Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
Посмотреть оригинал

Черные металлы

К черным металлам относят железо (р = 7,8 г/см3) и его сплавы: чугун, сталь и сплавы, состоящие из легирующих элементов и железа.

Чугун — сплав железа с углеродом, в котором содержится углерода от 1,7 до 2,5%. Сплав обладает хорошими литейными свойствами. В авиационной технике серые и ковкие чугу- ны с легирующими добавками из-за недостаточной механической прочности практически не применяются. Для деталей машин применяют серый и высокопрочный чугуны.

Конструкционные стали содержат углерода не более 0,7%, по химическому составу они делятся на две основные группы: углеродистые и легированные. Углеродистые стали делятся на стали обыкновенного качества и качественную. Легированные стали делятся на низколегированную (легирующих элементов менее 3%), среднелегированную (легирующих элементов 3...5,5%) и высоколегированную с содержанием легирующих элементов свыше 5,5%.

Для исключения вредных примесей и повышения механических характеристик стали и сплавов применяются улучшающие обработки: электрошлаковый переплав, электронно-лучевой переплав, плазменно-дуговая плавка и др. Стали, полученные указанным способом, используются для изготовления деталей и узлов повышенной надежности, например подшипников качения авиационных двигателей.

Стали конструкционные углеродистые обыкновенного качества подразделяются на группы в зависимости от нормируемых показателей. Они широко используются при изготовлении сортового и листового проката. Малоуглеродистые сорта хорошо свариваются.

Стали углеродистые качественные при С < 0,3% отличаются хорошей пластичностью и вязкостью, хорошо свариваются и куются, однако не подвергаются закалке. Увеличение содержания углерода приводит к повышению прочностных характеристик при одновременном снижении пластичности. Свойства стали можно улучшить термической обработкой. Углеродистые стали используются для деталей малой и средней напряженности в общем машиностроении, в ЛА применяются ограниченно. Некоторые марки, их применение и механические характеристики приведены в табл. 2.1.

Легированные стали применяются в случаях, когда от изделия требуются высокая прочность или такие специальные свойства, как теплостойкость, жаропрочность, коррозионная

Марка

стали

Термообработка

ств»

МПа

т,

МПа

a-i*

МПа

нв

(HRC)

Применение

45, 45А

Нормализация

Термоулучшение Закалка, средний отпуск

Закалка токами высокой частоты (ТВЧ)

  • 590
  • 690
  • 880
  • 880
  • 315
  • 490
  • 635
  • 635
  • 255
  • 325
  • 390
  • 390

180

Не менее 220 Не менее 270

Не менее (52)

Стаканы подшипников качения, штифты, болты, винты, шпильки, гайки, валы, полу- муфты и др.

65

Закалка, средний отпуск

980

635

490

290

Пружины, рессоры, диски и др.

65Г

То же

1470

1270

580

440

То же и пружинные шайбы, стопорные кольца

10, 10А

Нормализация

335

205

157

130

Отгибные шайбы, шплинты, регулировочные прокладки, заклепки, гнутые детали

15, 15А

То же

370

225

175

137

стойкость, износостойкость и др. Эффективность этих сталей повышается после термической обработки.

Хромистые стали (15ХА, 38ХА, ШХ15) обладают повышенной прочностью и износостойкостью, при содержании хрома более 13% являются коррозионно-стойкими.

Хромоникелевые стали (12ХНЗА, 12Х2Н4А, 20ХНЗА) сочетают высокую прочность и износостойкость с повышенной вязкостью, хорошо подвергаются закалке. Стали с молибденом или вольфрамом (18Х2Н4ВА, 40ХНМА, 25ХНВА) обладают высокими механическими и технологическими свойствами, их применяют для ответственных деталей, например валов редукторов, турбин и компрессоров, шестерен, болтов и шпилек.

Хромомарганцево-кремнистые низколегированные стали

марок 20ХГСА, 25ХГСА, ЗОХГСА обладают повышенной прочностью и умеренной вязкостью. Они используются в сварных конструкциях и при обработке деталей резанием. Стали с содержанием углерода более 0,25% хорошо подвергаются отпуску и закалке. Для азотируемых деталей применяются хромоалюминиевые стали (38Х2ЮА) и стали с добавками молибдена (38Х2МЮА) и ванадия (40ХФА).

Хромоникелевые коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали имеют высокую коррозионную стойкость (20X13, 40X13); жаростойкие стали (10Х17Н13М2Т, 12Х18Н9Т) обладают стойкостью против химического разрушения поверхности.

Марки, механические характеристики и области применения некоторых сортов легированных конструкционных сталей для деталей машин и механизмов ЛА приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Марка

стали

Термообработка

°в*

МПа

Огр,

МПа

о_„

МПа

НВ

(HRC)

кси,

Дж/см2

Применение

38ХА

Закалка,

высокий

отпуск

930

785

420

300

90

Зубчатые колеса, червяки, звез-

40ХН2МА

Термо-

улучшение

1080

930

480

330

110

дочки, валы, оси,ходовые винты, кулачки, пальцы, вилки, болты

ЗОХГСА

Нормализованные

Термоулучшение

Поверхностная закалка ТВЧ, высокий отпуск Закалка, низкий отпуск

  • 685
  • 910
  • 1080
  • 1600
  • 490
  • 765
  • 830
  • 1560
  • 360
  • 440
  • 470
  • 570
  • 230
  • 290
  • 320
  • (58)

80

Клепаные, сварные и тонкостенные узлы из листов и труб, качалки, рычаги, оси, валы, стаканы подшипников, зубчатые колеса и др.

Марка

стали

Термо

обработка

ов»

МПа

ат,

МПа

МПа

НВ

(HRC)

кси,

Дж/см2

Применение

12ХНЗА

Закалка, высокий отпуск Цементация, поверхностная закалка, низкий отпуск

  • 930
  • 1150
  • 735
  • 850
  • 410
  • 600
  • 280
  • (58)

90

Высокоответственные и высоко- напряженные детали, испытывающие вибрационные и динамические нагруз- ки, обладаю-

18Х2Н4МА

Закалка,

высокий

отпуск

Закалка,

низкий

отпуск

1030

ИЗО

  • 785
  • 835
  • 510
  • 550
  • 290
  • 320

92

щие повышенной термостойкостью и прокалива- емостью

18Х2Н4ВА

Цементация, закалка, низкий отпуск Азотирование после закалки и высокого отпуска

  • 1175
  • 1030
  • 980
  • 785
  • 610
  • 570
  • (56)
  • (58)

100

32Х2МЮА

Закалка,

отпуск

Азотиро

вание

1050

900

500

  • 260
  • (65)

90

Азотируемые и силовые детали, работающие на износ и выносливость

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы