталь до уровня выше немагнитного и поместите в среду для отжига (известь или вермикулит). Вернитесь через четыре часа, снимите деталь и понаблюдайте за ней при слабом освещении.Деталь по-прежнему должна быть низкий красный, но более горячий, чем пурпурный / красный. Если он остыл до фиолетового / красного или черного цвета, значит, он остыл слишком быстро.

Чтобы отжечь небольшой кусок инструментальной стали, вам может потребоваться закопать его большим куском стали, нагретым намного сильнее ( оранжевый). Закопайте две части рядом, но не касаясь друг друга. Проверьте, как указано выше. Помните, что 40 ° F (22 ° C) в час — это максимальная скорость, чем медленнее отжиг, тем мягче сталь (до определенной точки).

— guru — суббота, 28.10.00 01:22:40 GMT

---

Отжиг цветных металлов: Почти все цветные металлы отжигаются путем нагревания до некоторой температуры. ниже точки плавления, а затем охлаждают на воздухе или закалкой в ​​воде. Закалка в воде — удобство.

Альфа-латуни (64-99% меди) отжигаются путем нагрева до 700-1400 ° F (чем горячее, тем мягче), а затем их можно быть погашенным.

Альфа-бета-латуни (от 55 до 64% ​​меди) отжигаются при той же температуре и могут слегка затвердеть. закалка от температуры отжига.

Ключевое слово выше — немного. Холодная обработка дает гораздо большую твердость. Количество закалка настолько низкая, что моя книга по медным сплавам не дает конкретных данных. Если гасить с нижнего конца температура отжига не будет заметной разницы.

Обычный припой:

Cu 56 — 60%
Sn 0,8 — 1,0
Fe .25 — 1.20
Следы Al, Si, Mg, Pb (не более 0,1% каждый)
Остаток цинка

Это делает его альфа-бета сплавом. — guru — понедельник, 11.12.00 15:12:49 GMT

---

Закалка: Способность к закалке зависит от содержания углерода и сплава в стали. Чем выше содержание углерода, тем тверже может стать сталь.Низкоуглеродистая сталь имеет очень низкую закаливаемость, а кованое железо, не содержащее углерода, не закаливается.

Для закалки стали ее нагревают выше «точки превращения», до слабого красного или чуть выше того места, где сталь становится немагнитной. Затем его закаливают в рассоле, воде, масле или даже воздухе. Затем закаляется повторным нагревом. Это значительно снижает хрупкость стали и немного снижает твердость. Температуры отпуска варьируются от 350 ° F до 1400 ° F в зависимости от стали.

Закалка зависит от типа стали. Обычно закалка более сильным закалочным составом, чем необходимо, может вызвать трещины в стали. То же самое может сделать и перегрев перед закалкой.

Как правило, твердые детали всегда более хрупкие, чем мягкие. Использование слишком твердых деталей может быть опасным. На машинах это может означать детали, которые могут взорваться или расколоться.

Выше я оставил несколько открытых переменных. В этом суть игры.Начните с того, чтобы узнать, из какой стали вы работают с. Затем перейдите по ссылке, такой как РУКОВОДСТВО ПО ОБОРУДОВАНИЮ, и найдите правильную термообработку параметры. ЕСЛИ вы не знаете, какую сталь используете, тогда вам придется стать металлургом самому себе и заняться какая-то детективная работа. Это требует большого количества проб и ошибок, внимания к деталям, а также больших знаний.

Не существует простой формулы или волшебной пули. Начните с такой книги, как « NEW Edge of the Anvil » Джека Эндрю и копии СПРАВОЧНИКА МАШИНЫ.Если вы начнете работать с различными сталями, вам также понадобится Справочник по металлам ASM , поскольку в нем есть более полные списки многочисленных сплавов.

