/
Author: Гуляев А.П. Малинина К.А. Саверина С.М.
Tags: металлургия черных металлов железо, чугун и сталь металлургия металлы и сплавы
Year: 1975
Text
Инструментальные
I СТАЛИ
6П4 (031)
Г94
УДК 669.14.018.25(031)
Гуляев А. П. и др.
Г94 Инструментальные стали. Справочник. Изд. 2-е,
перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1975.
272 с. с ил.
Перед загл. авт.: А. П. Гуляев, К. А. Малинина, С. М. Са-
верина.
В справочнике приведены данные о назначении, свойствах, строе-
нии и рекомендуемых режимах термической обработки углеродистых,
легированных и быстрорежущих инструментальных сталей, а также
конструкционных сталей, применяемых для хвостовиков сварного и
корпусов сборного и составного инструмента.
Во второе издание включены сведения о новых сталях, вошедших
в ГОСТы.
Справочник предназначен для технологов термических цехов, цехов
горячей и холодной обработки металлов, конструкторов инструмента,
работников заводских лабораторий.
31203-604 е
Г U38(01)-75 °9’74
6П4(031)
© Издательство «Машиностроение», 1975 г.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Критические точки
Д! — нижняя критическая точка
Д3 — верхняя критическая точка
Act — нижняя критическая точка при нагреве
Acte — начало превращения
Actb — конец превращения
Ас3 — верхняя критическая точка при нагреве доэвтектоидной
стали
Аст — верхняя критическая точка при нагреве заэвтектоидной
стали
Art — нижняя критическая точка при охлаждении
Дг3 — верхняя критическая точка при охлаждении
— температура начала мартенситного превращения
Мк — температура конца мартенситного превращения
Структурные составляющие
А — аустенит
К — карбиды
М — мартенсит
П — перлит
Ф — феррит
Ц — цементит
Механические свойства
Условные характеристики
°пц — предел пропорциональности при растяжении, кгс/мм2
от — предел текучести при растяжении, кгс/мма
ао.2 — предел текучести при растяжении (при допуске на величину
остаточной деформации 0,2%), кгс/мма
6 — относительное удлинение, %
ф — относительное сужение, %
ов — предел прочности при растяжении, кгс/мма
асж — предел прочности при сжатии, кгс/мма
8 — относительное сжатие, %
он — предел прочности при изгибе, кгс/мма
a-i—предел прочности при чистом изгибе, кгс/мма
4
Условные обозначения
f — стрела прогиба при изгибе, мм
тпц — предел пропорциональности при кручении, кгс/мм2
тпч — предел прочности при кручении, кгс/мма
Ф — угол закручивания, рад (градус)
а — ударная вязкость, определенная на образцах без надреза,
к гс *м/сма
Пн — ударная вязкость, определенная на образцах с надрезом,
КГС’М/ММ2
Истинные обобщенные характеристики
Sk — истинное сопротивление разрыву, кгс/мм2
$сж — истинное сопротивление сжатию, кгс/мм2
/к — истинный предел прочности при кручении, кгс/мм2
q — истинный сдвиг, %
Твердость
4отП — диаметр отпечатка при испытании по Бринеллю, мм
НВ — твердость по Бринеллю
HRC — твердость по Роквеллу (по шкале С)
HV — твердость по Виккерсу
H1Q0 — микротвердость при испытании с нагрузкой 100 го
Физические свойства
4nJs—магнитное насыщение, Т; 1Т = 104 Гс
Вг — остаточная индукция, Т
Нс — коэрцитивная сила, А/м; 1 А/м = 0,01256 Э
р — удельное электросопротивление, Ом мм2/м, мкм*Ом*мм2/м
S — удельная электропроводимость, См/м
Ртах — максимальная магнитная проницаемость, Г/м; 1 Г/м =
= 7,96-10* Гс/Э
у — плотность, г/см3
а — коэффициент линейного расширения в 1/°С
X — коэффициент теплопроводности, Вт/(м«°С) 1Вт/(м,оС) =
= 0,0024 кал/(см °С)
Эксплуатационные
и технологические свойства
/Ср58 — характеристика красностойкости — температура четырех-
часового нагрева (отпуска), после которого твердость
не снижается ниже HRC 58
Арвао — характеристика красностойкости — твердость HRC после
четырехчасового отпуска при 620° С
Округа — скорость шлифовального круга, м/с
5прод —продольная подача при шлифовании, м/мин
$поп — поперечная подача при шлифовании, м/мин
у — показатель шлифуемости — удельная производительность
см3/см3
— коэффициент обрабатываемости.
УГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ
Стали У7А, У7
Назначение
Для изготовления режущих и ударных инструментов, работающих
в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки или рабочей
части (зубила, долота, бородки, молотки, кернеры, крейцмейсели,
лезвия ножниц для резки металла, острогубцы, рашпили, плоскогубцы
комбинированные, топоры, колуны).
Для изготовления деталей сборного и составного инструмента
(корпусы ножей сборного инструмента, оснащенного твердым сплавом,
детали коловорота).
Состояние поставки
I. Химический состав, %, по ГОСТ 1435 — 54 ♦
Марка стали С Мп Si Сг Си N1 S Р
Не более
У7А У7 0,65 — 0,74 0,65 — 0,74 0,15 — 0,30 0,20 — 0,40 0,15— 0,30 0,15— 0,35 0,15 0,20 0,20 0,25 0,20 0,25 0,020 0,030 0,030 0,035
2. Твердость
Без отжига После тжига После закалки HRQ
‘'отп- мм НВ ^отп’ мм НВ Температура закалки и охлаждающая среда
4,0—3,6 229 — 285 >4,4 <187 800 — 820, вода 62
3. Фазовый состав, % 4. Критические точки, "С
по массе
Феррит Карбиды Тип карбида
88 — 90 12 — 10 FesC
Ас, Acg Аг,
730 770 700
6
Углеродистые стали
Б. Физические спойства при 20' С 143
Термическая обработка Н9. Д/см цпмиГ10“*’ Г/м 4л Js, Г Р, Ом-мм’/м у, г/см’
(>тжиг 3—10 * 94 2 0,13
♦ Нижний предел значений Нс соответствует структуре зернистого перлита, верхний — пластинчатого перлита.
Температура
Ковка
7. Температурный режим, °C
Допустимая темпе- ратура в печи при посадке, не выше Предельная температура нагрева металла Температура конца ковки, не менее Способ охлажде- ния
850 1100 750 На воздухе
Стали У7А, У7
Предварительная термическая обработка
£
730-7504 Ас,-7304
Г-70Ш
Спечью
^М4/ч
----650-7004
Ас, =7304
Ас,=7709С
А с,=7304
680-700 С 500-6004
С печью 10~204/'ч
> На Воздухе
^НВ187
/ \ С печью или
\ на Воздухе
\ SSH8H7
Время
*)
Ш-8ЮЧ
На воздухе
HB?29~285
Время
*)
Рис. 2. Рекомендуемые схемы и
режимы предварительной терми-
ческой обработки:
а — неполный отжиг; б — изо-
термический отжиг; в — сферо-
идизация (маятниковый отжиг);
г — высокий отпуск; д — нор-
мализация
ч
Условия проведения предварительной термической
обработки сталей У7А, У7, У8А, У8
Неполный отжиг с непрерывным охлаждением и сфероидизацию
рекомендуется производить в шахтных и камерных печах. Продолжи-
тельность выдержки после прогрева всей садки до температуры отжига
3—4 ч.
Изотермический отжиг целесообразен для печей непрерывного
действия (конвейерных, толкательных). В этом случае время нагрева
до заданной температуры рассчитывают в зависимости от толщины на-
греваемого слоя заготовок и допустимого удельного времени нагрева
1,0 мин/мм. Продолжительность выдержки после прогрева всей садки
до температуры отжига 1—2 ч. Изотермическая выдержка при охлаж-
дении 1—2 ч.
Отжиг с полной перекристаллизацией производят при необходи-
мости одновременного измельчения структуры.
Сфероидизацию (маятниковый отжиг) применяют для получения
8
Углеродистые стали
структуры зернистого перлита. Продолжительность первой выдержки
при 680—700° С 8—10 ч, на каждой последующей ступени 0,5—1 ч.
Высокий отпуск следует применять: для снятия наклепа после
холодной пластической деформации (так называемый рекристаллиза-
ционный отжиг); для снятия внутренних напряжений от обработки
резанием, предшествующей закалке; перед повторной закалкой изде-
лий, имеющих пониженную твердость после термообработки. Продол-
жительность выдержки при высоком отпуске 2—3 ч после нагрева всей
садки.
Нормализацию применяют для измельчения зерна перегретой
стали и для получения повышенной чистоты поверхности при обработке
резанием в тех случаях, когда сталь в отожженном состоянии имеет
твердость <*НВ 183. Нагрев при нормализации можно производить
в печах и соляных ваннах. Продолжительность выдержки при нагреве
в печах 20—30 мин после прогрева всей садки, при нагреве в соляных
ваннах — равняется расчетной выдержке для нагрева под закалку [52].
Закалка
Рис. 4. Зависимость твердо*
сти, от температуры закал-
ки L91
/ — твердость на поверхно-
сти; 2 — твердость в цент-
ре. Диаметр образца 20 мм
Стали У7А, У7
9
Рис. 5. Изменение твердости по диамет-
ру образцов, закаленных при различ-
ных температурах [12]
Рис. 6. Изменение твердости по длине
образца (метод торцовой закалки) [43].
Нагрев при 800* С
Расстояние от охлаждаемого торца
Рис. 7. Зависимость меха»
нических свойств от темпе*
ратуры закалки (после от-
пуска ори 180° С 1 ч) [1]
Рис. 8. Соотношение ударной вязко-
сти и твердости в закаленном со-
стоянии [12J
8. Рекомендуемые режимы закалки
Ва- риант Темпера* тура нагрева* °C Охлаждение Охлаж- дение до 20° С HRC Структура или балл мартенсита по шкале 3 ГОСТ 8233- 56
Среда Темпера- тура. эс Выдержка
I 800 — 830 Вода 20 — 40 До 200 — 250° С В масле 61—63 «
II 5%-ный водный рас- tbod поваленной соли 61—64
III ">—10%-ный водный рэетвоп гл ел очи 61 —63
IV 810 — 840 Масло- индустриаль- ное 12 До 20—40* С - 60 — 6з| 1—3 Для изделий диаметром или толщиной менее 6— 8 мм 40 — 501 Сорбит—троо- 1 СТИТ В зависимости от диаме- тра или толщины изделия
V 810 — 840 Расплав селитры, щелочи 150— 1 to Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под закалку На воз- духе 60 — вз| 1—3 Для изделий диаметром или толщиной менее 6 — 8 мм
VI Температуру расплава и продолжительность изо- термической выдержки выбирают по диаграмме на рис. 3 в зависимости от требуемой твердости. Ох- лаждение до 20° С производят нт воздухе Сорбит—троостит
Примечания: 1. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по
методике. ВНИИ 152J.
2. Вариант III применяют для предотвращения образования мягких пятен при закалке.
3. При добавлении в расплав щелочи 4 — 6% воды вариант V применяют для изделий диаметром или толщиной
до 10—12 мм
Углеродистые стали
Стали У7А, У7
11
Закалка с нагревом т. в.
HRC
6k
62
60
58
36
5k
52
HRC
6k
62
60
58
56
5k
52
Скорость нагрева в интервалу
фазовых превращений
Рис. 10. Диаграмма выбора режи-
мов закалки с нагревом т. в. ч.
(В. В. Ку колев, М. Ю. Ольшанец-
кий); границы оптимальных режи*
мов при закалке:
-----------в воде; — — —--------
— в 5%-ном растворе эмульсола;
— X — X — X в масле
Рис. 9. Зависимость твердости на
поверхности от температуры и ско-
рости нагрева т. в. ч. (В. В. Куко-
лев, М. Ю. Ольшанецкий)
Отпуск
Рис. 11. Зависимость твер-
достм от температуры от-
пуска [12]
Рис. 12. Механические свойства
в за виси моей от температуры
отпуска 112]
12
Углеродистые стали
Рис. 13. Механические свойства в зави-
симости от температуры отпуска [15]
9. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение отпуска Темпера- тура нагрева, •с Среда нагрева HRC
I Снятие напряжений, стабилизация структу- ры и размеров 140—160 160—180 180 — 200 Масло, расплав се- литры, щелочи 60 — 62 58—61 56 — 61
II Снятие напряжений и понижение твердо- сти См. при- мечание 2 Расплав селитры, щелочи, печь с воздуш- ной атмосферой
Примечания: 1. Изделия высокой точности (1—2 мкм) после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску (старению). 2. Режим отпуска для получения твердости ниже НRC 56 выби- рают по графику (рис. 11) в соответствии с требуемой твердостью. 3. Отпуск при температурах выше 250* С обеспечивает стаби- лизацию размеров изделий. 4. Продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 Приложения.
Стали У8А, У 8
Назначение
Для изготовления режущих и ударных инструментов, работающих
в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки или рабочей
части (зубила, бородки, кернеры, крейцмейсели, лезвия ножниц для
резки металла, пуансоны для холодной штамповки, рашпили, плоско-
губцы комбинированные, топоры, колуны).
Для изготовления деталей сборного и составного инструмента
(корпусы ножей сборного инструмента, оснащенного твердым сплавом,
корпусы листовых скоб, детали штампов для холодной штамповки,
скобы гладкие регулируемые).
Стали У8А, У8
13
Состояние поставки
ю. Химический состав, %, по ГОСТ 1435 — 54 *
Марка с Мп Si Сг Си | NI | 1 s 1 1 р
стали Не более
V8A 0,75 — 0,84 0,15 — 0,30 0,15 — 0,30 0.15 0,20 0,20 0,020 0,030
V8 0,75 — 0,84 0,20 — 0,40 0,15 — 0,35 0,20 0,25 0,25 0,030 0,035
11. Твердость
Без отжига После отжига После закалки HRC
dOTn> мм НВ ^отп’ мм НВ Температура закалки, °C и охлаждающая среда
3.9—3.5 241-302 >4,4 <187 780 — 800, вода >62
12. Фазовый состав %, по массе
Феррит Карбиды Тип карбида
87 — 89 13 — 11 Fe,C
13. Критические точки, еС
Лс, Лез Лг»
730 — 700
14. Физические свойства при 20е С [43]
Термическая обработка Л/СМ цшах*10"В’ Г/м Т Р, Ом-мм’/м V, г/см’
Отжиг 4 — 10 • 91 2 0,14 7,83
Закалка от 850°iC Закалка от 850* С, 38 1,9 0,31 —
отпуск при 200* С 25 — 2 0,23 —
* Нижний предел значений Нс соответствует структуре зерни-
стого перлита, верхний — пластинчатого перлита
14
Углеродистые стали
15. Механические свойства 1431
Термическая обработка Темпера- тура нспыта- тання, °C Твердость КГС/ММ’*
Отжиг 20 НВ 187 75—120
Закалка от 750—800° С, отпуск при I 100 — 4
150-170* С 20 HRC 65—58 195
Ковка
16. Температурный режим, С
Допустимая темпе- ратура в печи при посадке, не выше Предельная температура нагрева металла Температура конца ковки, не менее Способ охлаж- дения
850 1100 750 На воздухе
Предварительная термическая обработка
АСг730°С
С печью
— 69О-71О°С
^50°С/ч
На воздухе
НВ 187
7Ы-760°С [—\ АС^73ОЧ
>*/ \650-680Ч с печью
Р! 500-S0B4 \ *80°С/ч
& 1 . нч
7 у. воздухе
L \ ^НВ187
600-700 С500-б00°с
Спечью 10~70°С/ч
Спечью £80°С/ч
Но воздухе
^НВ187
730-750°С Асг-730°С
-Аг,=7О0°С
Время
г)
Рис. 14. Рекомендуемые схемы
н режимы предварительной тер-
мической обработки:
а — неполный отжиг; б — изо-
термический отжиг; в — сферо-
идизация (маятниковый отжиг);
г — высокий отпуск; д—норма-
лизация. Условия проведения
предварительной термической
обработки см. на стр. 7—8
Стали У8А, У8
15
Закалка
Рис. 18. Диаграмма изотер^
ми чес кого превращения аус-
тенита [58 ,48]. Температура
аустенизации 810° С
Рис. 17. Зависимость твер-
дости и количество остаточ-
ного аустенита [24] от тем-
пературы закалки:
1 — твердость на поверхно-
сти; 2 — твердость в центре;
3 — остаточный аустенит.
Диаметр образца 20 мм
Расстолми е от
Рис. 18. Изменение твер-
дости по диаметру образ-
цов, закаленных при раз-
личных температурах в
воде [91
17. Рекомендуемые ре жж мы закалки
Ва- риант Темпера* тура. *С Охлаждение Охлаж- дение до 20° С HRC Структура или балл мартенсита по шкале № 3 ГОСТ 8233—56
Среда Темпера- тура, *С Выдержка
I 750-*300 Вода 20 — 40 До 200—250* С В масле 62—64 1
II 5%-ный водный рас- твор поваренной соли 62—65 1
III 5—10%-ный водный раствор щелочи 62—64
IV 800—120 Масло индустриаль- ное 12 20—40 До 20—40* С 60—бз| 1 — 3 Для изделий диаметром или толщиной менее 6 — 8 мм 40—50 Сорбит—троостит В зависимости от диамет- тра или толщины изделия
V 800 — 820 Расплав еелитры. щелочи 150—180 Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под закалку На воз- духе 60—63 1 1—3 Для изделий диаметром или толщиной менее 6— 8 мм
VI Температуру расплава и продолжительность изо- термической выдержки выбирают по диаграмме на рис. 15 в зависимости от требуемой твердости. Ох- лаждение до 20е С на воздухе Сорбит—троостит
Примечания: 1. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать
по методике ВНИИ [52].
2. Вариант III применяют для предотвращения образования мягких пятен при закалке.
3. При добавлении в расплав щелочи 4—6% воды вариант V применяют для изделий диаметром или толщиной
до 10—12 мм.
Углеродистые стали
Стали У8А, У8
17
Закалка с нагревом тк в. чс
Рис. 19. Зависимость твердости на
Поверхности от температуры и ско-
рости нагрева т. в. ч. (по данным
В. В. Куколева, М. Ю. Ольшанец-
кого)
Рис. 20. Диаграмма выбора режи-
мов закалки с нагревом т. в. ч. (по
данным В. В. Куколева, М. Ю. Оль-
шанецкого)! границы оптимальных
режимов при закалкех
в воде; — — —- »—• в
5%-ном растворе эмульсола{
•—X—X—X — в масле
Рис. 22. Зависимость твердости от
продолжительности отпуска [24].
81°* С в воде
Отпуск
Рис. 21. Зависимость твердости и
количества остаточного аустенита
от температуры отпуска [24Ь Закал-
ка от 810* С в воде. Отпуск I в
18
Углеродистые стали
1Я. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение отпуска Темпера- тура । а- грева, °C Среда нагрева HRC
1 Снятие напряжений, стабилизация структу- ры и размеров 140— 160 160—180 180 — 200 Масло, расплав се питры, щелочи СЛ СТ ОвО 1 1 1 О ЛО о — к-э
If Снятие напряжений и понижение твердо- сти См. при- мечание 2 Расплав селитры, щелочи, печь с воздуш- ной атмосферой —
Примечания: 1. Изделия высокой точности (I—2 мкм) после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску (старе- нию). 2. Режим отпуска для получения твердости ниже HRC 56 выби- рают по графику (рис. 22) в соответствии с требуемой твердостью. 3. Отпуск при температурах выше 250° С обеспечивает стабилиза- цию размеров изделий. 4. Продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 При- ложения.