— гуру — Пятница, 16.06.00 20:21:32 GMT

---

Серебро для закалки / отжига

Я мало что знаю о стерлинговом серебре, но я нашел его в ASM Metals Handbook vol 1 8th. изд. Стерлинговое серебро твердеет от старения, но температура раствора (1300-1350 ° F) близка к температуре ликвидуса. температура (1435 ° F).Осаждение фазы, богатой медью, осуществляется старением при 535 ° F в течение 2 часов или 575 ° F в течение 1 часа. Нормальный отжиг, как делают ювелиры — нагревают до очень тускло-красного цвета (около 1200 ° F) в затемненном месте, затем охладить в растворе для травления.

дедушка (Дэрил Мейер) — среда, 25.10.2004, 04:12:46 GMT

Работая с серебром, я довожу его до тускло-оранжевого цвета (1100 ° F) и закаливаю в воде, получая серебро. податливым, пока моя работа по измельчению / формованию не затвердеет.Вы можете услышать разницу в звуке, когда Изделие затвердевает и требует повторного нагрева. Чтобы закалить предмет после завершения всей работы, я кладу поместите кусок в печь и доведите его до температуры 650 ° F, дайте постоять 6-7 часов и остыть. Теперь изделие затвердело, и его нужно будет снова довести до температуры 1100 ° F и быстро закалить, чтобы продолжить работу.

Silversmith Суббота, 28.10.00, 00:11:51 GMT

---

Закалочная жидкость может быть рассолом, водой, маслом или воздухом в зависимости от типа стали.Низкоуглеродистая сталь слегка затвердевает, но не до степени пружинной или инструментальной стали. Параметры последовательности термообработки определяются типом стали. После затвердевания деталь необходимо отпустить. Отпуск — это повторный нагрев детали до температуры, значительно ниже температуры закалки, для снижения твердости и повышения ударной вязкости. Она может варьироваться от 350 ° F до 1350 ° F в зависимости от стали и желаемой твердости. На очень твердых критических деталях рекомендуется двойная закалка (более одного раза).Закалка помогает снизить напряжения при закалке, а двойной отпуск — дешевая страховка.

---

Закалочное масло: Минеральное масло наименее токсично. Для чего-то размером с матрицу отбойного молотка вам понадобится несколько галлонов. Масло имеет меньшую плотность, чем вода, имеет более низкую теплопроводность и скорее вспыхивает, чем испаряется при перегреве. Следовательно, для закалки детали требуется немного больше масла, чем воды.

Если погасить слишком малым количеством воды, она просто закипит.Если у вас слишком мало масла, оно образует взрывной дым, который часто воспламеняется. горячей сталью. Если вам необходимо использовать автомобильные масла, используйте ATF. В нем меньше (возможно, токсичных) присадок, чем в обычных маслах. — guru — понедельник, 19.06.00, 04:48:38 GMT

Великолепный кузнец Бернхэм-Кидвелл заметил, что когда он переходил с автомобильного сливного масла (старый стандарт закалочное средство с низкой арендной платой), чтобы использовать масло для фритюра, его магазин превратился из паршивой автомастерской в ​​дешевый гастроном…а значительное улучшение. Масло для жарки во фритюре (часто арахисовое масло) выбрано из-за его высокой температуры вспышки, довольно нетоксично, как масло. тушители идут, и обычно это бесплатно. Кажется, все работает нормально. . . . . эээ, избегайте жареной рыбы.

Пит Фелс — Понедельник, 19.06.2007, 07:26:37 GMT

---

Закалка неизвестной стали (лезвия): Когда вы используете стальной лом, вы должны сами стать металлургом. Возьмите кусок металлолома, выковайте сечение, похожее на ваше лезвие, и поэкспериментируйте.Для определения твердости используйте напильник или фрезу из быстрорежущей стали. Попробуйте заточить короткий кусок и посмотрите, как он работает. У вас есть выбор: методом проб и ошибок или приобрести известную сталь.

Точка превращения стали чуть выше точки, при которой она становится немагнитной, НО такая же или ниже для высокоуглеродистых сталей. Но к тому времени, когда вы протестируете (в кузнице), деталь достигнет точки трансформации. Многие легированные стали закалены в масле, и я начинаю с этого.Если он недостаточно затвердеет, попробуйте воду (она должна быть теплой или немного выше комнатной). Вы не можете судить о температуре отпуска легированной стали по цвету отпуска.

Лучший способ добиться равномерного закаливания — нагреть более крупный блок или стальную пластину до известной температуры, а затем установить на него лезвие и позволить ему впитать тепло. Он должен оставаться при температуре отпуска столько, сколько вы можете поддерживать, или до часа. Если ваш темперирующий блок довольно большой, просто дайте ему остыть вместе с лезвием.Температура отпуска зависит от марки стали. Оно может быть от 350 ° F до 1300 ° F. Большинство сталей подвергаются отпуску в диапазоне от 500 до 600 ° F. Вам действительно нужно найти копию РУКОВОДСТВА ПО ОБОРУДОВАНИЮ или одну из ссылок на кузнечное дело, например Edge of the Anvil , в которой есть данные о закалке. Если вы собираетесь продолжать заниматься ножевым бизнесом, вам следует приобрести один из (относительно дорогих) справочных материалов, таких как ASM Metals Reference Book .Здесь слишком много сталей и слишком много комбинаций обработок.

---

Тепловая обработка — Exact SAE 1095: Если вы точно не знаете, с какой сталью вы имеете дело, не существует «точных», пробных и ошибка — это правило. Не думайте, что все предметы одинаковы. КАЖДЫЙ производитель выбирает сталь самостоятельно и может изменить их в любой момент. Если один производитель использует простую углеродистую сталь, другой может использовать легированную сталь.

ТОГДА есть вопрос контроля температуры.Если у вас нет откалиброванного оборудования для измерения температуры и контролируемых печей / соляных горшков, определение «правильной» температуры потребует дополнительных проб и ошибок.

Термообработка в кузнечном стиле настолько близка к алхимии или магии, насколько это возможно. Судя по цветам, описанным в ярких терминах, например, «красный восход солнца», который может варьироваться на 200 градусов в зависимости от окружающего освещения и работы со сталью неизвестного происхождения. . . .

Предполагая, что обычная высокоуглеродистая сталь, такая как 1095, вы нагреете до немагнитного состояния, а затем еще на 50 ° F до 1480 ° F.Затем тушите в теплой воде.

Немедленно (как можно скорее) закалять при температуре не менее 450 ° F в течение 2 часов, чтобы получить Rockwell 57-58. Это не больно удвоить нрав. Я бы пошел немного горячее (скажем, 500 ° F) для более прочного лезвия. Если это однолезвийный клинок, тогда вы можете прийти назад и еще больше разогреть спину. Лучше всего это делать с помощью стального блока, нагретого до желаемого температуры и наблюдая, как цвета «бегут» по чистой шлифованной поверхности лезвия. — гуру — Воскресенье, 09.07.00 02:24:59 GMT

SAE 1095 Углеродистая инструментальная сталь:

---

Нормализация: Нагреть до 1575 ° F (855 ° C), охладить на воздухе. (обратите внимание на время выдержки).

Отжиг: «Как правило, для всех высокоуглеродистых сталей пруток поставляется на станах в сфероидизированном состоянии … Когда детали изготавливаются из прутков в этом состоянии, нормализация или отжиг не требуется».

Поковки должны быть нормализованы.

Отжиг путем нагревания до 1475 ° F (800 ° C). Тщательно замочите. Печь охладите до 1200 ° F (650 ° C) со скоростью, не превышающей 50 ° F (28 ° C) в час. От 1200 ° F (650 ° C) до температуры окружающей среды скорость охлаждения не критична.

Закалка: Нагреть до 1475 ° F (800 ° C), закалить в воде или рассоле. Секции закалки в масле менее 3/16 дюйма (1,59 мм).

Закалка: Закаленная твердость достигает 66 HRC. Может быть уменьшена отпуском.