Стали У10А, У10
Назначение
Для изготовления инструментов, работающих в условиях, не вызы-
вающих разогрева режущей кромки и без больших ударных нагрузок
(метчики ручные, развертки мелкоразмерные, рашпили, надфили,
пилы для обработки древесины, лезвия ножниц для резки металла,
матрицы для холодной штамповки, гладкие калибры, скобы гладкие
регулируемые, топоры, колуны).
Состояние поставки
19. Химический состав, %, по ГОСТ 1435 — 5 4 *
Марка стали С Мп Si Сг Си N1 S Р
Не более
V10A V10 0,95 — 1,04 0,95 — 1,04 0.15 — 0,30 0,15- 0,35 0,15 — 0,30 0.15 — 0,35 0,15 0,20 0.20 0,25 0.20 0.25 0,020 0.030 0.030 0,035
20. Твердость
Без отжига После отжига После закалкп
мм отп НВ ^отп’ мм НВ Температура закалки в °C, и охлаждающая среда HRC
3,«—3.4 255-321 >4,3 <3 97 760 — 7ь0, вода >62
Стали У ЮЛ, У10
19
21. Фазовый состав. %
по массе
Феррит Карбиды Тип карбида
84 — 86 16—14 FesC
22. Критические точки, ®С
Ас, Аст Л/\
730 «00 700
23. физические свойства при 20° С [431
Термическая обработка "с- А/см ^тахх Х10-*. Г/м 4 п Js Т Р» Ом«мм*/м V. г/см1
Отжиг 5—13 * 88 1,95 7,81
Закалка от 850® С Закалка от 850* С, 37 — 1,75 0,42 —
отпуск при 200® С 26 — 1.9 0.29 —
• Нижний предел значений Нс соответствует структуре зерни-
стого перлита, верхний — пластинчатого перлита.
24. Истинные обобщенные механические характеристики
отожженной стали при 20° С [49]
Растяжение Сжатие Кручение
SK’ кгс/мм1 Q, % 5сж’ кгс/мм* Q. % тк, кгс/мм* <7. %
45 — 55 125—135 | 45 — 55 180—190 45-55 1 15—125
Примечание. При всех видах деформаций разрушение
вязкое.
25. Условные механические характеристики при 20* С [43, 49]
Термическая обработка Растяжение Сжатие
«... 1 1 °в Ф, % асж* кгс/мм* е. %
кгс/мм*
Отжиг Закалка от 770 — 780® С, отпуск при 140—160® С 25 — 35 55 — 65 172 55 — 65 440 — 480 536 65 — 75
Термическая обработка Кручение Изгиб Ударная вязкость ан кгс«м/мм*
тпч’ кгс/мм* Ф° аИ’ кгс/мм*
Отжиг Закалка от 770 — 780° С, отпуск при 140—160° С 60-70 187 125—135 238 0,2
Примечание. После закалки и отпуска //RC 62—64.
20
Углеродистые стали
Ковка
26. Температурный режим, °C
Допустимая темпе- ратура в печи при посадке, не выше Предельная температура нагрева металла Температура конца ковки, не менее Способ охлаж- дения
850 1100 760 Па воздухе
Предварительная термическая обработка
Аст-8004
--- 750-1704
500-6004
*НВ197
Ас^7304
Спечью
S 504/ч
На Воздухе
750-7704
Аст= 8004
Ас,-730 4
500-6004 \Спечью^504/f
\ На Воздухе
ZHB197
в)
Аст = 8004
730-7504
Ас, = 7304
-Arf-7004
I С печью
\ <50'С/ч
\ 6оз$ухе
Ад-7304
--- 650-7004
знв 197
С печью или на
воздухе
780-8004
У
Аст*8004
Ад- 7304
С печью или
на Воздухе
\нв 183-2 07
Время
Рис. 23. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной тер-
мической обработки:
а — отжиг с непрерывным охлаждением; б изотермический
отжиг; о « сфероидизация (маятниковый отжиг); г » высокий
отпуск; О *-* нормализация; е улучшение
-Стали У10А, У10 21
Условия проведения предварительной термической
обработки сталей У10А, У10—У13А, У13
Отжиг с непрерывным охлаждением и сфероидизацию рекомен-
дуется производить в шахтных и камерных печах. Продолжительность
выдержки после прогрева всей садки до температуры отжига 2—3 ч.
Изотермический отжиг целесообразен для пе4ей непрерывного
действия (конвейерных и толкательных). В этом случае время нагрева
до заданной температуры рассчитывают в зависимости от толщины на-
греваемого слоя заготовок по допустимому удельному времени нагрева
1,0 мин/мм. Продолжительность выдержки после прогрева всей садки
до температуры отжига 1—2 ч. Изотермическая выдержка при охла-
ждении 1—2 ч.
Сфероидизацию (маятниковый отжиг) применяют для получения
структуры зернистого перлита. Продолжительность выдержки на
каждой ступени 0,5—1,0 ч.
Высокий отпуск следует применять: для снятия наклепа после
холодной пластической деформации (так называемый рекристаллиза-
ционный отжиг); для снятия внутренних напряжений от обработки реза-
нием, предшествующей закалке; перед повторной закалкой изделий,
имеющих пониженную твердость после термообработки. Продолжи-
тельность выдержки при высоком отпуске 2—3 ч *.
Нормализацию применяют для измельчения зерна перегретой
стали и для устранения цементитной сетки. Нагрев при нормализации
можно производить в печах и соляных ваннах. Продолжительность
выдержки при нагреве в печах 20—30 мин *, при нагреве в соляных
ваннах — равняется расчетной выдержке для нагрева под закалку [52].
Улучшение применяют для получения повышенной чистоты по-
верхности при обработке резанием в тех случаях, когда сталь в отожжен-
ном состоянии имеет твердость <НВ 183. Закалку и высокий отпуск
при улучшении рекомендуется производить с нагревом в печах. Продол-
жительность выдержки при нагреве под закалку 20—30 мин *, при
высоком отпуске 2—4 ч *.
* После прогрева всей садки до заданной температуры.
22
Углеродистые стали
Закалка
Рис. 24, Диаграмма изотермического превращения аустенита 1581
~ начало превращения; Actb — конец превращения
Стали УЮА, У10
23
Рис. 26. Мартенситная диаграмма
[24]
и количества остаточного аустени-
та [24] от температуры закалки:
/ — твердость на поверхности; 2
твердость в центре; 3 — остаточный
аустенит. Диаметр образца 20 ям
Рис. 27. Изменение твердости
по диаметру образцов, закален-
пых при различных температур
Р*х в воде [91
Рис. 28. Изменение твердости по
длине образца (метод торцовой
закалки) [б]
27. Рекомендуемые режимы закалки
Ва- риант Темпера- тура, ®С Охлаждение Охлажде- ние до 20° С HRC Структура или балл мартенсита по шкале № 3 ГОСТ 8233-56
.Среда Темпера- тура, *С Выдержка
I - 770 — 790 Вода 20—40 До 200 — 250° С В масле 62 — 64 •
II 5%-ный водный рас- твор поваренной соли 62 — 65
III 5—10%-ный водный раствор щелочи 62 — 64
IV 790 — 810 Масло индустриаль- ное 12 До 20—40° С 62 — 64 Для ИЛИ 1 8 мм 1—3 I изделий диаметром голщиной менее 6 —
40 — 50 Сорбит—троостит В зависимости от диа- метра или толщины изде- лия
V 790 — 810 Расплав селитры, щелочи 150—180 Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под закалку На воз- духе 62 —64| 1 — 3 Для изделий диаметром или толщиной 6 — 8 мм
VI Температуру расплава и продолжительность изо- термической выдержки выбирают по диаграмме на рис. 24 в зависимости от требуемой твердости. Ох- лаждение до ~20° С на воздухе Сорбит—троостит
Примечания: 1. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [52]. 2. Вариант III применяют для предотвращения образования мягких пятен при закалке. 3. При добавлении в расплав щелочи 4—6% воды вариант V применяют для изделий диаметром или толщиной до 10 —12 мм.
Углеродистые стали
Стали У10А, У10
25
28. Обработка холодом
Вариант закалки Температура охлаждении, °C Назначение Повышение твердости &HRC
I —V -50 Стабилизация размеров ин- струментов повышенной точно- сти 1—2
Примечание. Обработку холодом производить нс позднее 1 ч после закалки.
Закалка с нагревом т« в. ч«
Рис. 29. Зависимость твердости на
поверхности от скорости нагрева
т. в. ч. (выше точки Кюри) при раз-
личных температурах закалки [Зв]
Температура закалка
Рис. 30. Зависимость твердости на
поверхности от температуры за-
калки с нагревом т. в. ч. [32] при
скорости нагрева 380 — 400° С
Скорость нагрева (выше точки Кюри)
Рис. 32. Диаграмма выбора режимов зака-
лки с нагревом т. в. ч. [36]
поверхности
Рис. 31. Изменение твер-
дости по сечению образ-
ца в зависимости от ско-
рости нагрева т. в. ч. [32]
26
Углеродистые стали
Отпуск
отпуска
Рис. 33. Зависимость твердости и
количества остаточного аустенита
от температуры отпуска [24]. Закал-
ка от 780° С в воде. Отпуск 1 ч
Рис. 34. Зависимость твердости от
продолжительности отпуска [24].
Закалка от 780* С в воде
29. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение отпуска Темпера- тура нагрева, °C Среда нагрева НРС
I Снятие напряжений, стабилизации структу- ры и размеров 140-160 160—180 180 — 200 200 — 250 Масло, расплав сели- тры, щелочи 62 — 64 60—62 59-61 56 — 60
II Снятие напряжений и понижение твердо- сти См. при- мечание 2 Расплав селитры, ще- лочи, печь с воздушной атмосферой —
Примечания; 1. Изделия высокой точности (1 — 2 мкм) после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску (старению). 2. Режим отпуска для получения твердости ниже HRC 56 выби- рают по графику (рис. 34) в соответствии с требуемой твердостью. 3. Отпуск при температурах выше 250° С обеспечивает стабили- зацию размеров изделий. 4. Нормы нагрева и продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 Приложения.
Стали У11 А, УН
27
Стали У ПА, У11
Назначение
Для изготовления режущих инструментов, работающих в условиях,
не вызывающих разогрева режущей кромки (метчики ручные, метчики
машинные мелкоразмерные, плашки круглые мелкоразмерные).
Состояние поставки
30. Химический состав, %, по ГОСТ 1435 — 54 •
Марка стали С Мп Si Сг Си Ni Р S
Не более
УНА УН 1,05 — 1,14 1,05 — 1,14 0,15 — 0,30 •0,15 — 0,30 0,15 — 0,30 0,15 — 0,35 0,15 0,20 0,20 0,25 0,20 0,25 0,020 0,030 0,030 0,035
.11. Твердое гь
Ьез отжига После отжига После закалки
мм отп НВ ^отп’ мм НВ Температура закалки, °C, и охлаждающая среда HRC
3,7 —3,3 269 — 341 ^4.2 <207 760 — 780, вода >62
3 2. Фазовый состав, % 33. Критические точки, *С
по массе ......<
Феррит Карбиды Тип карбида Ас, Аст Аг,
730 810 700
83 — 84,5 17—15,5 Fe,C
Механические свойства. После закалки от 770—790° С и отпуска
при 140—180° С HRC 63, ои = 290 кгс/мма.
Ковка
34. Температурный режим, *С
Допустимая темпе- ратура в печи при посадке, не выше Предельная температура нагрева металла Температура конца ковки, не менее Способ охлаж- дения
850 1100 750 На воздухе
28
Углеродистые стали
Предварительная термическая обработка
Аст-810Х
—750-7704
680-7004^Се1--°аС
_ Аг,*700Х
5OQ-6OO печью $50аС/ч
Мавоздухе
*НВ2О7
6)
И0-150-С ACt,„0.c
кг,--1001
С печью
*504/ч
на в 01
духе
GHB 107
С печью
10~?04/ч
680-7004
500'6004
---650-7004
^НВ2О7
С печью и пи но
Воздухе
г)
в)
840 860Х
Аст-8ЮХ
На воздухе
Act - 730 X
Время
<П
720-8004
7304
Аст = 810%
_П 0.0-6804
/ / \ Спечьюили
ГМ/ \ на воздухе
f у\в 183-207
Время
. НВ 2 6 2-341
Рис. 35. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной термической обра-
ботки:
а — отжиг о непрерывным охлаждением; б —• изотермический отжиг; в —
сфероидизация (маятниковый отжиг); г — высокий отпуск; д «•« нормализа-
ция; е —> улучшение. Условия проведения предварительной термической
обработки см. на стр. 21
Стали У11А, У11
29
Закалка
Рис. 36. Диаграмма изотермического превра-
щения аустенита [72, 48]. Температура аусте-
низации 785° С
Рис. 37. Зависимость
твердости от температу-
ры закалки [12]. Охлаж-
дение в воде, отпуск при
150° С 1 ч
Рис. 38. Зависимость твердости на
поверхности от диаметра образца
115]. Температура нагрева 815° Сй
охлаждение в селитре 160"-170® С
Рис. 39. Изменение твердо-
сти по диаметру образцов
[43]. Температура нагрева
785® С, охлаждение в воде
30
Углеродистые стали
Нис. 40. Зависимость физических свойств оз
температуры закалки [24] по данным Геллера
Ю. А. и Олесовой Ц. Л. Охлаждение в 10%-ном
водном растворе
Рис. 41. Зависимость проч-
ности от температуры закал-
ки [12]. Охлаждение в воде,
отпуск при 150° С 1 ч
35. Рекомендуемые режимы закалки
Ва- риант Темпера- тура, *С Охлаждение Охлажде- ние до 20е С HRC Структура или балл мартенсита по шкале № 3, ГОСТ 8233-56
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
I 770 — 790 Вода 20 — 40 До 200 — 250° С В масле 62 — 64 I
ц 5%-ный водный рас- твор поваренной соли 62-65
III 5—10%-ный водный раствор щелочи 62 — 64
IV 790 — 810 Масло индустриаль- ное 12 До 20 — 40* С 60—63 Д или 8 М! 1-3 ля изделий диаметром толщиной менее 6— и
40 —5о| Сорбит—троостит В зависимости от диа- метра или толщины изде- лия
V 790 — 810 Расплав селитры, щелочи 150—180 Выдержка в рас- плаве равна выдерж- ке при нагреве под закалку На воз- духе 60—6з| 1-3 Для изделий диаметром или толщиной менее 6 — 8 мм
VI Температуру расплава и продолжительность изо- термической выдержки выбирают по диаграмме на рис. 36 в зависимости от требуемой твердости. Ох- лаждение до 20° С на воздухе Сорбит—троостит
Примечания: 1. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [52]. ’ 2. Вариант III применяют для предотвращения образования мягких пятен при закалке. 3. При добавлении в расплав щелочи 4 — 6% воды вариант V ппимрияют для м?делнй диаметром или толщиной до 10—12 мм.
Стали УНА, УН
Вариант за-
калки
Повышение
твердости
ДНЯС
Температура
охлаждения*
£
&
Стали У12 А, У12
33
37. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение Темпера- тура нагрева, •С Среда нагрева HRC
I Снятие напряжений, стабилизация структу- ры и размеров 140—160 160 — ISO 180*200 200—250 Масло, расплав се- литры, щелочи 62—64 61—63 60—62 58—61
II Снятие напряжений и понижение твердо- сти См. при- мечание 2 Расплав селитры, щелочи, печь с воздуш- ной атмосферой —
Примечания; 1. Изделие высокой точности (1—2 мкм)
после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску
(старению).
2. Режим отпуска для получения твердости ниже HRC 58 выби-
рают по графику (рис. 42) в соответствии с требуемой твердостью.
3. Отпуск при температурах выше 250* С обеспечивает стабили-
зацию размеров изделий.
4. Продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 При-
ложения.
Стали У12А, У12
Назначение
Для изготовления режущих инструментов, работающих в условиях,
не вызывающих разогрева режущей кромки (метчики ручные, метчики
машинные мелкоразмерные, плашки круглые мелкоразмерные, плашки
для клуппов, развертки мелкоразмерные, рашпили, надфили).
Для изготовления измерительного инструмента простой формы
(гладкие калибры, скобы гладкие регулируемые).
34
Углеродистые стали
Состояние поставки
38. Химический состав, %, по ГОСТ 1435 — 54*
Марка стали С Мп Si Сг Си N1 S Р
Не более
У12А У12 1,15— 1.24 1,15— 1.24 0,15— 0,30 0,15 — 0,35 0,15— 0,30 0,15— 0,35 0,15 0,20 0,20 0,25 0,20 0,25 0,020 0,030 0,030 0,035
39. Твердость
Без отжига После отжига После закалки
мм отп НВ ^отп’ мм НВ Температура закалки, °C, и охлаждающая среда HRC
3,7 —3,3 269 — 341 >4,2 С2О7 760 — 780, вода >62
40. Фазовый состав, %
по массе
Феррит Карбиды Тип карбида
81—83,5 18,5—17 Fe>C
41. Критические точки, *С
Act Аст Аг,
730 820 700
42. Физические свойства 143J
Термическая обра» ботка 5- А/см ^тахх Х10-», Г/м В, Т J,. Т V, Г/см*
Л4И Г Закалка от 780-810* С Закалка от 780—810* С, отпуск при 150—200* С 6 — 8 * 41—50 40—32 85 11 — 12,5 14—17,5 0.7—0,8 0,75 — 0,8 1.9 1.7—1,8 1,75— 1,85 7,81
* Нижний предел значений Hfi соответствует структуре зерни* стого перлита, верхний — пластинчатого перлита.
43. Механические свойства при различных температурах [состояние поставки] [50]
Растяжение Сж атне Кручение
Температура испытания. °0,2 ав б ч> °сж 8сж е. % мк, кгс«м ф, flH’ кгс-м/см* НВ
®С кгс/мм’ % кгс/мм' ф° рад
20 33,3 64,5 28,1 42,0 302.0 116,0 61,0 13,2 506 8,85 2,37 167
200 37.2 58,0 22.9 47,0 244,0 101,0 57.6 11,9 455 7,1 7,55 156
400 31,7 45,7 41.0 59,6 193,0 99,5 47,7 13,5 486 8, 5 7,0 165
600 11,1 14,5 55.8 74,0 46,0 • 23,7 ♦ 47,2 4,9 1125 19,2 6,3 104
700 6.0 7.8 55,5 82,0 — 21,3 — 2,1 1265 22,0 36,3 40
750 7.5 9,6 65,0 86,0 22,4 • 11,8 • 45,0 — — — 36,0 27
800 5.4 7,3 58,5 85,0 18,8 • 10,0 ♦ 46,5 1,5 680 11,8 33,0 30.5
850 3.5 5,3 55,5 76,0 14,3 • 8.0 • 43,2 — — — 26,7 25,0
900 3.5 4,1 52,0 91,0 10,9 • 5.8 • 46.2 1.0 3100 54,0 23,0 19
1000 2,0 2,9 55,0 97,7 — 6.2 — 0,6 1270 22,2 16,0 11,5
1100 0,8 1,3 55,0 100,0 — 5.5 — — 8475 148 11,0 7,1
1200 0.65 0.95 72,5 100,0 — — — — — — 8,0 2,6
1250 0,55 0,92 90.0 100.0 — — — — — — 7,0 —
1300 0,4 0.6 53,4 75,0 75.0 — — — — — — —
* Трещин ие обнаружено.
Стали У12 А, У12
36
Углеродистые стали
44. Истинные обобщенные механические характеристики
отожженной стали при 20° С [49]
Растяжение Сжатие Кручение
sK, кге/мм’ Q, % 5сж’ кге/мм* Q, % V кге/мм2 Q, */•
50—60 100—110 50 — 60 150—160 50 — 60 85 — 95
Примечание. При всех видах деформации разрушение
вязкое.
45. Условные механические характеристики при 20* С [43, 54]
Термическая обработка Растяжение Сжатие
*0,2 ав м>, % ссж’ кге/мм* е, %
кге/мм*
Отжиг Закалка от 770 — 790* С, отпуск при 140—160* С 35-45 60 — 70 172 45 — 55 380-420 536 60 — 70
Термическая обработка Кручение Изгиб ан кгс«м/см’
ТПЧ’ кге/мм1 Ф* *И’ кгс/мм!
Отжиг ..... ...... Закалка от 770 — 790* С, отпуск при 140—160* С 65 — 75 187 90—100 350 2,87 0,2
Ковка
4<:. Температурный режим, *С
Допустимая темпе- ратура в печи при посадке не выше Предельная температура нагрева металла Температура конца ковки Способ охлаж- дения
850 1100 | 1 75° 1 | На воздухе
Стали У12А, У12
37
Предварительная термическая обработка
Аст=8204
---750-7704'
*НВ207
Ас, = 7304
С печью
*504/ч
уа воздухе
а)
6)
Ас т =8204
Ас, = 7304
730-7504
Art*700 4
На
воздухе
ево-7оо°с
500-600‘С
печью 10-20'
С. печью *50 4/ч
^НВ2О7,
— 650-7004
С печью unu
на воздухе
Acts73Q4
5
t)
»^ч
________ ... Аст*8Ю4 &QQ_a2ffac_______'
На воздухе I i* / V
v \
HB 269-391 _________ V____________________ >
^НВ207
I)
Аст*8204
Act = 7304
С печью ала
.на воздухе
Время '
О
НВ183-207
время
4
Рнс. 45. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной термнч^
свой обработки)
а отжиг о непрерывным охлаждением; б изотермический ov«
жиг; в сфероидизация (маятниковый отжиг); а ** высокий от*
пуск; д нормализация; е улучшение. Условия проведения
предварительной термической обработки см. на стр. 21
Углеродистые стали
Закалка
Рис. 46. Диаграмма изо»
термического превращен
ння аустенита [6Sf 48],
Температура аустсииза4
ции 840° С.
&ренл выдержки
Рис. 47. Мартенситная диа-
грамма [24]
Рис. 48. Зависимость положения
точки М от продолжительности
аустенизации и исходной струк-
туры 156]. Температура аустени-
зации 700* С. Исходная струк-
тура:
/ — крупнозернистый перлит;
2 — мелкозернистый перлит;
8 — пластинчатый перлит
Стали У12А, У12
39
Рис. 49. Зависимость твердости и коли-
чества остаточного аустенита А от тем*
пературы аустенизации и исходной
структуры L43J
Рис. 50. Изменение твердости по диа-
метру образцов, закаленных при раз-
личных температурах в воде L121
Рис. 51. Влияние состава водного
твора [20° С] на прокаливаемость. __
пер^тура нагрева под закалку 800° С
Рис. 52. Зависимость механиче-
ских свойств от температуры
закалки (после отпуска при
180° С, I ч) [II, 12]
рас-
Тем*
47. Рекомендуемые режимы закалки
Ва- риант Темпера* тура, °C Охлаждение Охлажде- ние до 20° С HRC Структура или балл мартенсита по шкале Л2 з ГОСТ 8233—56
Среда Темпера- тура, ®С Выдержка
I 770 — 790 Вода 20 — 40 До 200 — 250* С В масле 62—64 1
II 5%-ный водный рас- твор поваренной соли 62—65
III 5—10%-ный водный раствор щелочи 62 — 64
IV 790 — 810 Масло индустриаль- ное 12 До 20 — 40* С 62—64| 1 — 3 Для изделий диаметром или толщиной менее ь— 8 мм 40 — 50 | Сорбит—троостит В зависимости от диаме- тра или толщины изделия
V 790 — 810 Расплав селитры, щелочи 150—180 Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под закалку На воз- духе 62—64 | 1—3 Для изделий диаметром или толщиной менее 6— 8 мм
VI Температуру расплава и продолжительность изо- термической выдержки выбирают по диаграмме на рис. 46 в зависимости от требуемой твердости. Охлаждение до 20° С на воздухе Сорбит—троостит
Примечания: 1. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [52]. 2. Вариант III применяют для предотвращения образования мягких пятен при закалке. 3. При добавлении в расплав щелочи 4 — 6% воды вариант V применяют для изделий диаметров или толщиной до 10— 12 мм.
Углеродистые стали
Стали У12А9 У12
41
48. Обработка холодом
Вариант закалки Температура охлаждения, °C Назначение Повышение твердости -&HRC
I —V -50 Стабилизация размеров ин- струментов повышенной точ- ности 1—2
Примечание. Обработку холодом производить не позд- нее 1 ч после закалки.
Закалка с нагревом т. в. ч«
Рис. 53. Зависимость твер-
дости на поверхности от ско-
рости и температуры нагре-
ва т. в. ч. (выше точки
Кюри) [Зв]
Рис. 54. Диаграмма выбора
режимов закалки с нагревом
т. в. ч. [36]
42
Углеродистые стали
Отпуск
Отпуска
Рис. 55. Зависимость твердости и
количества остаточного аустенита
от температуры отпуска [24]. За-
калка от 780° С в воде. Отпуск I ч
отпуска
отпуска
Рис. 50. Зависимость твердости от
продолжительности отпуска [24].
Закалка от 780* С в воде
состояние
Рис. 57. Зависимость ме-
ханических свойств от
температуры отпуска
[11]. Закалка от 780° С
Рис. 58. Зависимость физических свойств
от температуры отпуска (по данным Чуд-
иовской Л. А. Е24]). Закалка от 790* С.
Структура в исходном состоянии:
/ — пластинчатый перлит; 2 — зернистый
перлит
Рис. 59« Изменение длины образна в зави-
симости От температуры отпуска [12]
Стали У13А, У13
43
49. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение отпуска Темпера- тура нагрева, •С Среда нагрева HRC
1 Снятие напряжений, стабилизация структу- ры и размеров 140—160 160—180 180 — 200 200 — 250 Масло, расплав се- литры, щелочи 62 — 64 61-63 60 — 62 56—61
II Снятие напряжений и понижение твердо- сти См. при- мечание 2 Расплав селитры, щелочи, печь с воздуш- ной атмосферой —
Примечания: 1. Изделия высокой точности (1—2 мкм) после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску (старению). 2. Режим отпуска для получения твердости ниже НRC 56 выби* рают по графику (рис. 56) в соответствии с требуемой твердостью. 3. Отпуск при температурах выше 250* С обеспечивает стабили* зацию размеров изделий. 4. Нормы нагрева и продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 Приложения.
Стали У13А, У13
Назначение
Для изготовления режущих инструментов, обладающих повышен*
ной износостойкостью и работающих в условиях, не вызывающих
разогрева режущей кромки (напильники слесарные, напильники для
затачивания пил по дереву).
Для изготовления измерительного инструмента простой формы
(гладкие пробки).
Состояние поставки
БО. Химический состав, %, по ГОСТ 1435 — 64*
Марка стали С Мп S1 Сг Си Ni S Р
Не менее
У13А У13 1,25 — 1,35 1,25 — 1,35 0,15 — 0,30 о,is- о. 30 0,15— 0,30 0,15- 0,35 0,15 0,20 0,20 0,25 0,20 0,25 0,020 0,030 0,030 0,035
44
Углеродистые стали
61. Твердость
Без отжига После отжига После закалки
dOTn, ““ НВ ^ОТП' мм НВ Температура закалки, °C и охлаждающая среда HRC
3,7 —3,3 269—341 >4,1 <217 760 — 780, вода >62
52. Фазовый состав % по массе
Феррит Карбиды Тип карбида
80,0 — 81,5 18,5 — 20,0 Fc3C
53. Критические точки, °C
Aci Аст Art
730 830 700
Механические свойства [43].
После закалки от 770—790° С
и отпуска при 140—160° С HRC 62—64, аи в 195-?-230 кгс/мм®.
Ковка
54. Температурный режим, *С
Допустимая темпе- ратура о печи при посадке не выше Предельная температура нагрева металла Температура конца ковки, не менее Способ охлаж* дени я
850 1100 750 На воздухе
Стали У13А, У13
45
Предварительная термическая обработка
Аст*830Ч
500-6004
---750-770°С
680-700°C Ас^730Ч
Спечью Arj700*t
*50*С/ч
На
Воздухе
^НВ717
6)
Аст*8304
Время
Время
9}
Рис. 60. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной термической обра?
Сотки:
а — отжиг с непрерывным охлаждением; б изотермический отжиг; в «•
сфероидизация (маятниковый отжиг); г « высокий отпуск; д —« нормал и за»
ция; е улучшение. Условия проведения предварительной термической
обработки см. на стр. 21
46
Углеродистые стали
Рис. 63. Зависимость твердо-
Рис. 64. Изменение твердости по
диаметру образцов, закаленных при
различных температурах в воде [9]
сти на поверхности от диа-
метра образца и условий ох-
лаждения (по данным Гел-
лера Ю. Л. и Олесовой Ц. Л.)
[24]:
/ — температура нагрева
780° С, охлаждение в воде;
2 — температура нагрева
815° С, охлаждение в селитре
Стали У13А, У13
47
расстояние от центра
Рис. 66. Зависимость физических свойств
от-температуры закалки (по данным Гел-
лера Ю. А. и Олесовой Ц. Л.) [24]. Охлаж-
дение в 10%-ном водном растворе хлори-
стого натрия. Испытание на изгиб — после
отпуска при 150° С, отпуск i ч
Рис. 65. Изменение твердости
по диаметру образцов £43].
Температура нагрева 780° С,
охлаждение в воде
Рис. 67. Зависимость механических свойств от
температуры закалки (по данным Ю. А. Гел-
лера и Ц. Л. Олесовой) [24]. Охлаждение в
10%-ном водном растворе хлористого натрия.
Испытания на изгиб — после отпуска при
150® С, отпуск 1 mi
55. Рекомендуемые режимы закалки
Ва- риант Темпера- тура, *с Охлаждение Охлажде- ние до 20° С HRC Структура или балл мартенсита по шкале Кв 3 ГОСТ 8233—56
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
1 770 — 790 Вода 20—40 До 200—250° С В масле 62—65 1
II 5%-иый водный рас- твор поваренной соли 63—66
III 5—10%-ный водный раствор щелочи 62—65
IV 790 — 810 Масло индустриаль- ное 12 До 20—40* С 62 —64| 1—3 Для изделий диаметром или толщиной менее 6— 8 мм
40 — 5о| Сорбит—троостит В зависимости от диаме- тра или толщины изделия
V 790 — 810 Расплав селитры, щелочи 150—180 Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под закалку Н а воз- духе 62 — 64 Для ИЛИ 1 8 мм | 1-3 изделий диаметром толщиной менее 6—
VI Температуру расплава н продолжительность изо- термической выдержки выбирают но диаграмме на рис. 61 в зависимости от требуемой твердости. Ох- лаждение до 20° С на воздухе Сорбит—троостит
Примечания: 1. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [52]. 2. Вариант III применяют для предотвращения образования мягких пятен'при закалке. 3. При добавлении в расплав щелочи 4«—6% воды вариант V применяют для изделий диаметром или толщиной до 10 — 12 мм.
Углеродистые стали
Стали У13А, У13
49
56. Обработка холодом
Ва- риант Температура охлаждения. •С Назначение Повышение твердости &HRC
I-V —50 Стабилизация размеров инстру- ментов повышенной точности 1-2
Примечание. Обработку холодом производить не позднее 1 ч после закалки.
Отпуск
Рис, 68. Зависимость твердости от тем*
пературы отпуска (по данным Геллера
Ю. А. и Олесовой Ц. Л.) [241. Закалка от
795* С в воде. Отпуск 1 ч
&РС
60
После 150 175 200 225 °C
закалки
57. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение отпуска Темпера- тура нагрева. °C Среда нагрева HRC '
I Снятие напряжений, стабилизация структу- ры и размеров 140 — 160 160—180 180—200 200—250 Масло, расплав се- литры. щелочи 62—64 61—63 60—62 58-61
II Снятие напряжений и понижение твердо- сти См. при- мечание 2 Расплав селитры, ще- лочи, печь с воздушной атмосферой —
Примечания) 1. Изделия высокой точности (1—2 мкм) после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску (дарению). 2. Режим отпуска для получения твердости ниже НRC 56 выби- рают по графику (рис. 68) в соответствии с требуемой твердостью. 3. Отпуск при температурах выше 250* С обеспечивает стаби- лизацию размеров изделий. 4. Нормы нагрева и продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 Приложения.
ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ
Сталь ИХ
Назначение
Для изготовления режущих инструментов, обладающих повышен-
ной износостойкостью в условиях, не вызывающих разогрева режущей
кромки. Обеспечивает получение высокой твердости при закалке с ох-
лаждением в горячих средах инструмента диаметром или толщиной не
более 30 мм (метчики ручные, напильники мелкоразмерные, пилы лен-
точные столярные, штампы высадочные, чеканочные, вытяжные,
керны).
Состояние поставки
58. Химический состав, %, по ГОСТ Б9Б0—73
С Мп Si Сг Си | NI 1 s р
Не менее
1,05— 1,14 0,40 — 0,70 0,15— 0,35 0,40— 0,70 0,30 0,35 0,030 0.030
59. Твердость
Ьез отжига После отжига После закалки
dOTn- ““ НВ мм отп НВ Температура закалки, *С, и охлаж- дающая среда HRC
3,7 —3,3 269—34 1 4,5—4.1 179 — 217 810—830, масло ^62
Сталь ИХ
5t
60. Фазовый состав, % по массе
Феррит Карбиды Тип карбида
83.0 — 84,5 17.0 — 15,5 Fe,C
61. Физические свойства при 20* С [43]
Термическая обработка Нс, А/см H/J . А_.ХВШИ «-01 п of 4 Я Js, Т а я Я я О CL Я о
Отжиг 10 81.5 1,25 1,85 0,21 7,82
Закалка от 850° С 42 10 0,8 1,6 0,41
Закалка от 850* С, отпуск при 150° С 40 11 0,8 1,6 0,36 —
62. Механические свойства при 20° С [15, 43]
Термообработка По.» % ая б, % ан* кгс-м/см* HRC
кге/мм’
Закалка от 830 — 860* С, отпуск при 140 — 160* С 35—45 218 240—270 20—23 5—6 1,6 62-65
Ковка
63. Температурный режим, °C
Допустимая темпе- ратура в печи при посадке не выше Предельная температура нагрева металла Температура конца ковки, не менее Способ охлаж- дения
850 1100 750 На воздухе
52
Легированные стали
Предварительная термическая обработка
Время
i)
Время
Рис. 69. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной термической обра-
ботки:
а — отжиг с непрерывным охлаждением; б — изотермический отжиг; в —
сфероидизация (маятниковый отжиг); г ~ высокий отпуск; д нормализа-
ция; е ~ улучшение
Условия проведения предварительной термической
обработки сталей 1IX, 13Х, ШХ15, 9ХС,
ХВСГ, ХВГ
Отжиг с непрерывным охлаждением рекомендуется производить
в шахтных и камерных печах. Продолжительность выдержки при тем-
пературе отжига 2—3 ч *.
Изотермический отжиг целесообразен для печей непрерывного
действия (конвейерных, толкательных). В этом случае время нагрева
до заданной температуры рассчитывают в зависимости от толщины на-
греваемого слоя заготовок и допустимого удельного времени нагрева
После прогрева всей садки до заданной температуры.
Сталь ИХ
53
1,5 мин/мм. Продолжительность выдержки при температуре отжига
1—2 ч *. Изотермическая выдержка при охлаждении 3—4 ч.
Высокий отпуск следует применять: для снятия наклепа после
холодной пластической деформации (так называемый рекристаллиза-
ционный отжиг); для снятия внутренних напряжений от обработки реза-
нием, предшествующей закалке; перед повторной закалкой изделий,
имеющих пониженную твердость после термической обработки. Продол-
жительность выдержки при высоком отпуске 2—3 ч *.
Нормализацию применяют для измельчения зерна перегретой стали
и для устранения карбидной сетки. Нагрев при нормализации можно
производить в печах и соляных ваннах. Продолжительность выдержки
при нагреве в печах 20—30 мин *, при нагреве в соляных ванна# —
равняется расчетной выдержке для нагрева под закалку [52].
Улучшение применяют для получения повышенной чистоты по-
верхности при обработке резанием в тех случаях, когда сталь в отожжен-
ном состоянии имеет твердость <НВ 197. Закалку и высокий отпуск
при улучшении рекомендуется производить с нагревом в печах. Продол-
жительность выдержки при нагреве под закалку 20—30 мин, * при вы-
соком отпуске 2—4 ч ♦.
* После прогрева всей садки до заданной температуры.
Закалка
Рис. 71. Зависимость
твердости на поверх-
ности от диаметра об-
разца и условий ох-
лаждения (по данным
Геллера Ю. А. и Оле-
совой Ц. Л.) (241:
/ — температура на-
грева 800° С, охлаж-
дение в воде; 2 — тем-
пература нагрева
815° С, охлаждение в
селитра
64. Рекомендуемые режимы закаяки
Ва- риант Темпера- тура, °C Охлаждение Охлажде- ние до 20е С HRC Структура или балл мартенсита по шкале № 3 ГОСТ 8233-56
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
I 800 — 820 Вода 20—40 До 200—250° С В масле 63 — 65 1
II • 10 — 830 Расплав селитры, щелочи 150—180 Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под закалку На воз- духе 62-64 Дл« ИЛИ TI 1—3 I изделий диаметром элщиной менее 20 мм
III Температуру расплава и продолжительность изотермической выдержки выбирают по диаграмме на рис. 70 в зависимости от требуемой твердости. Охлаждение до 20° Сна воздухе
Примечание. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [52L
Легированные стали
Сталь ИХ
55
Рис. 73. Зависимость физических свойств от
температуры закалки (по данным Геллера Ю.Л.