---

Руководство по термообработке — Стандартные методы и процедуры для стали. 1982, Американское общество металлов, стр.81

— гуру — пятница, 17.08.01, 03:06:02 GMT

---

Окончательная термообработка (SAE 5160 51200): Нет такого. Я могу дать вам температуру, которую требуют книги, и вам понадобится калиброванный пирометр и термостатированные печи и закалочные ванны. Но вам все равно придется ТЕСТ. Почему? Потому что каждая форма требует немного разного обращения. Чтобы получить ожидаемый результат, вы должны принять свою конкретную форму и заставьте его пройти температурные преобразования в требуемые временные рамки.Время — важнейший элемент термообработки и кроме отжига и некоторых обобщений для отпуска опубликовано очень мало. Вам просто нужно найти правильное способ заставить процесс «соответствовать кривой». Затем протестируйте изделие и отрегулируйте свои методы.

Это не так плохо, как испытание неизвестной стали методом проб и ошибок, потому что вы начинаете понимать общий процесс, но если вы хотите быть разборчивым и хотите ТОЧНУЮ твердость или состояние материала, тогда вам придется проверить.

5160

Отожгите при 1525 ° F, затем быстро охладите до 1300 ° F и охладите до 1200 ° F со скоростью не более 20 ° F / ч в течение 5 часов.

Для закалки нагреть до 1525 ° F и охладить в масле. При необходимости закалите (минимум 350 ° F).

Аустемперирование при 1550 ° F и охлаждение в соляной бане при 600 ° F и выдержка в течение 1 часа. Охлаждение на воздухе, дальнейший отпуск не требуется.

---

Согласно Вифлеемской книге «Современные стали — Справочник 3310» ниже приведены ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЕ значения твердости C по Роквеллу. закалки в масле 5160 для различных температур отпуска:

SAE 5160
Температура	Твердость	Температура	Твердость
400 ° F	59 RC	900 ° F	42 RC
500 ° F	57 RC	1000 ° F	37 RC
600 ° F

.

Термическая обработка углеродистой стали — Сталь S45C / C45.

Tulisan ini merupakan response kami atas permintaan customer kami yang akan melakukan proses perlakuan panas ( термообработка ) материал основания baja JIS S45C steel. Термическая обработка углеродистой стали, эквивалентной углеродистой стали AISI 1045 / стали DIN 1.1730 / C45, янь телах ками суплаи себелумня кепада заказчик ками терсебут.

Baja JIS S45C Steel ( JIS : Japanese Industrial Standard / Standar Industri Negara Jepang) эквивалент AISI 1045 ( AISI : Американский институт черной металлургии, стандарт Negara Amerika), atau DIN 1.1730 ( DIN : Deutsches Institut für Normung / Немецкий институт стандартизации , стандарт Негара Джерман), merupakan jenis baja « Среднеуглеродистая сталь » (baja dengan kandungan unsur karbon medium: 0,3-0,5 % C).

Dengan kandungan karbon medium ini, memungkinkan baja ini Untuk dikeraskan dengan perlakuan panas ( термообработка ) для мембранной структуры микро мартенсита янь керас.

Baja ini saat di supply di pasaran memiliki kekerasan BHN 160-220 (BHN: твердость по Бринеллю) и дан dapat dikeraskan lagi

Bila dilihat dari фунгсиня, baja karbon medium ini diklasifikasikan sebagai Machinery Steel (baja yang dipakai dalam komponen / запасная часть mesin) seperti Untuk вал (poros transmisi) (eng 0003 коленчатый вал) roda gigi), муфта, шкив, шатуны (batang torak), пальцы поршневые (pena torak), оси (poros gandar), rails (rel kereta api), dll.

Материал Эквивалент Baja S45C, диаметр 405 x 1000 мм.

Материал S45C-сталь sangat sering digunakan karena harganya yang lebih murah dibanding машинная сталь lainnya seperti VCL 140 (AISI 4140), VCN 150 (AISI 4340).