и О лес о вой Ц. Л.) [24]. Охлаждение в 10%-ном
растворе хлористого натрия
рис. 72. Изменение твердо-
сти по диаметру образцов
[43]. Закалка от 830° С в
воде
Рис. 74. Зависимость механических свойств от
температуры закалки (поданным Геллера Ю. Л.
и Олесовой Ц. Л.) [24]. Охлаждение в 10%-ном
растворе хлористого натрия. Испытание на
изгиб — после отпуска при 150° С. Отпуск 1 ч
65. Обработка холодом
Вариант закалки Температура охлаждения. °C Назначение Повышение твердости анис
1-П —50 Стабилизация размеров инстру- ментов повышенной точности 1—2
Примечание. Обработку холодом производить не позднее 1 ч после закалки.
56
Легированные стали
Закалка с нагревом т. в. ч.
Рис. 75. Диаграмма вы»
бора режимов закалки с
нагревом т« в. ч. [37]
Отпуск
Рис. 76. Зависимость механиче-
ских свойств от температуры
отпуска [12]. Отпуск 1 ч
отпуска
66. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение отпуска Темпера- тура на- грева, °C Среда нагрева HRC
1 Снятие напряжений, стабилизация структуры и размеров 140-160 160 — 160 180-200 200-250 Масло, расплав селитры, щелочи 63-65 62 — 64 60—64 58—60
Примечания. 1. Значения твердости после отпуска приведены для стали, закаленной в воду. 2. Изделия повышенной точности (1—2 мкм) после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску (старению). 3. Продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 Приложения.
Сталь 13Х
57
Сталь 13Х
Назначение
Для изготовления режущих инструментов, обладающих высокой
износостойкостью при незначительной механической прочности в усло-
виях, не вызывающих разогрева режущей кромки (бритвенные ножи и
лезвия, острый хирургический инструмент, шаберы, гравировальный
инструмент, детали с высокой твердостью для приборов, напильники
мелкоразмерные),
Состояние поставки
67. Химический состав, %, по ГОСТ 6950—73
С Мп Si Сг Си Ni S р
Не более
1,25 — 1,40 л 0,30 — 0,60 0,15 — 0,35 0,40 — 0,70 0,30 0,35 0,030 0,030
68. Твердость
Без отжига После отжига После закалки
^отп’ мм НВ ^отп’ мм • НВ Температура закалки, °C и охлаж- дающая среда HRC
3.5-3.1 302 — 388 4,4 —3,9 187 — 241 780 — 810, вода >64
69. Фазовый состав, % по массе 70. Критические
точки, °C
Феррит Карбиды Тип карбида
79,0 — 81,5 18,5-21,0 Fe>C
Aci Actn
730 950 700
Ковка
71. Температурный режим, ®С
Допустимая темпе- ратура в печи при посадке, не выше Предельная температура нагрева металла Температура конца ковки, не менее Способ охлаж- дения
850 1100 750 На воздухе
58
Легированные стали
Предварительная термическая обработка
Ас/п = 9509С
750-7709С
ACt = 7J09C
Рис. 77. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной термической обра-
ботки:
а — отжиг с непрерывным охлаждением; б — изотермический отжиг; в — вы-
сокий отпуск; г — нормализация; д — улучшение. Условия проведения пред-
варительной термической обработки см. на стр. 52*-53
Сталь 13Х
59
Закалка
1 — твердость на поверхности; 2 —
твердость в центре. Диаметр образ-
ца 20 мм
Рис. 79. Изменение твердости по
диаметру образцов* заваленных
при различных температурах [9]
72. Рекомендуемые режимы закалки
Ва- риант Темпера- тура, °C Охлаждение Охлажде- ние до 20* С HRC Структура или балл мартенсита по шкале Кв 3 ГОСТ 8233—56
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
I 780 — 800 Вода 20—30 До 200* С В масле 65 — 67 1 — для изделий диаметром или тол- щиной не более 5 мм
II Масло 20—40 До температуры мас- ла — 62-65
III Расплав селитры, щелочи 160—180 Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под закалку На воз- духе 65—67
. IV 800—820 Вода 20—30 До 200* С В масле 62—65 1—3
Примечание. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [52].
Легированные стали
Сталь 13Х
61
73. Обработка холодом
Вариант закалки Температура охлаждения, °C Назначение Повышение твердости &HRC
I-1V — 50 Разложение остаточного аусте- нита для сохранения высокой твердости режущей кромки 0—1
Примечание. Обработку холодом производить не позднее 1 ч после закалки.
Отпуск
Рис. 80. Зависимость твердости и
количества остаточного аустенита
от температуры отпуска [24]. Закал-
ка от 810° С в масле. Отпуск 1 ч
Рис. 81. Зависимость твердости от
продолжительности отпуска [24].
Закалка от 810° С в масле
74. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение Темпера- тура нагрева, °C Среда нагрева HRC
I Снятие напряжений, стабилизация структу- ры и размеров 100—120 120-140 Вода, водные рас- творы щелочи (50 — 70%) 65—67 62-65
150-200 Масло, расплавы се- литры, щелочи 60—62
II Снятие напряжений и понижение твердо- сти См. при- мечание 2 Печь с воздушной атмосферой, расплавы селитры, щелочи —
Примечания: 1. Изделия повышенной точности (Г—2 мкм) после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску (старению). 2. Режим отпуска для получения твердости ниже Н RC 60 выби- рают по графику (рис. 81) в соответствии с требуемой твердостью. 3. Отпуск при температурах выше 250® С обеспечивает стабили- зацию размеров изделий. 4. Продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 При- ложения.
62
Легированные стали
Стали X, ШХ15
Назначение
Для изготовления инструмента и деталей, обладающих повышенной
износостойкостью в условиях, не вызывающих разогрева режущей
кромки или рабочей части (резцы для обработки мягких материалов
с небольшой скоростью, детали винторезных головок, детали с высокой
твердостью для приборов, кернеры, пильные цепи, штампы высадочные,
волочильные доски).
Для изготовления инструментов, которые должны сохранять
стабильность размеров в процессе эксплуатации (измерительный ин-
струмент: концевые меры длины, гладкие и резьбовые калибры).
Основное назначение стали ШХ15 (ГОСТ 801—60) — изготовление
шариковых и роликовых подшипников.
Состояние поставки
75. Химический состав, %
Марка стали С Мп Si
X (ГОСТ 5950 — 63) ШХ15 (ГОСТ 801-60) 0,95-1,10 0,95-1,05 0,15-0,40 0,20—0,40 0,15-0,35 0,17-0,37
Марка стали Сг Си N1 S Р
Не более
X (ГОСТ 5950-63) ШХ15 (ГОСТ 801—60) 1,30—1,65 1,30-1,65 0,30 0,25 0,35 0,30 0,030 0,020 0,030 0.027
76. Твердость
Без отжига После отжига После закалки
«Г, ОТП мм НВ ^отп’ мм НВ Температура закалки, °G, и охлаждающая среда HRC
3,5 —3,1 302 — 388 4,4 —4,0 187 — 229 840 — 860, масло >62
Стали Xt 111X15
63
77. Фазовый состав, по массе
Феррит Карбиды Тип карбида
83,5 — 85,5 16,5—14,5 Fe3C
78. Критические точки, *С
Act Аст
745 900 700
79. Физические свойства при 20* С [43]
Термическая обработка Л/см 4 л Js, Т Р. Ом*мм’/м V, г/см’
Отжиг 9,5 1,85-1,9 0,22 7,83
Закалка от 850* С 46 1,7 0,38 —
Закалка от 850° С, отпуск при 200* С 30 1,7 0,38 —
80. Механические свойства при 20* С [43]
Термическая ав °и 6 ♦ м/см’ Твердость
обработка кгс/мм’ % ас £ <а ж
Отжиг Закалка от 830 — 850* С: 42 73 — 15-25 26—40 4,5 НВ 107 — 207
отпуск при 130—150® С 170 220 230 — — 0,5 HRC 62-65
отпуск при 180 —230* С — — 245 — — 11,0 HRC 56-60
64
Легированные стали
Рис. 82. Механические свойства при
высоких температурах (7< 51]. На?
грев до 1150° С и охлаждение до
температуры опыта
Ковка
81. Температурный режим
Допустимая температура в печи при посадке, *С, не выше Предельная температура нагрева металла, °C Температура конца ковки, *С, не менее Способ охлаж- дения
800 1160 800 В колодце
Предварительная термическая обработка
Рис. 8S. Зависимость твердости от темпера-
туры отжига при различной скорости охлаж-
дения [51]
Стали X, IIIX15
65
Ac m *900 °C
77Q-790°C ACi*7b5°C
680-700аС—Аг^7ПП-г.
Спечью
£50°С/ч
на
воздухе
500-6ПО °C
HB1B7-M9
Время
4
А ст=9 О О °C
— 84 О-86О °C
ГД Ас^7У5°С
I I 660- 6804
I I f \ Cne4hHt
/ la / \ илина
I к /
7 '
у Н0197-217
Время
Рис. 84. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной термообработки:
а — отжиг с непрерывным охлаждением; б — изотермический отжиг; в — вы-
сокий отпуск; г — нормализация; д — улучшение. Условия проведения пред-
варительной термической обработки см. на стр. 52—53
66
Легированные '.тали
Закалка
Рис. 85. Диаграмма изотермического превраще-
ния аустенита [61, 48]. Сталь 1UX15. Температу-
ра аустенизации 840° С
Рис. 86. Мартенситная
диаграмма [24]
Выдержка
Рис. 87. Зависимость твердости от тем-
пературы закалки и продолжительности
выдержки при окончательном нагреве
[51]. Температура закалки:
/ — 820° С; 2 — 840е С; 3 — 860° С.
Исходная структура — зернистый пер-
лит
Рис. 88. Зависимость вели-
чины зерна аустенита от
температуры закалки и ис-
ходной структуры стали [51]:
1 — мелкопластинчатый пер-
лит; 2 — пластинчатый пер-
лит; 3 — точечный перлит;
4 — мелкозернистый перлит;
5 >*- крупнозернистый перлит
Стали X, U1X15
67
Рис. 89. Изменение твердости по диа-
метру образцов, закаленных в различ-
ных средах [13]. Температура закалки
850* С
Рис. 90. Про кали ваемость в различных
средах [51]
Продолжительность охлажденияот800до500*С,с
S 17 52 М 66 S2 98 7/» /JZ7 W.
68
Легированные стали
Рис. 92. Зависимость физических
свойств от температуры закалии и
исходной структуры [12]:
----— зернистый перлит,---------
тонкопластинчатый перлит
Рис. 93. Зависимость механических
свойств от температуры закалки
[12]. Охлаждение в масле. Отпуск
при 160° С, 1 ч
Рис. 94. Зависимость количе-
ства остаточного аустенита
[ 1] и длины [2] от темпера-
туры закалочной среды [51]
82. Рекомендуемые режимы закалки
Ва- риант Темпера- тура, °C Охлаждение Охлажде- ние до 20J С HRC Структура или балл мартенсита по шкале Хе 3 ГОСТ 8233—56
Среда Темпера- тура. °C Выдержка
I 830 — 850 Масло 20 — 40 До температуры масла На воз- духе 62 — 6L
II 840 — 860 Расплав селитры, щелочи 150—180 Выдержка в расплаве равна выдержке при нагрева под закалку 62 — 64 Для или т< 1—3 г изделий диаметром элщиной менее 15 мм
III Температуру расплава и продолжительность изотермической выдержки выбирают по диаграмме на рис. 85 в зависимости от требуемой твердости Охлаждение до 20® С на воздухе
Примечания: 1. При закалке изделий толщиной более 80 мм температура нагрева должна быть повышен^ до 860—880® С. 2. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [52]
Стали X. Ш X15
10
Легированные стали
S3. Обработк ' холодом
Вариант закалки Температура охлаждения, °C Назначение Повышени) твердости Д HRC
1 —11 — 70 Стабилизация размеров инстру- ментов повышенной точности 1—2
Примечание. Обработку холодом производить не позднее 1 ч после закалки.
Закалка с нагревом т< в. ч.
а) е)
Рис. 95. Зависимость твердости на поверхности от температуры (а) и скорости
нагрева т. в. ч. (6) [32]
Рис. 96. Изменение твердости
по сечению при высокоча-
стотной закалке. Нагрев
т. в. ч. с различной ско-
ростью [32]
Стали X, U1X15
7t
Отпуск
Рис. 97. Зависимость твердости
от температуры отпуска [24].
Закалка от 840* С в масле. От-
пуск 1 ч
отпуска
Рис. 98. Зависимость твердости от
температуры и продолжительности
отпуска [24]. Закалка от 840° С в
масле
Температура отпуска
Рис. 99. Зависимость твер-
дости после отпуска от твер-
дости в закаленном состоя-
нии [51]
Отпуска
Рис. 100.
а) б) б)
Зависимость механических свойств от температуры отпуска [12]:
а — по данным Ю. Л. Геллера и Ю. А. Седова; б
— по [16]; в — по [21 ]
кгс/мм7
Рис. 101. Зависимость прочности от продолжи-
тельности отпуска при различных температурах
(по данным Геллера Ю. А. и Бусуринон И. А.)
[12]:
/ — закалка в масле; 2 — охлаждение до
*-78° С; 3 — закалка в селитре 160° С
72
Легированные стали
к г с/мм*
KZC/ММ*
Рис. 102. Влияние температуры и
продолжительности отпуска на ве-
личину остаточных напряжении:
а - 1121; б — [60, 51]
Рис. 103. Влияние температуры от-
пуска на изменение размеров за-
каленной стали [51]. Исходная
структура перед закалкой:
/ — пластинчатый перлит; 2— зер-
нистый перлит
Рис. 104. Изменение длины за-
каленных образцов в зависимо-
сти от выдержки при отпуске
[39, 51]
N4. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение Темпера- тура на- грева, ЭС Среда нагрева HRC
1 Снятие напряжений, стабилизация структу- ры и размеров 130—150 150—170 170 — 190 180 — 220 Масло, расплавы се- литры, щелочи 62—65 60—62 58—60 Б6-6С
Ч Снятие напряжений и понижение твердо- сти См. при- мечание 2 Расплав селитры, щелочи, печь с воздуш- ной атмосферой —
Примечания: 1. Изделия высокой точности (1—3 мкм) после предварительного шлифования должны подвергаться повтор- ному отпуску (старению). 2. Режим отпуска для получения твердости ниже НRC 56 выби- рают по графику (рис. 98) в соответствии с требуемой твердостью. 3. Отпуск при температурах выше 250° С обеспечивает стаби- лизацию размеров изделий. 4. Продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 При- ложения.
Сталь 9ХС
7<У
Сталь 9ХС
Назначение
Для изготовления режущих инструментов, обладающих повышен-
ной износостойкостью в условиях, не вызывающих значительного
разогрева режущей кромки; для инструментов, которым необходима
повышенная прокаливаемость и теплостойкость (плашки круглые,
плашки круглые для нарезания конической резьбы, плашки для клуп-
пов, развертки ручные, сверла, фрезы и другие инструменты для обра-
ботки мягких материалов, корпусы сверл и зенкеров, оснащенных пла-
стинками твердого сплава, детали винторезных головок, штампы для
листовой штамповки при небольшой скорости штампования).
Состояние поставки
85. Химический %, по ГОСТ 5950 — 63
С Мп Si Сг Си N1 S1 Р
Не более
0,85 — 0,95 0,30 — 0,60 1,2—1,6 0,95 — 1,25 о,30 0,35 0,030 0,030
sti. Твердость
Без отжига После отжига После закалки
^отп’ мм НВ ^отп’ мм НВ Температура закалки, °C и охлаждающая среда HRC
5,4—3,0 321—415 4,3 —3,9 197 — 24 1 840 — 860, масло >62
*7. Фазовый состав, % по массе
Феррит К арбилы Тип карбида
86,0 — 87, Г 14,0—12,5 Fe,C
88. Критические
точки, *С
Аст Лг,
770 870 730
74
Легированные стали
89. физические свойства при 2О0 С [431
Термическая обработка А/см Г/м
Отжиг Закалка от 855—875° С ... Закалка от 855 — 875* С, отпуск при 150 —200* С 6,5 *—9,5 ** 42—44 40-32 56,5 11.2 12,5—16,0 0,75—0,81
Термическая обработка 4 п Js, Т Р» Ом.мм'/м V, г/см’
Отжиг Закалка от 855 — 875* 0 . . Закалка от 855 — 875* С, отпуск при 150—200* С ПВ 1,5—1,65 1.7 0,4 0,54 0,48 7,83
* Зернистый перлит. ** Пластинчатый перлит.
90. Исглнные обобщенные механические характеристики
отожженной стали при 20е С [49]
Растяжение ('□катие f Кручение
кго/мм <7. % ч *ож’ кГС/ММ’ я, % V кгс/мм q, %
45 — 55 120—130 50 — 60 1 70—180 53— Ь5 1 10—120
Примечание При ьсех видах деформации разрушение
вязкое.
91. Условные механические характеристики при 20е С [43; 491
Термическая обработка Растяжение (. жатие
п0,2 % Ф, % асж кгс/мм’ е, %
кгс/мм0
Отжиг Закалка от 860 — 880* С. отпуск при 140—160* С ... Закалка от 860 — 880* С, отпуск при 165е С ... 30-40 60 — 70 220 22Г 50 — 60 <490 356 292 65 — 75
Сталь 9ХС
75
Продолжение табл. 91
Термическая обработка Кручение Изгиб кгс«м/см2 HRC
1ПЧ’ кгс/мм’ Ф. град °И’ кгс/мм’
Отжиг Закалка от 860 — 880®С, отпуск при 140—160°С .... Закалка от 860 — 880® С, отпуск при 165°С ...... 70 — 80 180 161 115—125 ^366 292 360 0,75 1.74 62 — 65 57 — 58
92. Механические свойства при различных температурах (50] (состоя-
ние поставки)
Растяжени е Сжатие Кручение
и я о н * а0,2 6 °еж 5сж НВ
Темпера испытан» кгс/мм’ % кгс/мм’ е. % мк, кгс«м Ф° Ф. рад ЧЭ/Н-Э4М <нп
20 45,6 80,5 26,2 54,2 361 137 62,0 15,5 435 7,7 4,0 243
200 33,0 72,2 21,9 47,7 266 120 54,2 14,1 396 6,9 9,0 218
400 33,5 63.5 32,( 63,4 183 105 43.7 14,4 382 6,6 10,0 213
600 17,6 20,7 51 .Г '6,8 190 ' 75 ♦ 57 6,4 1990 32,9 9,0 172
700 8,5 10,0 58,0 77,2 — 35,6 — 2,7 2270 39,5 13,0 53
750 7,3 10,2 59,3 68,4 22,3 • -9,6 • 37 — — — 37,0 44,6
800 6,7 8,7 70,6 62,5 26.5 * 11,3 • 58,2 1.2 3300 57,4 36,0 29,3
850 4,6 6,7 51,0 48,3 23,0 * 9,6 ♦ 58.6 — — — 32,3 33,6
900 4,2 5,2 39,7 30,2 26,5 * 9,5 ® 60,7 1,15 2250 39,2 28,0 22,7
1000 2,4 3,0 22,0 26,7 — 10,0 — 0,75 935 16,3 22,2 19,0
1 100 1.5 2,0 41,5 53,0 — 7.7 — 0,4 1390 24,2 15,8 7,4
1200 0,6 1,1 87,0 100,0 — 6.4 — — — — 10,6 4,2
1250 0,7 0,97 56,5 100,0 — — — — — — 7,7 —
1300 0,6 0,7 16,5 87,0 — — — — — — — —
• Трещин не обнаружено.