Pada umumnya tipe baja karbon ini mempunyai komposisi kimia dengan kandungan — kandungan utamanya antara lain: карбон 0,44% C, марганец антара 0,57 — 0,69% Mn, 0,013 — 0,037% P, 0,033 — 0,038% S, 0,16 — 0, 0,20 Si.Sedangkan kandungan — kandungan lain dalam jumlah yang relatif sangat kecil dapat Untuk memperbaiki sifat mekanis seperti: Cr, Ni, Cu, dan Al.

Untuk memperbaiki sifat-sifat mekanis, dapat pula diberikan dengan perlakuan panas seperti: закалка, отпуск, нормализация и отжиг.

Пад umumnya Тип бах карбон AISI / SAE 1 045 проза normalisasi Nya dilakukan пад Temperatur антар 833 — 915 ° С-ди-ikuti dengan pendinginan Удар, sedangkan проза anilnya ди lakukan пад Temperatur антар 790 — 870 ° С Untuk menghasilkan Nilai kekerasan антаром 156 — 217 BHN дана Kuat тарик дапат менчапаи антара 550-800 МПа.

Komposisi Kimia ( Химический состав ) Материал S45C Сталь dibandingkan jenis steel lainnya ditunjukkan pada tabel 1 дан 2 di bawah ini:

Бахан	К%	млн%	Si%	S%	П%	В%	Cr%
S45C	0,42-0,50	0,50-0,80	0.04	0,035	0,035
ST52	0,22	1,6	0,55	0,035	0,04
20MnV6	0,16-0,22	1,30–1,70	0,10-0,50	0,035	0,035	0,10-0,20
42CrMo4	0,38-0,45	0,60-0,90	0,15-0,40	0.03	0,03		0,90–1,20
40Cr	0,37-0,45	0,50-0,80	0,17-0,37				0,80-1,10

Таблица 1. Химический состав стали AISI 1045 / S45C / стали C45.

Бахан	TS НЕТ / MM2	YS N / MM2	E% (MIN)	Шарпи	КОНДИСИ
S45	610	355	15	> 41 Дж
S45	800	630	20	> 41 Дж	Q + T
ST52	500	355	22
20MnV6	750	590	12	> 40 Дж
42CrMo4	980	850	14	> 47 Дж	Q + T
40Cr	1000	800	10		Q + T

 Таблица 2.Механические свойства 

Бахан	К%	млн%	Si%	S%	П%	Cr%	Ni%	Cu%	Пн%	Al%	BHN
S45C	0,45	0,65	0.22	0,004	0,008	0,34	0,02	0,015	0,015	0,031	158

Табл.3. Сертификат Эквивалент материала AISI 1045

Berdasarkan data sertifikat material pada tabel 3, terlihat bahwa material yang kami supply adalah benar baja dengan spesifikasi JIS S45C Steel, эквивалент AISI 1045, DIN C 45 W, HITACHI NS 1045, ASSAB 760, дан THYSSEN 1.1730.

Proses Perlakuan Panas Material Baja S45C эквивалент

Телах Дизебуткан ди Атас Бахва Денган Кандунган Карбон средний (0,3-0,5% C) Ини, Баджа S45C мемунгкинкан Унтук Дикараскан Денган Перлакуан Панас ( термообработка ) Для Мембентук Фаса Денган Структур Микро Мартенсит Ян Керас.

Baja ini saat di supply di pasaran memiliki kekerasan BHN 160-220 (BHN: твердость по Бринеллю) дан dapat dikeraskan lagi hingga mencapai 50-55 Hrc tergantung proses dan media pendinginan celup cepat yang () закалочная среда.

Медиа-тушение ян дипакай якни медиа воздух атау олие. Laju kecepatan pendinginan air (вода) tentu lebih cepat daripada Olie. Sehingga untuk mengurangi resiko retak, maka sebaiknya di [или медиа в ожидании оли.