76
Легированные стали
Ковка
93. Температурный ре.лим
Допустимая темпе- ратура в печи при посадке, *С, не выше Предельная температура нагрева металла, °C Температура конца ковки, °C, не менее Способ охлаждения
. г _ 800 1180 800 В колодце
Предварительная термическая обработка
Аст-870°С
А с/п-870%'
Время
в)
Рис. 105. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной термической обра-
ботки:
а — отжиг с непрерывным охлаждением; б *- изотермический отжиг; в —
высокий отпуск; г — нормализация при 900-*920® С; д — улучшение. Усло-
вия проведения предварительной термической обработки см. на стр. 52—53
Сталь 9ХС
77
Рис. 106. Диаграмма изотермического
превращения аустенита [41]. Темпера*
тура аустенизации 875° С
с
«л
ьОО
н
<3
ч
* 700
5 10 70 30 Ь0
Диаметр или толщина изделия
(расчетные)
Рис. 108. Диаграмма выбора температуры ох-
лаждающей среды для ступенчатой закалки с
учетом диаметра (толщины) изделия (по дан?
ным К. А. Малининой)
Рис. 107. Зависимость твердости и
количества остаточного аустенита
от температуры закалки (по данным
Ю. А. Геллера и Е. А. Лебедевой)
[24]
Расстоя ние от
центра
Рис. 109. Изменение твердо-
сти по сечению образцов, за-
каленных в различные среды
[13]. Закалка от 875° С
Легированные стали
Продолжительность охлажденияотЬ00до50О*С,с
Рис. ИО. Изменение твердости
торцовой закалки) [145, 31]
по длине образца (метод
Рис. 111. Зависимость физических
свойств от температуры закалки (по
данным Ю. А. Геллера Е. А. Лебеде-
вой) [24]
Рис. 112. Зависимость механи-
ческих свойств от температуры
закалки (по данным Ю. А. Гел-
лера и Е. А. Лебедевой) [24]
Сталь 9ХС
79
Рис. 113. Влияние про-
должительности изотер-
мической выдержки при
160° С на механические
свойства [44]:
/ — закалка от 875° С;
2 — отпуск при 180° С
1 ч
94. Рекомендуемые режимы закалки
Вариант 1 Температура, ®С Охлаждение Охлаждение до 20* С HRC Структура или балл мартенсита по шкале № 3 ГОСТ 8233—56
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
I 860 — 880 Масло 20 — 40 До температуры масла На воз- духе 62 — 65 1
II 80—140 До 150-200° С 61-63 1
III Расплав селитры, щелочи 150 — 200 Выдержка в рас- плаве равна вы- держке при на- греве под закал- ку
IV Температуру расплава и продолжительность изотермической выдержки выбирают по диаграм- ме (рис. 106) в зависимости от требуемой твердо- сти. Охлаждение до 20° С на воздухе
Примечания: 1. Вариант 11 применяют для изделий сложной кон- фигурации с целью предупреждения образования трещин. 2. Варианты I и III применяют для закалки с минимальной деформацией. 3. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [52].
80
Легированные стали
95. Обработка холодом
Вариант закалки Температура охлаждения, °C Назначение Повышение твердости &HRC*
I —III — 70 Стабилизация размеров инстру- ментов повышенной точности 0—1
Примечание. Обработку холодом производить не позднее 1 ч после закалки.
Рис. 114. Зависимость твер-
дости на поверхности от тем*
ператури и скорости нагре«
ва т. в. ч. (выше точки Кю4
ри) [8]
Рис. 115. Диаграмма выбора
режимов закалки с нагревом
т. в. ч. [8]
30 100 300 500 700 °С/с
Скорость нагрева (выше точки Кюри)
Сталь 9ХС
31
Отпусч
Рис. 116. Зависимость твердости и Рис. 117. Зависимость твердо-
количества остаточного аустенита стд от продолжительности от-
от температуры отпуска [24]. За- пуска [24]. Закалка от 870° С в
калка от 870* С в масле. Отпуск 1 ч масле
Рис. 118. Зависимость физических Рис. 119. Зависимость механиче-
свойств 'от температуры отпуска (по ских свойств от температуры отпу-
данным Л. А. Чудновской) [24]. За- ска продолжительностью 1 ч (по
калка от 860° С. Структура в исходном данным Ю. А. Геллера н Ю. Е. Се-
состоянии — зернистый перлит дова) [12] .
82
Легированные 'стали
96. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение Темпера- тура на- грева, °C ('рода нагрева HRC
I Снятие напряжений, стабилизация структу- ры и размеров 140—160 160—180 180 — 200 200 — 220 Масло, расплав се- литры, щелочи CJ wM СО СО СО СО 1111 см —о со со со СОЛ
II Снятие напряжений и понижение твердо- сти См. при- мечание 2 Расплав селитры, щелочи, печь с воздуш- ной атмосферой —
Примечания: 1. Изделия высокой точности (1 — 2 мкм) после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску (старению). 2. Режим отпуска для получения твердости ниже НRC 58 выби- рают по графику (рис. 117) в соответствии с требуемой твердостью. 3. Отпуск при температурах выше 250® С обеспечивает стабили- зацию размеров изделий. 4. Продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 При- ложения.
Сталь ХВСГ
Назначение
Для изготовления режущих инструментов, обладающих повышен-
ной износостойкостью в условиях, не вызывающих значительного
разогрева режущей кромки; для инструментов, которым необходима
повышенная прокаливаемость и теплостойкость (плашки круглые,
плашки круглые для нарезания конической резьбы, развертки ручные
и другой инструмент, изготовляемый из стали 9ХС).
Состояние поставки
97. Химический состав, %, по ГОСТ 5950 — 64
с Мп Si Сг
0,95—1,05 0,60-0,90 0,65—1,00 0,60—1,10
W V S Р
Не более
0,70 — 1,00 0,05 — 0,15 0,030 0,030
* Примечание. Содержание С < 0,30; Ni < 0,35%.
Сталь ХВСГ
83
98. Твердость
Без отжига После отжига После закалки
отп мм НВ ^отп’ мм НВ Температура закалки, *С и охлаждающая среда HRC
3,5-3,1 302 — 388 4,3-3,9 196-241 840 — 860, масло >62
99. Фазовый состав, % по массе
Феррит Карбиды Тип карбида
84,5 — 86,0 15,5 — 14,0 Fc,C
100. Физические свойства при 20° С 1431
Термическая обработка 2 R/j я—ОТ л Вг, т К Я о ь.
Отжиг 12 32.6 1,1 1,8 7,83
Закалка от 860* С 45 9 0,7 1,4 —
Закалка от 860* С, отпуск при 150° С 45 9 0,7 1,4
Закалка от 860* С, отпуск при 200° С 37 11 0,8 1,4 —
Механические свойства [43]. После закалки от 840—860° С и
отпуска при 140—160° С HRC 61—63, ои = 3004-320 кгс/мма; после
закалки от 840—860° С и отпуска при 200—250° С HRC 57—59, он =
= 3204-350 кгс/мма.
Ковка
101. Температурный режим
Допустимая темпе- ратура в печи при посадке, °C, не выше Предельная температура нагрева металла, °C Температура конца ковки, °C, не менее Способ охлаждения
800 1180 800 В колодце
81
Легированные стали
Предварительная термическая обработка
Рис. 121. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной термообработки:
а — от^киг с непрерывным охлаждением; б — изотермический отжиг; в —
высокий отпуск; г — нормализация; д — улучшение. Условия проведения
предварительной термической обработки см. на стр. 50—51
Сталь ХВСГ
85
Закалка
Рис. 122. Диаграмма изотермиче-
ского превращения аустенита [41].
Температура аустенизации 855* С
Рис. 123. Зависимость твердости и количе-
ства остаточного аустенита от температу-
ры закалки (по данным Ю. Л. Геллера и
F. А. Лебедевой) [24].
/ — охлаждение в масле; 2 —< охлаждение
в селитре
86
Легированные стали
Расстояние от центра
Расстояние от центра
Рис. 124. Изменение твердости по сечению образцов, закаленных в различные
среды [13]. Температура селитры 160 —170° С
Сталь ХВСГ
Рис. 125. Изменение твердости по
длине образца (метод торцовой за»
валки) (по данным Ю. А. Геллера
и Е. А. Лебедевой) [24]
Рис. 126. Зависимость физических
свойств от температуры закалки (по
К иным Ю. А. Геллера и Е. А. Ле-
де вой).
/ — охлаждение в масле; 2 —* ох-
лаждение в селитре 160—180° С
Рис. 127. Зависимость механи-
ческих свойств от температуры
закалки (по данным Ю. А. Гел-
лера и Е. А. Лебедевой) [24]:
1 — охлаждение в масле; 2 —
охлаждение в селитре 160—•
170° С
102. Рекомендуемые режимы закалки
Ва- риант Темпера- тура, °C Охлаждение Охлажде- ние до 20° С HRC Структура или балл мартенсита по шкале № 3 ГОСТ 8233—56
Среда Темпера- тура. °C Выдержка
I 860 — 880 Масло 20—40 До температуры мас- ла На воз- духе 62 — 54 1
II Расплав селитры, щелочи 150—170 Выдержка в расплаве равна выдержке при на- греве под закалку
III Температуру расплава и продолжительность изотермической выдержки выбирают по диаграмме на рис. 122 в зависимости от требуемой твердости. Охлаждение до 20° С на воздухе
Примечания: 1. Варианты II и III применяют для закалки с минимальной деформацией. 2. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [52].
Легированные стали
Сталь ХВСГ
89
103. Обработка холодом
Вариант закалки Температура охлаждения, °C Назначение Повышение твердости Д HRC
I-III —70 Стабилизация размеров инстру- ментов повышенной точности 0-1
Примечание. Обработку холодом производить не позднее 1 ч после закалки.
Закалка с нагревом т. в. ч.
Рис. 128. Диаграмма вы-
бора режимов закалки с
нагревом т. в. ч. [37]
Отпуск
Рис. 129. Зависимость твердости от
температуры отпуска продолжитель-
ностью 1 ч [12]
90
Легированные стили
Рис. 130. Зависимость механиче-
ских свойств от температуры отпу-
ска продолжительностью 1 ч (по
данным Ю. А. Геллера и Ю. Е. Се»
дова) [12]
104. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение Темпера- тура нагрева, Среда нагрева НРС
I Снятие напряжений, стабилизация структу- ры и размеров г (40—160 160—180 180 — 200 200 — 250 Масло, расплав се- литры, щелочи СЛ СП сл О QO iO — 1111 сл & о о
Примечания: 1. Значения твердости после отпуска при- ведены для стали, закаленной в масле. 2. Изделия высокой точности (1—2 мкм) после предварительного шлифования должны подвергаться повторному отпуску (старению). 3. Продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 При- ложения.
Сталь ХВГ
Назначение
Для изготовления режущих инструментор, обладающих повышен-
ной износостойкостью в условиях, не вызывающих значительного
разогрева режущей кромки; для инструментов, которые должны обла-
дать малой деформируемостью при термической обработке (протяжки и
другой инструмент с большим отношением длины к диаметру или
толщине).
Сталь ХВГ
91
Состояние поставки
105. Химический состав, %, по ГОСТ 5950—63
С Мп Si Cf W S P
He менее
0,90 — 1,05 0,80 — 1,10 0,15 — 0,35 0,90 — 1,20 1,20 — 1,60 0,030 0,030
Примечание. Содержание С < 0,30%, N1 < 0,35%.
103. Твердость
Без отжига После отжига После закалки
^отп* мм НВ ^отп’ мм НВ Температура закалки и охлаж- дающая среда HR С
3.1—2,7 388—514 3,8-4,2 207 — 255 830 — 850° С, масло >62
107. Фазовый состав, % по массе
Феррит Карбиды Тип карбида
84,0 — 86,0 16,0—14,0 Fe3C
108. Критические точки
Act Аст
750 940 710
92
Легированные стили
109. физические свойства при 20° С |43]
Термическая обработка //с, А/см нтах’10*"А Г/м г— 1 ‘Sf u fr р. Ом-мм’/м у. г/см'
ОТЖИ! 10 5У 1,0 1,85 0,24 7,83
Закалка от 840° С 46 9,8 0.8 1.5 0,41 —
Закалка от 840* С, отпуск при 150* С 43 10 0,8 1,5 0,38 —
110. Механические свойства при 20° С [43]
Термическая обработка а0,2 °и тпч асж HRC
кгс/мм*
Закалка от 820—840* С: отпуск при 140—160° С отпуск при 230 — 280* С 160 300 — 340 340 — 360 177 511 о 5 1 1 сч ю
Ковка
111. Температурный режим
Допустимая темпе- ратура п печи при посадке, °C, не выше Предельная температура нагрева метал- лов, °C Температура конца ковки, °C, не менее Способ охлаждение
800 1180 8 k’ В колодце
Сталь ХВГ
93
Предварительная термическая обработка
Atm^ShO'c
I . 680-7004 -Ar.--710°C
I "v СПРЧЬН)
J 300-6004 ЫОЧ/ч
Ы \
§/ На Воздухе \
л \
/ HB2O7-1W
6)
Ас, = 7504
i)
Аст=9Ь0Ч
~М-ШЧ
Врем»
Рис. 131. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной термической обра-
ботки:
а — отжиг с непрерывным охлаждением; б —> изотермический отжиг; в •—
высокий отпуск; г — нормализация; д — улучшение. Условия проведения
предварительной термической обработки см. на стр. 52—53
94
Легированные стали
Закалка
Рис. 132. Диаграмма изотермического пре-
вращения аустенита. Температура аустени-
зации 890° С
Рис. 133. Зависимость твер-
дости и количества остаточ-
ного аустенита от темпера-
туры закалки (по, данным
Ю. А. Геллера и Е. А. Ле-
бедевой) [24].
---------охлаждение в мас-
ле; -----охлаждение в
селитре
аустенит
Диаметр или толщина изделия
(расчетные)
Рис. 134. Диаграмма выбора температуры ох-
лаждающей среды для ступенчатой закалки
с учетом диаметра (толщины) изделия (по
данным К. А. Малининой)
центра
Рис. 135. Изменение твер-
дости по сечению образ-
цов, закаленных в раз-
личные среды [13]. За-
калка от 840° С
Сталь ХВГ
95
Продолжительность охлаждения от 800до500Ч,С
3 17 32 Ь9 66 82 98 774 730 7^6
f—Т 1 1 1 1 1 1 1 Г I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Скорость охлаждения при 700°С, °С/с
Расстояние от охлаждаемого торца
Рис. 137. Зависимость физических
свойств от температуры закалки (по
данным Ю. Л. Геллера и Е. А. Ле-
бедевой) [24]
Рис. 136. Изменение твердости по длине образца (метод тор-
цовой закалки) [45, 31]
Рис. 139. Соотношение ударной вязкости и твердости в
закаленном состоянии (по данным Ю. А. Геллера и
Ю. Е. Седова) [12]. Различная твердость получена изме-
нением температуры отпуска
Рис. 138. Зависимость меха-
нических свойств от темпе-
ратуры закалки (по данным
Ю. А. Геллера и Е. А. Ле-
бедевой) [24]
112. Рекомендуемые режимы закалки
Ва- риант Темпера- тура, °C Охлаждение Охлажде- ние до 20° С HRC Структура или балл мартенсита по шкале № 3 ГОСТ 8233-56
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
I S20 —840 Масло 20-40 До температуры мас- ла На воз- духе 63—65 1
11 90—140 До 150 — 200° С
III 830 — 850 Расплав селитры, щелочи 150—160 Выдержка в расплаве равна выдержке при на- греве под закалку На воз- духе 62 — 64 1—3
Температуру расплава и продолжительность изотермической выдержки выбирают по диаграмме на рис. 132 в зависимости от требуемой твердости. Охлаждение до 20° Сна воздухе.
Примечания: 1. Варианты II и III применяют для закалки изделий сложной формы с минимальной дефор- мацией. 2. При закалке изделий толщиной более 50 мм температура нагрева повышается до 850 — 870° С. 3. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ 1523.
Легированные стали
Сталь ХВГ
97
113. Обработка холодом
Вариант закалки Температура охлаждения. °C Назначение Повышение твердости &HRC
I —III — 70 Стабилизация размеров инстру- ментов повышенной точности 0-1
Примечание. Обработку холодом производить не позднее 1 ч после закалки.
Закалка с нагревом т. в. ч.
Рис. 140. Зависимость твердости
от температуры и скорости на-
грева т. в. ч. [32]
Рис. 141. Диаграмма выбора режимов за-
калки с нагревом т. в. ч. [24] (поданным
И. Н. Кидина)
Отпуск
Рис. 142. Зависимость твердости и
количества остаточного аустенита
от температуры отпуска [24.] За-
калка от 830° С в масле. Отпуск 1 ч
Рис. 143. Зависимость твердости от
продолжительности отпуска [24].
Закалка от 830° С в масле
98
Легированные стали
Рис. 144. Зависимость механиче-
ских свойств от температуры от-
пуска [12]. Отпуск 1 ч
Рис. 145. Зависимости измене-
ния длины образца от темпера-
туры отпуска 12]
П4. Рекомендуемые режимы отпуска
Ва- риант Назначение Темпера- тура нагрева, •с Среда нагрева HRC
I Снятие напряжений, стабилизация структу- ры и размеров 140—160 170 — 200 230—280 Масло, расплав се- литры, щелочи 62-65 60 — 62 55-60
11 Снятие напряжений и понижение твердо- сти См. при- мечание 2 Расплавы селитры, щелочи, печь с воздуш- ной атмосферой —
Примечания: 1. Изделия высокой точности (1—2 мкм) после предварительного шлифования должны подвергаться повторному отпуску (старению). 2. Режим отпуска для получения твердости ниже HRC 55 выби- рают по графику (рис. 143) в соответствии с требуемой твердостью. 3. Отпуск при температурах более 250® С обеспечивает стаби- лизацию размеров изделий. 4. Продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 При- ложения.
Сталь Х6ВФ
99
Сталь Х6ВФ
Назначение
Для изготовления инструментов с высокой механической проч-
ностью и износостойкостью (резьбонакатные ролики, резьбонакатные
плашки, штампы вырубные, отрезные, дыропробивные).
Для изготовления режущего инструмента, обладающего тепло-
стойкостью не более 400° С (ручные ножовочные полотна, ножи руба-
ночные и фуганочные, фрезы и другой инструмент для обработки дре-
весины, ножи и ножницы для резки металлов и других материалов,
бритвы опасные).
Состояние поставки
113. Химический состав по ГОСТ 5950—73
с 1 1 Мп 1 S1 1 СГ
0,05—1,15 0,15 — 0.40 0,15 —0,35 5,50-7,00
W V S Р
Не менее
1,10-1,50 | 0,40-0,70 I 0,030 | I 0,030
Примечание. <0,3% Си; <0,35% NI.