Agar kekerasan материал S45C сталь dapat sesuai dengan standar kekerasan yang diharapkan konsumen maka perlu dipertimbangkan berbagai variabel. Variabel bebas yang digunakan adalah media pelindung, суху аустенизация, гашение среды дан перлакуан снятие напряжения, вариабель терикат ян дигунакан адалах суху предварительный нагрев, суху закалка, вакту тахан / аустенизация времени выдержки, материал укуран диаметр дан тебал.

Укуран диаметр дан тебал материал диджадикан констан агар хасил ян дидапат мемилики рентанг ян пендек (Brammer dkk, 2011). Ламанья вакту дан суху сангат менентукан кенайкан кекерасан ян дапат дикапаи (Куску дкк, 2008). Преодоление меррупакана с аутентификацией ланджутана, dengan menggunakan media ожидает в Untuk Mencapai kekerasan.

Tanpa salah satu proses tersebut di atas maka kekerasan tidak akan tercapai (Raygan dkk, 2008). Perlakuan-perlakuan tersebut akanmbuat perubahan микроструктурный материал awal menjadi lebih kuat dan keras (Clarke dkk, 2011).Kekerasan juga tidak dapat tercapai apabila terjadi dekarburisasi (Shin dkk, 2009). Метод ян тепат акан члени beberapa keuntungan seperti meminimalkan biaya produksi, menjaga agar kualitas dan standar tetap terpenuhi, serta pada akhirnya meningkatkan persaingan di dalam pasar Industri.

Proses упрочнение atau perlakuan panas ( термообработка ), banyak juga orang umum menyebutnya proses penyepuhan, merupakan sekumpulan proses yang saling terkait satu sama lain. Hal tersebut berarti setiap langkah atau proses begining penting peranannya karena dapat menentukan keberhasilan atau kegagalan proses упрочнение.Beberapa hal penting yang mempengaruhi kegagalan закалка, антара лайн:

а. Суху Аустенизация
б. Время выдержки (waktu tahan) Аустенизация

г. Среда для пелиндуга Аустенизация
d. Тушение СМИ.

Bersambung… ..

Дафтар Пустака

• Специальная сталь. PT. Стилиндо Персада: Бандунг.

• Era Satyarini 1), Baju Bawono 2), Optimalisasi Sifat-sifat Mekanik material S45C, Fakultas Teknologi Industri, Program Studi Teknik Industri, Universitas Atma Jaya Yogyakarta (2013).

• Brammer, P., Mauvoisin, G., Bartier, O., Hernot, X., & Sablin, S.-S. (2011).
• Влияние толщины образца и конфигурации экспериментальной установки на сферическое вдавливание стали AISI 1095. Журнал материаловедения, 27 (01), 76–84. DOI: 10.1557 / jmr.2011.247

• Кларк, К. Д., Ван Тайн, К. Дж., Виджил, К. Дж., И Хакенберг, Р. Е. (2011).
• Индукционная закалка Сталь 5150: влияние исходной микроструктуры и скорости нагрева.Журнал материаловедения и производительности, 20 (2), 161–168. DOI: 10.1007 / s11665-010-9825-8

• Кресвелл, Дж. У. (2010). Дизайн исследования Pendekatan Kualitatif, Kuantitatif, dan Mixed. Хал 3-28, дан 304-324. Пустака Пеладжар: Джокьякарта.

• H.M., Jogiyanto. (2008). Pedoman Survei Kuesioner (Ред. 1). Hal 169-175. Бадан Пенербит Факультас Экономика дан Биснис UGM. Джокьякарта.

• Куску, Х., Беченен, И., и Сахин, М. (2008).Оценка температуры и свойств на границе раздела сталей AISI 1040, соединенных сваркой трением. Автоматизация сборки, 28 (4), 308 — 316. doi: 10.1108 / 01445150810

  8

• Раджан, Т.В., Шарма, К.П., Дан Шарма, А. (1994). Принципы и методы термической обработки (Ред. 4). 1-3, 97-122, 238-240. Джайпур-Индия: Прентис-холл Индии.