ПО. Твердость
Без отжига После отжига После закалки
^отп’ мм НВ ^отп’ мм НВ Температура закалки, °C, и охлаж- дающая среда HRC
2,60 — 2.55 555—578 4,3 —3,9 189 — 229 1000, масло >61
117. Фазовый состав, % по массе
Феррит Карбиды Тип карбида
86 — 88 14—12 МетС,
118. Критические
точки, °C
Ас, Аст Art
815 — 625
100
Легированные стали
119. Физические свойства при 20° С 1431
Термическая обработка Нс, А/см цтах’10”*’ Г/м of •Л к ХГ
Отжиг 10—12,5 37.5 — 42 IM 0,8 1,75
Закалка от 950* С ...... . 52 8 1,45
Закалка от 1000е С, отпуск при 500* С 31—43 13,5 — 20 1,0 1,6
120. Механические свойства в отожженном состоянии при 20° С [431
°0,2 | °в тпч 1 асж 6 1 ф °Н’ кгс»м/см2
кгс/мм2 0/ /0
40 | 72.5 | 54,0 | 302 22.3 | 41,3 1 4
Примечание. После закалки от 990 — 1010° С и отпуска при 190 —210° С <JH = 315 кгс/мм2. Н RC 58 — 60.
121. Механические свойства при различных температурах (50I (состояние
поставки) s
Температура испытания, ®С Растяжение “Сжатие "' Кручение Е НВ
а0,2 ав 6 асж ! 5СЖ е. % кгс«м Ф° Ф, рад
кгс/мм2 0/ /0
кгс/мм2
20 40,0 72,5 22,3 41,3 302,0 124,5 59,0 13,9 440 7,7 4,0 212
200 41,0 64,0 20,2 42,5 258,0 111,0 57,4 13,1 343 6.0 6,0 214
400 43,3 62,0 17,6 33,6 188,0 91,7 52,5 11,5 2G0 4,5 7,0 197
600 29,7 32,7 37,0 75,0 216,0 80,8 62.2 8.2 467 8,2 5,0 161
700 17,3 18,5 45,0 83,0 — 41,0 — 4,2 3160 55,0 6,0 87,3
750 10,0 10,5 52,0 84,0 34,0 16,1 57,0 — — — 8,0 67,8
800 8,9 10,5 26,3 74,5 27,0 12,0 54,5 2,1 3390 59,5 12,0 33,7
850 9,7 11,4 59,7 75,8 40,3 18,0 54,8 — — — 13,0 47,7
900 7,8 9,0 57,5 69,0 23,2 11,2 50,7 1,7 2330 40,6 19,0 39,0
1000 4,2 4,6 50,0 46,5 — 16,0 — 1,05 1600 27,8 27,0 36,0
1100 1,8 2,3 34,3 31,7 — 13,5 — 0,6 1320 23,0 — 13,0
1200 1,4 1,5 20,0 30,5 — 8,2 — — — — 4,2 7,8
1250 — 0,9 10,0 — — — — — — — 0,5 —
1300 0,2 0,26 —
Сталь Х6ВФ
10t
Ковка
122. Температурный режим
Допустимая темпе- ратура в печи при посадке, °C, не выше Предельная температура нагрева металла, °C Температура конца ковки, ®С, не менее Способ охлаждения
750 1050 — 1100 850 — 900 В колодцах или в термостатах
Предварительная термическая обработка
830'850 4
--- -Ч Arf625 С
500-6004
Спеили \
на воздще
^Н8 229
Время
<J)
Рис. 146. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной термиче-
ской обработки:
а — отжиг с непрерывным охлаждением; б — изотермический отжиг
Отжиг с непрерывным охлаждением рекомендуется производить
в шахтных и камерных печах. Продолжительность выдержки после
прогрева всей садки до температуры отжига 2—3 ч.
Изотермический отжиг целесообразен для печей непрерывного
действия (конвейерных, толкательных). В этом случае время нагрева
до заданной температуры рассчитывают в зависимости от толщины на-
греваемого слоя заготовок и допустимого удельного времени нагрева —
2 мин/мм. Продолжительность выдержки при темйературе отжига
1—2 ч (после прогрева всей садки до заданной температуры). Изо-
термическая выдержка при охлаждении 4—6 ч.
102
Легированные стали
Закалка
с мин ч
Рис. 147. Диаграмма изотерми-
ческого превращения аустенита
[24]. Температура аустенизации
1025° С
Рис. 148. Мартенситная диаг»
рамма [241
°C
300
200
100
0
-100
-200
-300
800 900 1000
Рис. 149. Зависимость количества избы-
точных карбидов и содержания хрома
в твердом растворе от температуры
закалки [2]
Рис. 150. Зависимость твердости
и количества остаточного аусте-
|uJTa от температуры закалки
Сталь Х6ВФ
103
Ряс. 151. Изменение твердости по диаметру закаленных образцов [2]:
а, б — в зависимости вт диаметра образца (/ — охлаждение в масле;
2—на воздухе); 9, г—в зависимости от температуры нагрева и охлаж-
дающей среды (в охлаждение в масле; г — охлаждение на воздухе)
Ряс. 152. Зависимость физических
свойств от температуры закалки
(по данным А. П. Гуляева и А. А.
Бадаевой) [24]
состояние 1енпература
закалки
10<
Легированные стали
Рис. 153. Зависимость механи-
ческих свойств от температуры
закалки (по данным А. П. Гу?
лиева и А. А. Бадаевой) [24]
123. Рекомендуемые режимы закалки
Вариант Температура нагрева, °C Способ закалки
1 подогрев 11 подогрев Оконча- тельныП нагрев
I 300—400 800 — 850 990—1010 С непрерывным охлаждением
II Ступенчатая
Вариант Охлаждение Охлажде- ние до 20° С HRC
Среда Темпера- тура, •с Выдержка
I Масло 20-60 До температуры масла — 62 — 64
11 Расплав селитры, щелочи 400 — 450 Выдержка в рас- плаве равна вы- держке при на- греве под закал- ку На воз- духе 62 — 64
Примечав и е. Продолжительность выдержки ори нагреве
под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [52].
Сталь Х6ВФ
105
Закалка с нагревом т. в. ч.
Рис. 154. Зависимость твер-
дости от температуры и ско-
рости нагрева т. в. ч. [37]:
-------•— охлаждение в мас-
ле, ---охлаждение
в селитре 150° С
Рис. 155. Диаграмма выбора
режимов закалки с нагревом
т. в. ч. [37]
Отпуск
Рис. 156. Зависимость
отпуска после закалки
турах [2J
твердости от температуры
при различных темпера-
106
Легированные стали
Рис. 158. Зависимость меха-
нических свойств от темпе-
ратуры отпуска после за-
калки при различных темпе*
ратурах [2]
Рис. 157. Зависимость твердости от темпера*
тури и продолжительности отпуска [2J. За-
калка от 1010° С
--------охлаждение в масле при /=20 4-30° С;
--------то же, t = 130 + 150° С
Сталь 55Х6ВЗСМФ
107
124. Рекомендуемые режимы отпуска
Вариант Среда нагрева Температура нагрева, вС Продолжи- тельность отпуска, ч HRC
1 Масло, расплав се- литры, щелочи 150—170 2—3 62 — 64
II 190-210 58—60
III Расплав селитры, щелочи, печь с воз- душной атмосферой Первый отпуск 500 2 57 — 58
Второй отпуск 190—210 2 57 — 58
Примечание. По I н II вариантам отпуск однократный.
Сталь 55Х6ВЗСМФ*
Назначение
Для изготовления инструментов холодного деформирования, при-
меняемых при обработке металлов повышенной прочности и твердости
(резьбонакатные, зубонакатные, шлиценакатные и калибровочные
ролики, матрицы и пуансоны), а также инструментов, работающих
с динамическими нагрузками (ножи гильотинных ножниц, трубораз
рубочные ножи, ножи для рубки древесины, шарошечный инструмент
для разрезки горных пород повышенной твердости и др.).
Допускается применять сталь 55Х6ВЗСМФ для изготовления ин-
струментов горячей пластической деформации вместо стали ЗХ2В8.
Состояние поставки
125. Химический состав, %, по ГОСТ 5950 — 73
С Мп Si Сг W Мо V Ni S р
Не более
0,5 — 0,6 <0,04 0,6— 0.9 5,5— 6.5 2,5 — 3,2 0,6— 0,9 0,5 — 0,Ь 0,4 0,03 0,03
По данным Л. А. Бадаевой (ВНИИ).
108
Легированные стала
126. Твердость (в отожженном состоянии),
критические точки и микроструктура Гз]
НН ^отп’ мм Критические точки, °C - - Микроструктура стали, предназна* ченной длр обра- ботки резанном
Асх Д/’t Л1и
241 — 196 3,9 —4,3 836—889 756 — 690 210 Сорбитообразн ый перлит 4- карбиды
Примечание. Температура аустенизации I 170° С.
127. Механические характеристики при 20' С
Термическая обработка тпч аСЖ’ кге/мм1 °И’ кго-м/см2
Отжиг Закалка от 1065* С, отпуск при 535* С, 2 ч. . . . ч Закалка от 1065* С, отпуск при 600° С. 2 ч 53 147,3 127 430 433 542 7,4 14,3* 26,2*
Примечание. После отжига ст = 28 sk = кгс/mm’j б = 28 и = 49%. * Без надреза. * а0,2 = 33 . %= 73 и
Ковка
128. Температурный режим
Температура нагрева, °C Температура конца ковки, •с Способ охлаждения
1070 — 1 100 850—900 В колодцах или камерных печах при 550—650* С
Предварительная термическая обработка
Продолжительность выдержки после нагрева всей садки до темпе-
ратуры отжига 3—4 ч. Изотермическая выдержка при охлаждении
5—6 ч. Скорость нагрева при отжиге в печах не более 50°С/ч.
Предварительную термическую обработку применяют:
а) после горячей механической обработки, а также при необхо-
димости исправления структурной неоднородности стали в состоянии
поставки (скопления феррита) в крупных сечениях (штанги диаметром
120—140 мм);
Сталь 55Х6ВЗСМФ
109
а) 6)
Рис. 160. Рекомендуемые режимы предварительной термической обработки:
а — изотермический отжиг; б — обработка полуфабриката
б) для изделий с размерами в допуске на изготовление (по чертежу):
крупные резьбонакатные ролики с накатанной резьбой, матрицы и
пуансоны сложной формы, не подвергающиеся шлифованию после
окончательной термической обработки.
Закалка
Рис. 161. Диаграмма изотермиче-
ского превращения аустенита L3L
Температура нагрева 1070° С
Рис. 162. Зависимость твердости
и количества остаточного аусте*»
110
Легированные стала
129. Температура нагрева инструмента,
Тип инструмента I подогрев 11 подогрев Окончатель- ный нагрев
I. Инструменты всех типов и раз- меров, рабочую поверхность которых шлифуют после термической обработ- ки II. Инструменты всех типов н раз- меров, рабочую поверхность которых не шлифуют после термической |обра- ботки 300—400 300 — 400 800 — 850 740 — 760 1060—1075
Примечания.1 1. Выдержка при окончательном нагреве определяется из расчета 15 с/мм сечения. Для инструментов малых раз- меров продолжительность выдержки не должна быть менее 5 мин. 2. Температурный режим ванны окончательного нагрева прове- ряют закалкой контрольного образца. Образец сечением 16Х16 мм после нагрева в течение 6 мин и охлаждения на воздухе должен иметь зерно аустенита 11 —10-го балла по шкале ГОСТ 5639—65. 3. Ванны второго подогрева и окончательного нагрева раскис- ляются бурой d количестве 2 — 3% от веса соли.
130. Условия охлаждения при закалке
Ва- риант Закалка Охлаждение
Среда . Темпера- тура, °C Продолжительность
I И III С непрерывным охлаждением Ступенчатая Многоступен- чатая Масло Расплав ^селитры 78% BaCI, + 4- 22% NaCl Расплав селитры Масло 40-80 400—450 740-760 400-450 160—200 До выравнивания температуры из- делия н масла 5—7 мин 2—3 мнв 5—7 мин До полного охлаж- дения в масле
Примечай и я; 1. Вариант И применяют для уменьшения деформации изделий. 2. Охлаждение до 20° С на воздухе. Твердость после закалки (варианты I —111) HRC 60—62. 3. Вариант III применяют с целью получения деформации, близ- кой к нулевому значению.
Сталь 55Х6ВЗСМФ
111
Отпуск
Рис. 164. Зависимость количества остаточ-
ного аустенита от температуры отпуска.
Закалка от 1065° С. Отпуск 2 ч
Рис. 163. Зависимость твердости
от температуры отпуска:
/ — закалка от 1050° С, отпуск
4 ч; 2 — закалка от 1050° С,
отпуск 2 ч; 3 — закалка от
1075° С. отпуск 2 ч
Рис. 165. Зависимость удельного электро-
сопротивления при 20* С от температуры
закалки и отпуска. Отпуск 2 ч
Рис. 166. Зависимость удельного
электросопротивления от темпе-
ратуры испытания. Исходное со-
стояние: закалка от 1070° С в
масле. Отпуск при 535 — 545° С,
2 ч 4- отпуск при 350—370* С, 2 ч
Рис. 167. Зависимость прочности при изги-
бе от температуры отпуска. Исходное со-
стояние: закалка от 1065° С в масле.
Отпуск 2 ч
Рис. 169. Зависимость ударной вязкости от
температуры отпуска
Рис. 168. Зависимость проч-
ности при изгибе от темпера*
туры испытания. Исходное со*
стояние: закалка от 1675* С
в масле, отпуск при 535 — 545* С»
2 ч 4-отпуск при 350—370° С, 2 ч
112
Легированные стали
Рис. 170. Зависимость удар»
ной вязкости от темпера-
туры испытания (образцы
с надрезом Менаже). Исход-
ное состояние: закалка от
1070* С в масле. Отпуск при
535 — 545° С, 2 ч + отпуск
при 350 — 370* С. 2 ч
Рис. 172. Твердость стали в горя-
чем состоянии (испытывали на при-
боре ТК). Исходное состояние: за-
калка от 1070* С в масле. Отпуск
при 535 — 545° Cf 2 -ч-hотпуск при
350—370* С 2 ч
стали (выдержка при темпе-
ратуре отпуска 2ч). Исход-
ное состояние: закалка от
1070* С. Отпуск при 535 —
545° С, 2 ч + отпуск при
350-370* С, 2 ч
Рис. 173. Усталостная прочность
стали при чистом изгибе. Исход-
ное состояние: закалка от 1070* С
в масле. Отпуск при 535—545* С,'
2 ч + отпуск при 350—370* С;
2 ч
131. Рекомендуемые режимы отпуска
Вариант Среда нагрева Температура нагрева, °C Продолжи- тельность одного от- пуска, ч Количество отпусков HRC Количество остаточного аустенита, %
I Расплав калиевой сели- тры 535-^-545 2 1 58-61 <3
II То же 560 — 570 56 — 58
111 1 | Расплав солей 615 — 625 17 — 49
Примечания: 1. Инструменты, прошедшие один отпуск по
вариантам I, II, III, подвергаются второму отпуску при температуре
480—500* С в течение 2—3 ч. Отпуск при температуре 480—500* С
применяют для снятия напряжений, вызванных превращением аустенита
в процессе первого отпуска.
2. Отпуск при температурах 535—545* G и 560—570* С приме-
няют (в зависимости от требуемой твердости) для инструмента холодной
пластической деформации? отпуск при 615 — 625* С — для инструмента
горячей пластической деформации.
Сталь Х12Ф1
(J 13
Сталь Х12Ф1
Назначение
Для изготовления инструментов с высокой механической проч-
ностью и износостойкостью (резьбонакатные ролики, резьбонакатные
плашки, штампы для холодной штамповки).
Для изготовления режущего инструмента, обладающего тепло-
стойкостью не более 400° С (рубаночные и фуганочные ножи и другой
инструмент для обработки древесины и неметаллических материалов).
Состояние поставки
132. Химический состав, %, по ГОСТ 5950 — 73
С Мп Si Сг V S р
Не более
1,20 — 1,45 0,15 — 0,40 0,15 — 0,35 11,0 — 12,5 0.7—0,9 0,030 0.030
Примечание. <0,30 % Си; <0,35% Ni.
133. Твердость
Без отжига После отжига’ После закалки
^отп’ мм НВ ^отп’ мм НВ Температура закалки и охлаж- дающая среда HRC
2,60 — 2.55 555 — 578 4,2 —3,8 207 — 255 1050—1100° С, масло >58
134. Фазовый состав, % по массе 135. Критические точки, °C
Феррит Карбиды Тип карбида
Ac J
83 — 85 17-15 М7С3 810 760
136. физические свойства 143] при 20° С
1ермическая обработка "г А/см ‘‘max-10’*. Г/м 4 п Js’ Т Р, Ом.мм’/м
Отжиг . . • Закалка от 1050° С 3 жалка от 1050* С, отпуск 1 ч: при 200° С » 400° С > 500° С 10,5 68 65 65 48 54,6 5 5 12 1,6 1,1 1,1 1,1 1.6 0,42 0,68 0,61 0,60 0,44
Легированные стали
Механические свойства. [43]. После закалки от 1060—1080° С и
отпуска при 150—170° С ов = 152, ои = 304 и опч = 156 кгс/мма,
а = 2,95 кгс«м/сма и HRC 62—64.
Ковка
137. Температурный режим
Допустимая темпе- ратура в печи при посадке, °C, не выше Предельная температура нагрева металла, *С Температура конца ковки, ®С, не менее Способ охлаждения
750 1140 800 В колодце
Предварительная термическая обработка
8ЬОд7О°С
Ас,--8104
850-8704 Art-7604
720 75041 АСГ*8ЮЧ
На воздуху
С печью
^50°С/ч
НВ 207-255
Рис. 174. Рекомендуемые схемы н режимы предварительной термической обра-
ботки:
а — отжиг с непрерывным охлаждением; б — изотермический отжиг; а —.
высокий отпуск; г — улучшение
Отжиг с непрерывным охлаждением рекомендуется производить
в шахтных и камерных печах. Продолжительность выдержки после
прогрева всей садки др температуры отжига 2—3 ч.
Сталь Х12Ф1 ((15
Изотермический отжиг целесообразен для печей непрерывного дей-
ствия (конвейерных, толкательных). В этом случае время нагрева до
заданной температуры рассчитывают в зависимости от толщины нагре-
ваемого слоя заготовок и допустимого удельного времени нагрева —
2,0 мин/мм. Продолжительность выдержки при температуре отжига
1—2 ч. Изотермическая выдержка при охлаждении 4—6 ч.
Высокий отпуск следует применять для снятия наклепа после хо-
лодной пластической деформации (так называемый рекристаллизацион-
ный отжиг); для снятия внутренних напряжений от обработки резанием,
предшествующей закалке; после отжига при необходимости получения
более низкой твердости. Продолжительность выдержки при высоком
отпуске 2—3 ч.
Улучшение применяют для получения повышенной чистоты по-
верхности при обработке резанием в тех случаях, когда сталь в отожжен-
ном состоянии имеет твердость <*HRC 35, и для уменьшения деформа-
ции инструмента при окончательной термической обработке (закалке
и отпуске). Закалку и высокий отпуск при улучшении рекомендуется
производить с нагревом в печах. Продолжительность выдержки при
нагреве под закалку 20—30 мин *, при высоком отпуске 2—3 ч. *
Закалка
/ — без поправки на содержание
углерода в твердом растворе; 2 —
о поправкой
После прогрева всей садки до заданной температуры.
116
Легированные стали
Рис. 177. Зависимость содержания
хрома в твердом растворе от тем-
пературы закалки [26]
Рис. 178. Зависимость твердости от
температуры закалки после отпуска при
температуре 160° С [23]
Рис. 179. Зависимость твердости и
количества остаточного аустенита
от температуры закалки [23]:
/ — без обработки холодом; 2 «
с обработкой холодом
Сталь Х12Ф1
117
Рис. 180. Зависимость механических
свойств от температуры закалки [23J
Рис. 181. Изменение длины образца
в зависимости от температуры за*
калки [23]:
/ — без обработки холодом; 2 —
с обработкой холодом
138. Рекомендуемые режимы закалки
Вари- ант Темпера- тура закалки. °C Охлаждение Охлажде- ние до -20° С HRC
Среда | I Темпера- I тура, °C | Выдержка
1 1060 — 1080 Млело 20 — 60 До темпера- туры масла На воз- духе 62 — 64
11 Расплав селитры, щелочи 400 — 550 Выдержка в расплаве равна выдержке при оконча- тельном на- греве под закалку
Примечания: 1. При закалке изделий из стали Х12Ф1 в соляных ваннах обязателен двухступенчатый подогрев; I — при 300—400° С, II — при 800 —850* С. 2. Вариант II применяют для уменьшения деформации изделий. 3. Продолжительность выдержки при окончательном нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ 152].
118
Легированные стали
Отпуск
Рис. 182. Зависимость твердости от
температуры отпуска после закалки при
различных температурах [23]
Рис. 183. Изменение длины в зави-
симости от температуры отпуска
после закалки при различных тем*
пературах [23]
139. Рекомендуемые режимы отпуска
Вари- ант Назначение Темпера- тура нагрева, °C Среда нагрева HRC
1 Снятие напряжений 150—170 Масло, расплав се- литры ( щелочи 62-64
11 Снятие напряжений, понижение твердости 190 — 210 58-60
Ш 200 — 275 57—Б‘
IV 400 — 425 Расплав селитры, щелочи, печь с воздуш- ной атмосферой 55—57
V См. примечание 2 450 — 470 53—55
Примечания: 1. Изделия высокой точности (1—2 мкм) после предварительного шлифования должны подвергаться повторному отпуску (старению). 2. Вариант V применяют в тех случаях, когда размеры штампа при закалке уменьшаются против заданных. 3. Продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 При- ложения.
БЫСТРОРЕЖУЩИЕ СТАЛИ
Сталь Р9
Назначение
Для изготовления различных инструментов нормальной произво-
дительности с малой поверхностью шлифования, от которых требуется
сохранение режущих свойств при нагревании во время работы до тем-
пературы около 600° С (сверла, зенкеры, сегменты к круглым пилам,
инструмент для обработки дерева, ножовки, напильники для твердых
металлов).
Состояние поставки
140. Химический состав, %, по ГОСТ 19265 — 73
С Мп Si Сг W V Мо S р N1
Не более Не более
0,85 — 0,95 0.4 0.4 3.5 — 4,4 8,5— 10,0 2,0—2,6 1,0 0,03 0,03 0,4
(41. Твердость (в отожженном состоянии)
по ГОСТ 19265—73 и критические точки
НВ, не более отп* мм, не менее Критические точки, °C
Ас1 Л'1 мн "к
255 3,8 810 760 180 -110
Примем । и и е. Температура аустенизации 1220* С.
120
Быстрорежущие стали
142. Фазовый состав (221
Терми- ческая обра- ботка Твер- дый рас- твор Кар- биды Тип карбида Содержание легирующих элементов, %
в карбидах в твердом растворе
% ПО массе с 1 w 1 Cr 1 1 V С w| |СГ V
Отжиг 86 — 83 14—17 м.с+мс (МИС.) 4.5 43.5 12,5 10 1,5 2,5 о, г,
Закалка от 1240° С 93 7,0 М.С4-МС 5 43 3,5 13.5 0,5 6,5 4,5 1,5
Примечание. В скобках указан карбид, присутствующий,
в незначительном количестве и не всегда обнаруживаемый в стали
143. Физические свойства при 20* С [24]
Термическая обработка Нс, А/м о к в’ zL U ef 4nJs, Т а S i О Q
Отжиг 12 12,6 0,82—0,80 1,65 — 0,38
Закалка от 1240* С. . . 56 5,0 0,5 1,7 1,1 0,71
Закалка от 1240* С; от- пуск при 560° С (3 ра- за по 1 ч) 36 16 1,0 1J4 0,49
Примечание !. После отжи га у = 8,3 г/см3.
Сталь Р9
121
144. Механические характеристик (49)
Термическая
обработка
20
20
550
Отжи! ...................
Закалка от 1230—1250* С,
отпуск при 560* С 3 раза
по 1 ч ..................
Го же....................
80 — 90 258
190 445
155 263
310
340
284
76
172 0.5
133 1,4
Примечание. После отжига оЛ о = 65 + 70 кгс/ммЪ
1> = 25 + 35%.
Горячая обработка
145. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
< 1агрев, °G Оконча- ние обра- ботки, ®G Охлажде- ние Нагрев, •с Оконча- ние об- работки, •с Охлажде- ние
1 160—1180 850-870 В «сбор- никах» 24 ч 1140—1160 800 — 820 В «сбор- никах» 24 ч
122
Быстрорежущие стали
Предварительная термическая обработка
Температура сварки
J Температура конца горячей
\1 механической обработки
£
Qj
850-8504 Ас,-8104
t ~ -7604
1 / 120-7504 \ /
Ч—I \ Спечьнз
6 О0~С~ ~500-6004 ~V 3д°С^
На воздухе
НВ 207-255
Температура сварку
Аг, = 7604
730-7504 I Ас, =8104
Сборник В сборнике
__________\*5_04/ч_____
500-6004 \ п ,
\ На в о звуке
НВ 207- 255
Время
а)
Время
6)
Температура конца горячей
1 механической обработки
740-780 4 АС,-810аС
50мин
На во звуке
"н
НижеМн НВ 220-265
Время
•)
Рис, 184. Рекомендуемые режимы предварительной термообработки:
а изотермический отжиг после горячей механической обработки и сварки;
б изотермический отжиг после сварки; в — кратковременный отжиг после
горячей механической обработки; г — высокий отпуск для улучшения дефор*
мировання в холодном состоянии (после отжига); д — обработка для улуч-
шения чистоты поверхности при резании; е — обработка перед повторной
закалкой
Сталь Р9
123
Рис. 185. Диаграмма изотермичен
ского превращения аустенита [25].
Температура нагрева 900° С
Условия проведения предварительной термической
обработки сталей Р9, Р12, Р18, Р6МЗ
Отжиг с непрерывным охлаждением рекомендуется производить
в шахтных и камерных печах. Скорость нагрева должна быть не более
.100° С/ч. Продолжительность выдержки после прогрева всей садки до
температуры отжига 2—3 ч.
Изотермический отжиг целесообразен для печен непрерывного дей-
ствия (конвейерных, толкательных). В этом случае время нагрева до
заданной температуры рассчитывают в зависимости от толщины нагре-
ваемого слоя заготовок и допустимого удельного времени нагрева —
2,0 мин/мм. Продолжительность выдержки при температуре отжига
1—2 ч.* Изотермическая выдержка при охлаждении 4—6 ч.
Высокий отпуск (в) предназначен для применения после секторной
или продольно-винтовой прокатки сверл. Может производиться в соля-
ной ванне или в конвейерной печи.
Высокий отпуск (г) следует применять для снятия наклепа после
холодной пластической деформации (так называемый рекристаллиза-
ционный отжиг) для снятия внутренних напряжений от обработки реза-
нием, предшествующей закалке; с охлаждением в масле для улучшения
деформируемости в холодном состоянии (производится после отжига).
Указанный режим обработки перед повторной закалкой (е) не-
применим для предварительно перегретой стали, имеющей в структуре
ледебуритную эвтектику.
* После прогрева всей садки до заданной температуры.
124
Быстрорежущие стали
Закалка
* JOIZlSIOMIllS 1
с пин ч
Рис. 186. Диаграмма изотермического
превращения аустенита [25]. Темпера?
тура нагрева 1220* С
Рис. 187. Мартенситная диаграмма
(по данным А. П. Гуляева и
К. А. Малининой)
Рис. 188. Зависимость твердости и ко-
личества остаточного аустенита от тем-
пературы закалки (по данным А. П. Гу-
ляева и К. А. Малининой)
Рис. 189. Зависимость механиче-
ских свойств от температуры за-
калки [42]
Сталь Р9
125
Рекомендуемые режимы закалки
146. Температура нагрева инструмента, *С
Тип инструмента I подогрев II подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или толщиной. ММ2 менее 5 5-70 более 70 500—600 840 — 860 1230-1250 1210—1220 1220—1240 1230—1240
Примечания: 1. Для фасонного инструмента диаметром или толщиной менее 5 мм подогрев при 500—600* С не обязателен. 2. Правильность выбора температуры окончательного нагрева для отдельных плавок стали необходимо проверять в закаленном виде по величине аустенитного зерна, которое должно быть в пределах 10— 11-го балла по шкале ГОСТ 5639 — 65. Для резцов и фасонного инструмента диаметром или толщиной более 70 мм допускаются зерна 9-го балла (отдельные).
147. Условия охлаждения при закалке
Вари- ант Закалка Охлаждение HRC
Среда Темпера- тура, •с Продол- житель- ность Охлажде- ние до 20° С
1 С непре- рывным охлажде- нием Масло 30-60 До 30 — 60* с На воз- духе 61-63
11 Воздух 20 До 20° С —
III Ступен- чатая Расплавы селитры и щелочи 400 — 500 3 — 5 мин На воз- духе
IV
Расплавы солей 600 — 650 3 — 5 мин Под прессом
V Спе- циальная Масло ци- линдровое, легкое 11 60—150 — Вместе с маслом
VI Масло ин- дустриаль- ное 45 60—140 До 200 — 250° С На воз- духе
VII Изотер- мическая Расплавы селитры и щелочи 250 — 300 3 ч То же 50 — 55
Примечание. Варианты I и IV применяют при закалке
универсального инструмента; II — при закалке изделий диаметром
или толщиной менее 5 мм; вариант IV — при закалке тонкого инстру-
мента. который правится под прессом (например, прорезные фрезы в
пакетированном виде; V — при закалке сложнофасонного тонколез-
вийного инструмента; VI — при закалке длинного инструмента, кото-
рый подвергают правке в интервале температур мартенситного пре-
вращения; VII — для уменьшения деформации при закалке.
126
Быстрорежущие стали
148. Обработка холодом
Вариант закалки Температура охлаждения, •с П родол ж ите л ьнос ть обработки HRC
• I — IV (_70)-(-80) До охлаждения по всему сече- нию 63 — 65
VII 59 — 62
Примечания: 1. Обработку холодом следует производить не
позднее двух часов после закалки.
2. По вариантам V, VI закалки обработку холодом не применяют.
149. Соотношение структурных составляющих стали в закаленном
состоянии
Вариант закалки Охлаждение при закалке Содержание, %
Кар- биды Мар- тенсит Бей- нит Аусте- нит
I — IV, V-VI До 20е С 5 70—65 — 25-30
I-IV С обработкой холодом 85—80 10-15
VII До 20* С С обработкой холодом 40-30 30-25 25-30 65-70 30-35
Закалка с нагревом т. в. ч.
Рис. 190. Диаграмма выбора режимов
с нагревом т. в. ч. [8]
Рис. 191. Зависимость глубины
закаленного слоя, обладающего
вторичной твердостью (HRC 62)
после трехкратного отпуска при
560° С по 1 ч от температуры
эакалки и скорости нагрева [8]
Сталь Р9
127
Отпуск
рис. 192. Мартенситная диаграмма
отпуска (по данным А. П. Гуляева
и К. А. Малининой):
а — продолжительность отпуска 1 ч;
б — температура отпуска 560° С
Температура Продолжительность
отпуска отпуска
Рис. 19Э. Зависимость твердости от
температуры отпуска [24]
HRC
60
50
40
100 100 .300 ЧОО 500 600 °C
Рис. 194. Влияние температуры за-
валки в многократного отпуска при
Мйе С с выдержкой 1 ч на твер-
дость [54]. Температура закалки:
1 — 1200е С; 2 — 1220е С; 3 —
1240° С; 4 — 1260° Q 5 — 1280° С;
6 — 1300е с;
128
Быстрорежущие стали
Рис. 195. Зависимость твердости от
режима отпуска (по данным Л. П. Гу-
ляева и К* А. Малининой). Про-
должительность отпуска:
1 — 15 мин; 2 — 30 мни; 3 — 1 ч;
4 — 3 ч
состояние Отпуск
Рис. 196. Зависимость количества ос-
таточного аустенита от режима отпус-
ка (по данным А. П. Гуляева и К- А.
Малининой). Продолжительность от-
пуска:
/ — 15 мин; 2 — 30 мин; 3 — 1 ч;
4 — 3 ч
Сталь Р9
129
Рис. 197. График выбора режимов отпуска (по данным А. П. Гу-
ляева и К. А. Малининой). Режимы отпуска, обеспечивающие
твердость HRC 62 при содержании остаточного аустенита <5%,
показаны косой штриховкой, рекомендуемые режимы отпус-
ка — штриховкой крест-накрест
Рис. 198. Влияние температуры закал-
ки на механические свойства после
трехкратного отпуска при 560° С [42]
Рис. 199. Влияние температуры
трехкратного отпуска на механи-
ческие свойства при различных
напряженных состояниях [42]
130
Быстрорежущие стали
Рис. 200. Зависимость физических свойств от тем-
пературы отпуска (по данным Л. А. Чудповской).
Отпуск 1 ч
Рис. 201. Зависимость физических свойств после трехкратного
отпуска при 560° С от температуры закалки (по данным
А. И. Гардина)
Тснпсртпура отпуска
Рис. 202. Красностойкость в зависимо-
сти от температуры закалки (А. П. Гу-
ляев и М. Н. Фадюшина). Температу-
ра закалки:
/ — 1200°С; 2 — 1220°С; 3 — 1240°С;
4 — 1260° С; 5 — 1280° С
Рис. 203. Красностойкость стали
различных плавок (поданным А. П.
Гуляева и М. Н. Фадюшиной). За-
штрихованная полоса относится
десяти плавкам. Исходное состоя-
ние: закалка от 1230° С, отпуск при
560* С, 3 раза по 1 ч
Сталь Р12
131
150. Рекомендуемые режимы отпуска
Вариант Температура нагрева при закалке, °C Среда нагрева при отпуске Режим отпуска
Темпера- тура, ®С Продолжи- тельность одного от- пуска, мин Количество отпусков
I GJ W СЛ ОСП 1+ 1+ 1+ СЛ СП Сл Расплав солей и щелочи, воздушная атмосфера 560=*= 10 565=*=5 575=t=5 60 3
II 1230±5 Расплав солей и щелочи 5 80:*= 5 •600±=5 30 10-15 2
Примечания: 1. Воздушная среда допускается для крупно- габаритного инструмента. 2. Кратковременный отпуск (при 580® С по 30 мин и 600® С по 10—15 мин) допускается применять только на автоматизированном обо- рудовании в многоместных приспособлениях или в мелкой таре. 3. Охлаждение после каждого отпуска следует производить до 20-30° С. 4. После закалки с последующей обработкой холодом следует производить однократный отпуск при 560® С в течение I ч. 5. Рекомендуемые составы расплавов солей и щелочи представ- лены в табл. 2 Приложения. 6. Количество остаточного аустенита после отпуска <5%, >Н₽С 62.
Сталь Р12
Назначение
Для изготовления режущего инструмента общего назначения,
обладающего высокой производительностью при обработке конструк-
ционных сталей твердостью ^JiRC 30, от которого требуется сохране-
ние режущих свойств при нагревании во время работы до температуры
около 600° С.
Для режущего инструмента, изготовляемого методами пластиче-
ской деформации.
Состояние поставки
151. Химический состав, %» по ГОСТ 19265 — 73
С Мп Si Сг W V Мо N1 S р
Не более Не более
0,8 —0,9 0,4 0,4 3,1—3,6 12.0—13,0 1,5-1,9 0,5 0,5 0,03 0,03
132
Быстрорежущие стали
152. Твердость (в отожженном состоянии) по ГОСТ 19265 — 7S
и микроструктура
Твердость не более ^ОТП’ мм, не менее Микроструктура стали, предназначенной для обработки резанием
255 3,8 Сорбнтообразный перлит и карбиды
153. Фазовый состав [12]
Фер- рит Кар- биды Тип кар- бида Содержание легирующих элементов, %
% по массе в карбидах в феррите
С I Сг | W V Сг W V
76 24 м.с+ Ч-мс 3,6 9,s 48,0 5,6 1,8 1,4 0,2
154. Физические свойства [43] при 20е С
Термическая обработка /Ус, А/см цшах’ 10 5’ Г/.м вг, Т 40 5 2 2 2 аО
Отжиг 7 57,7 1,1 0,4 1,65 0,33
Закалка от 1250° С ... 46 3,8 1.1 0,71
Закалка от 1250е С, отпуск при 560° С 3 раза по 1 ч 41,5 12,5 0,85 1,67 0,50
Механические свойства при 20° С [43]. После отжига о0,2 = 40 4-
•*45 кгс/мм2; ов с 774-85 кгс/мм2; тпч= 55-5-60 кгс/мм2; 6= 154-20%;
t|)= 204-30%. ан = 2,2 кгс«м/см2, НВ 207—255. После закалки от
1240—1260° С и отпуска при 560° С (3 раза по 1 ч) ои = 310-5- 350 кгс/мм2
и HRC 62!—65.
Сталь Р12
133
Горячая обработка
155. Температурные режимы горячей деформации, °C
Слитки Заготовки
Нагрев Окончание обработки Охлаж- дение Нагрев Окончание обработки Охлажде- ние
1150 — 1200 975—1000 В колод- цах при 750 — 800 1140-1180 900 В колод- цах при 750 — 800
г
Предваритель-
ная термиче-
ская обработка
500
500
Рис. 204. Диаграм-
ма изотермического
превращения аусте-
нита (по данным
Ю. А. Геллера, Л. С.