• Райган, С., Рассизадехгани, Дж., И Аскари, М. (2008). Сравнение микроструктуры и свойств поверхности стали AISI 1045 после закалки в горячей щелочной солевой ванне и масле.Журнал материаловедения и производительности, 18 (2), 168–173. DOI: 10.1007 / s11665-008-9273-x

• Шин, Х.С., Ким, С.В., Ким, Х.П., и Парк, Дж. К. (2009). Влияние обезуглероживающей термической обработки и добавления хрома на коррозионное поведение углеродистой стали, (май)

• Сурото, А. дан Судибио, Б. (1983). Ильму Логам Металлургия. ATMI Майкл Колледж. Соло: ATMI PRESS.

.

Детали 3D-принтера Сопло E3D V6 Сопло из штампованной стали V5 Сопло из высокотемпературной закаленной стали M6 Резьба 0,2 / 0,3 / 0,4 / 0,5 / 0,6 1,75 мм | |

Функции:

1.Изготовлен из высококачественной термоформованной стали.

2. Используйте высокотемпературное науглероживание и упрочнение в условиях повышенной абразивности и термостойкости.

3. Высокая твердость и высокая прочность.

4. длительный срок службы.

5.Совместимость с большинством представленных на рынке расходных материалов для высокотемпературной печати.

Размерный рисунок:

Параметр:

Применимые расходные детали ： 1,75 мм

Диаметр сопла ： 0,2 / 0,3 / 0,4 / 0,6 / 1,0 мм

Степень лечения: комплексное закаливание

Твердость ： Интегральная твердость составляет 50 единиц по дюрометру (твердость поверхности по дюрометру 55-60).

Материал: закаленная сталь / пресс-форма

Сопло из штампованной стали обладает характеристиками износостойкости, коррозионной стойкости и высокой твердости.Латунное сопло легко ржавеет, имеет плохую коррозионную стойкость и легко повреждается.

Детали сопла:

Гравировка внешнего вида: Сопло с четкой гравировкой, легко проверить. Детали определяют качество.

Плотное соединение: гладкая контактная поверхность. Устранение проблемы утечки материала.

Срезание фаски: снижает сопротивление попаданию расходных материалов. Гладкий разгрузочный материал.

Упрочняющая обработка: комплексная закалка, высокая термостойкость, коррозионная стойкость, гладкий и средний разрядный материал.

.

Детали 3D-принтера Сопло E3D V6 Сопло из штампованной стали V5 Сопло из высокотемпературной закаленной стали M6 Резьба 0,2 / 0,3 / 0,4 / 0,5 / 0,6 1,75 мм | |

Функции:

1.Изготовлен из высококачественной термоформованной стали.

2. Используйте высокотемпературное науглероживание и упрочнение в условиях повышенной абразивности и термостойкости.

3. Высокая твердость и высокая прочность.

4. длительный срок службы.

5.Совместимость с большинством представленных на рынке расходных материалов для высокотемпературной печати.

Размерный рисунок:

Параметр:

Применимые расходные детали ： 1,75 мм

Диаметр сопла ： 0,2 / 0,3 / 0,4 / 0,6 / 1,0 мм

Степень лечения: комплексное закаливание

Твердость ： Интегральная твердость составляет 50 единиц по дюрометру (твердость поверхности по дюрометру 55-60).

Материал: закаленная сталь / пресс-форма

Сопло из штампованной стали обладает характеристиками износостойкости, коррозионной стойкости и высокой твердости.Латунное сопло легко ржавеет, имеет плохую коррозионную стойкость и легко повреждается.

Детали сопла:

Гравировка внешнего вида: Сопло с четкой гравировкой, легко проверить. Детали определяют качество.

Плотное соединение: гладкая контактная поверхность. Устранение проблемы утечки материала.

Срезание фаски: снижает сопротивление попаданию расходных материалов. Гладкий разгрузочный материал.

Упрочняющая обработка: комплексная закалка, высокая термостойкость, коррозионная стойкость, гладкий и средний разрядный материал.

.