Кремнева, А. С. Ба-
даевой). Температура
аустенизации 900° С
100
10
600
чоо
ZOO
1% УОЯм] Ч607Ц80 /90%
^7#
// W
5 И 1Й
3040 so'^'/o
"к
S - ч\ ч\« <Ч\\ ч\\\\ v
Ю'
ю’
врс ня
ю
Юс
134
Быстрорежущие стали
Температура сварки
/Температура конца горячей
’/ механической обработки
Температура сварки
Температура конца горячей
'/ механической обработки
500-600°
600°С--------
На воздухе
На воздухе
Ас,
С печы-о
£ 50Ч/Ч
^НВ 255
Время
а)
АС,
___________”н_
HRC 28-35
Ниже Мм
0)
<ъ
850-870 °C
—\ АС,
-----А„г
\ Слечьн)
6004 50°-600°с
На воздухе \
ЗН8255
Время
')
Рис. 205. Рекомендуемые схемы н режимы предварительной термической обра-
ботки:
а — отжиг с непрерывным охлаждением; б — изотермический отжиг; в —
высокий отпуск после горячей механической обработки (секторной и продольно-
винтовой прокатки сверл); г — высокий отпуск для снятия напряжений; д —
обработка для улучшения чистоты поверхности при резании; е — обработка
перед повторной закалкой. Условия проведения предварительной термической
обработки см. на стр. 123
Сталь Р12
135
Закалка
Рис. 206. Диаграмма изотермиче-
ского превращения аустенита (по
данным Ю. Л. Геллера, JI. С. Крем-
нева, Л. С. Бадаевой). Температура
аустенизации 1250° С
Рис. 207. Зависимость твердости и ко-
личества остаточного аустенита от тем-
пературы закалки (поданным Ю. А. Гел-
лера, JI. С. Кремнева, А. С. Бадаевой)
Рис. 208. Зависимость величины
зерна аустенита от температуры
закалки (по данным Ю. А. Геллера,
Л. С. Кремнева, А. С. Бадаевой)
Рис. 209. Зависимость красностой-
кости от температуры закалки
после дополнительного отпуска при
625* С с выдержкой 4 ч (по данным
Ю. А. Геллера, Л. С. Кремнева,
А. С. Бадаевой)
136
Быстрорежущие стали
Рис. 210. Зависимость сопротивле-
ния изгибу от температуры закал-
ки (по данным Ю. А. Геллера,
Л. С. Кремнева, А. С. Бадаевой).
Отпуск при 560° С с выдержкой
1 ч 3 раза
Рекомендуемые режимы закалки
156. Температура нагрева инструмента, ®С
Тип инструмента I подогрев II подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или толщиной, мм: менее 5 6-70 более 70 200-500 840 — 860 1245-1255 1235—1245 1240-1250 1235-1245
Примечания: 1. Правильность выбора температуры окон- чательного нагрева для отдельных плавок стали необходимо прове- рять в закаленном виде по величине аустенитного зерна, которое долж- но быть в пределах 10—11-го балла по шкале ГОСТ 5639—65. Для рез- цов и фасонного инструмента диаметром или толщиной более 70 мм до- пускается присутствие зерен 9-го балла в большем количестве, чем в ин- струменте меньшего размера. 2. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку реко- мендуется рассчитывать по методике ВНИИ [52].
Сталь Р12
137
157. Условия охлаждения при закалке
Вари- ант Способ закалки Охлаждение Охлажде- ние до 20* С
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
I С непрерыв- ным охла- ждением Масло 30-60 До темпера- туры масла На воз- духе
II Воздух 20 До -20е С —
III Ступенчатая Расплав селитры, щелочи 400 — 500 См. приме- чание 2 На воз- духе
IV Расплав солей 600 — 650 Под прессом
V Специальная Масло ци- линдровое 1! 60—150 — Вместе с маслом
VI Масло ин- дустриаль- ное 45 60—140 До 200 — 250е С На воз- духе
Примечания: 1. Варианты I и III применяют при закалке универсального инструмента; II — при закалке изделий диаметром или толщиной менее 5 мм; IV — при закалке тонкого инструмента, кото- рый подвергают правке под прессом (например, прорезные фрезы в па- кетированном виде); V — при закалке сложнофасонного тонколезвий- ного инструмента; VI — при закалке длинного инструмента, который подвергают правке в интервале температур мартенситного превращения. 2. Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под за- калку. 3. После закалки НRC 62 — 65.
Закалка с нагревом т. в. ч.
Рис. 211. Зависимость твердости от
температуры и скорости нагрева
т. в. ч. под закалку (по данным
В. В. Куколева и М. Ю. Ольта*
нецкого)
138
Быстрорежущие стали
Рис. 212. Диаграмма выбора режи:
мов закалки с нагревом т. в. ч. (по
данным В. В. Куколева и М. Ю.
Ольшанецкого).
— — — — граница режимов, обес-
печивающих Креп > HR.C 60
Отпуск
Рис. 213. Зависимость температуры
начала вторичного мартенситного
превращения аустенита в зависимо*
сти от температуры и продолжитель-
ности отпуска (по данным К« Л.
Малининой и В. В. Уманец)
Рис. 214. Зависимость твердости от
температуры отпуска (по данным Ю. Л.
Геллера, JI. С. Кремнева, Л. С. Ба*
даевой)
Рис. 215. Зависимость твердости от температуры, продолжительности и коли-
чества отпусков (по данным К- А. Малининой, В. В. Уманец):
> 5 мин; О — Ю мин; X — 15 мин; д -- 30 мин; V — 60 мни
Сталь Р12
139
Рис. 216. Зависимость количества остаточного аустенита от температуры,
продолжительности и количества отпусков (по данным К. А. Малининой,
В. В. Уманец). Обозначения см. на рис. 215
состояние состояние
состояние
Количество отпускоб
а) ' д) б)
Рис. 217. Зависимость удельного электросопротивления от
температуры, продолжительности и количества отпусков (по
данным К. А. Малининой, В. В. Уманец). Обозначения
см. на рис. 215
140
Быстрорежущие стали
Рис. 218. Теплопроводность и элек-
тропроводимость при различных
температурах испытания [14]. За-
калка по оптимальному режиму,
отпуск при 560° С
158. Рекомендуемые режимы отпуска
Вариант Среда нагрева Темпе- ратура нагрева, °C Продол- житель- ность одного отпуска Количе- ство от- пусков
1 Расплав селитры, щелочи, печь с воздушной атмосферой 560 zb 5 1 ч 3
11 Расплав селитры 580=*= 5 ’30 мин 2
III 600=*= 5 10 мин 2
Примечания: 1. Твердость после отпуска по указанным
режимам НRC 62 — 65, количество остаточного аустенита <5%.
2. Отпуск в печах с воздушной атмосферой допускается только
для крупногабаритного инструмента.
3. Кратковременный отпуск при 600* С по 10 мни допускается
применять только на автоматизированном оборудовании (агрегатах
и линиях), в многоместных приспособлениях или в мелкой таре.
4. Охлаждение после каждого отпуска следует производить до
20—30° С.
5. Рекомендуемые составы расплавов селитры, щелочи представ-
лены в табл. 3 Приложения.
Сталь Р18
141
Технологические свойства
1. При стыковой сварке и при сварке трением со сталями 45 и 40X
свариваемость хорошая (равноценна стали Р18).
2. Шлифуемость удовлетворительная.
3. Склонность к обезуглероживанию аналогична стали Р18.
Сталь Р18
Назначение
Для изготовления универсального инструмента нормальной про-
изводительности с большим сопротивлением изнашиванию, от которого
требуется сохранение режущих свойств при нагревании во "время
работы до температуры около 600° С (резцы, сверла, фрезы, резьбовые
фрезы, долбяки, развертки, зенкеры, метчики, протяжки и др.).
Состояние поставки
159. Химический состав, %, по ГОСТ 19265 — 73
С Мп Si Сг W V Мо S р NI
Не более Не более
0,7 —0.8 0.4 0.4 3,8-4,4 17,0—18,5 1,0—1,4 1,0 0,03 0,03 0,4
160. Твердость (в отожженном состоянии) по ГОСТ 19265—73
критические точки
НВ, не более </опг мм- не менее Критические точки, °C
Ас1 Аг1 мн
255 3,8 820 760 120 — 100
Примечание. Температура аустенизации 1300* С.
142
Быстрорежущие стали
161. Фазовый состав [22]
Термическая обработка Твердый раствор Карбиды Тип карбида Содержание ле[ирующих элементов, %
% по массе в карбидах в твердом растворе
С W Сг V С W Сг V
Отжиг 71 29 М,С (М„Св + + МС) • 2,5 59 7,0 3.5 — 1,5 3 0,5
Закалка от 1280* С • В скобк количестве и н< 82 ах yi 5 все1 18 «азан 'да о мвс 1ы карбиды, пр бнаруживасмьк 2 5 исут ? в с 64,5 ствую тали. 3,0 щие 2,0 в не 0,5 зная 8,0 [ител 4,0 1ЫЮ1 1,0 и
162. Физические характеристики при 20е С [43; 50]
Термическая обработка Нс, А/м о х вг, т К и 2 2 . 2 Q.O
Отжиг 12 50,0 0,9 — 0,95 1,5—1,65 0,42
Закалка от 1280* С 60,5 4,5 0,5 1,2 0,75
Закалка от 1280* С, отпуск при 560* С 3 раза по 1 ч 49 13,0 8.6 1,6 —
Примечание. После отжига у = 8,7 г/см3.
Сталь Р18
143
163. Механические характеристики [11; 49; 55/
Температура испытания, °C Термическая обработка ав °ст аи тпч зГ я U о я
кгс/мм1
20 20 650 Отжиг ... Закалка от 1270* С, от- пуск при 560* С 3 раза по 1 То же 80 — 90 237 104 360-380 345 200 92 — 96 300 151 75-85 170 83,5 0.4 0,87
Примечание. После отжига <*0 2 = 45-5-55 кгс/мм1, Ф = = 5-5-15%.
Рис. 219. Коэффициент теп-
лопроводности X отожженной
стали [30]
t44
Быстрорежущие стали
Горячая обработка
164. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев, *С Оконча- ние об- работки, °C Охлаждение Нагрев, °C Оконча- ние об- работки, °C Охлажде- ние
1220—1240 850 — 870 В «сборни- ках». 24 ч 1200 — 1220 800 — 820 В «сбор- никах». 24 ч
Предварительная термическая обработка
Рис. 221. Диаграмма изотермиче-
ского превращения аустенита [19].
Температура нагрева 900* С
Сталь Р18
145
Температура сварки
г
« Конец еорячеи мехами-
у/ ческой обработки с
V t—^830-8504 Act-820°C
Температура сварки
i / 730-750 4 Спечью
io^c------------\^О’С/ч
100-ШЧ \
На воздуке^\
х Аг, *7604
' 730-7504 1асг-8209С
Лг-------/-------------
Сборник В сборнике
___________\ *309С/ч
500-6004 \ . л
VHa во звуке
НВ 207-255
НВ 207-255
Время
«)
Время
')
Ас,^»го‘с
~гго-гво*с~
/ '» I
I I В маспе или
I I на воздуке
время
»)
время
г)
5
Рис. 222. Рекомендуемые режимы предварительной термической обработки:
а — изотермический отжиг после горячей механической обработки и сварки;
б — изотермический отжиг после сварки; о — высокий отпуск для улучшения
деформирования в холодном состоянии (после отжига); а обработка для
улучшения поверхности при резании; д —» обработка перед повторной закалкой
146
Быстрорежущие стали
Закалка
Рис. 223. Диаграмма изотермиче-
ского превращения аустенита 1бб].
Температура нагрева 1290° С
Рис. 225. Зависимость твердости и
Рнс. 224. Мартенситная диаграм-
ма [17]
%
^30
5 /5
избыточных карбидов в зависимости от тем-
10
800 900 1000 1100 1100 °C
ь)
Рис. 226. Изменение количества
лературы закалки [18]:
а — после закалки; б — после7 закалки и отпуска при 560° С, 1 ч. Сплошной
линией показаны проценты по массе, штриховой — объемные проценты
Сталь Р18
147
Рис. 227. Коэффициент тепло-
проводности X закаленной ста-
ли [30]
Рис. 228. Зависимость механи-
ческих свойств от температуры
закалки [41]:
1 — после закалки в масле; 2 —
после отпуска (150° С, 1 ч для
стали, закаленной при 1100—
1150е С; 550° С — 3 раза по 1 ч
для стали, закаленной при
1200° С и выше)
Рекомендуемые режимы закалки
165. Температура нагрева инструмента, • ° С
Тип инструмента I подогрев II подогрев Окончатель- ный нагрев.
Резцы Фасонный инструмент диаметром или толщиной, мм: менее 5 5-70 • более 70 500 — 600 840 — 860 1285—1295 1260 — 1270 1270—1280 1260—1270
Примечания: 1. Для фасонного инструмента диаметром или толщиной менее 5 мм подогрев при 500 — 600® С не обязателен. 2. Правильность выбора температуры окончательного нагрева для отдельных плавок стали необходимо проверять в закаленном виде по величине аустенитного зерна, которая должна быть в пределах 10—11-го балла по шкале ГОСТ 5639 — 65. Для резцов и фасонного ин- струмента диаметром или толщиной более 70 мм допускаются зерна 9-го балла.
148
Быстрорежущие стали
166. Условия охлаждения при закалке
Вари- ант Закалка Охлаждение Охлаж- дение до 20* С
Среда Темпера- тура, ®С Выдержка
I С непрерыв- ным охла- ждением Масло 30-60 До 30-60* С На воз- духе
II Воздух 20 До 20° С —
III Ступенчатая Расплавы селитры и щелочи 400 — 500 3 — 5 мин На воз- духе
IV Расплавы солей 600 — 650 3—5 мнн Под прессом
V Специальная Масло ци- линдровое легкое 11 60—150 — Вместе с маслом
VI Масло ин- дустриаль- ное 45 60—140 До 200 — 250* С На воз- духе
Примечания: 1. Варианты I и III применяют при закалке универсального инструмента; II — при закалке изделий диаметром или толщиной менее 5 мм; вариант IV — при закалке тонкого инстру- мента, который правят под прессом (прорезные фрезы в'п а котирован ном виде); V — при закалке сложнофасонного тонколезвийного инстру- мента; VI — при закалке длинного инструмента, который подвергают правке в интервале температур мартенситного превращения. 2. После закалки по всем вариантам НRC 62 — 64.
167. Обработка холодом [24]
Варна нт закалки Температура охлаждения, °C П родол жител ьность обработки HRC
I —IV ( — 70) —( — 80) До охлаждения по всему сечению изделия 63 — 65
Примечания: 1. Обработку холодом производить не позд- нее двух часов после закалки. 2. По V и VI вариантам обработка холодом не производится.
Сталь Р18
149
168. Соотношение структурных составляющих стали, %, в закаленном
состоянии [24]
Вариант закалки ~ 1 Мартен- | А Охлаждение при закалке | Карбиды сит | Аустенит
I-IV До 20° С | 13 | 62 — 57 I 25 — 30 С обработкой холодом | 13 | 77 — 72 | 10—15
Отпуск
Рис. 229. Зависимость твердости
от температуры закалки и отпус-
ка [57] (отпуск однократный)
/ — 0.1 ч; 2 — 0,5 ч; 3 — 1,0 ч; 4 — 2,5 ч;
— 20 ч; 6 — 100 ч
отпуска Тснпература отпуска
Отпуск
Рис. 232. Влияние многократного
отпуска при 560е С на твердость и
количество остаточного аустенита
[11]. Закалка от 1290® С а масле
Рис. 231. Зависимость твердости от
температуры отпуска и условий ох-
лаждения при закалке 111]:
/ — охлаждение в масле (20° С);
2 — охлаждение- до —196° С; 3 —
охлаждение до 280° С с выдержкой
3 ч (твердость при 560® С указана
после двукратного отпуска)
150
Быстрорежущие стали
tfitKtc/nn2
Рис. 233. Зависимость механических свойств от температуры отпуска [40]:
/ — закалка от 1260° С, обработка холодом при —78° С; 2 — то же без обра-
ботки холодом; 3 — закалка от 1300° С, обработка холодом при —78° С;
4 — то же без обработки холодом
Рис. 235. Зависимость меха-
нических свойств от условий
охлаждения при закалке и
количества отпусков при
560° С [11]:
1 — охлаждение в масле
(20® С); 2 — охлаждение в
масле, затем до —78° С; от-
пуск 1 ч
Рис. 234. Зависимость ме-
ханических свойств от тем-
пературы отпуска [11]. За-
калка от 1280° С в масле. От-
пуск трехкратный при 525 —
600е с
Сталь Р18
151
Рис. 236. Коэффи-
циент теплопровод-
ности А отпущенной
стали [ЗО]. Термооб-
работка: закалка от
1280° С, отпуск 560° С
3 раза по 1 ч
Рис. 237. Зависимость физических свойств
от температуры отпуска [11]. Закалка от
1280° С в масле
Рис. 238. Зависимость физических свойств от температуры от-
пуска (по данным Л. А. Чудновской). Температура закалки
1280° С
152
Быстрорежущие стали
Рис. 240. Красностойкость стали деся-
ти плавок (по данным А. П. Гуляева
и М. Н. Фадюшиной). Исходное состоя-
ние: закалка от 1270° С, отпуск при
360° С по 1 ч 3 раза
Рис. 239. Красностойкость в зави-
симости от температуры закалки (по
данным А. П. Гуляева и М. Н. Фа-
дюшиной):
/ — 1200; 2 — 1240; 3 — 1260; 4 —
1280; 5 — 1300° С
Исходное состояние: закалка от
1270° С, отпуск при 560° С по 1 ч
3 раза
169. Рекомендуемые режимы отпуска
Вари- ант Темпера- тура нагрева при закалке, ®С Среда нагрева при отпуске* Режим отпуска
Температу- ра» °C Продолжи- тельность одного от- пуска, мин Количество отпусков
1 1270z±=5 1275=Ь5 1290±5 Расплав солей и щелочи, воздушная атмосфера СЛ СП СП ЧОС1 СП СП О 1+НН СП СЛ — о G0 ?
11 1275=±=5 Расплав солей и щелочи 880 ±5 30 2
III 600±5 10-15 2
Примечания: 1. Воздушная среда допускается для крупно-
габаритного инструмента.
2. Кратковременный отпуск (при 580е С по 30 мин и 600° С по 10—
15 мин) допускается применять только на автоматизированном обору-
довании в многоместных приспособлениях или в мелкой таре.
3. Охлаждение после каждого отпуска следует производить до
20 — 30® С.
4. После закалки с последующей обработкой холодом следует
производить однократный отпуск при 560* С в течение 1 ч.
5. Рекомендуемые составы расплавов солей и щелочи представ-
лены в табл. 2 Приложения.
6. После отпуска количество остаточного аустенита < 5%,
>HRC 62.
Сталь Р6МЗ
153
Сталь Р6МЗ
Назначение
Для изготовления режущего инструмента общего назначения,
обладающего высокой производительностью при обработке конструк-
ционных сталей твердостью ^.HRC 30, от которого требуется сохране-
ние режущих свойств при нагревании во время работы до температуры
около 600° С.
Для режущего инструмента, изготовляемого методами пластиче-
ской деформации.
Состояние поставки
170. Химический состав, %, по ГОСТ 19265 — 73
С Мп Si J Сг W V Мо Ni S р
Не более Не более
0,85 — 0,95 0,4 0,4 3,0-3,6 5,5-0,5 2,0 —2,5 3,0-3,6 0,4 0,03 0,04
171. Твердость (в отожженном состоянии) по ГОСТ 19265 —73 и
микроструктура
ИВ, не более </отп.««. не менее Микроструктура стали, предназначенной для обработки резанием
255 3,8 Сорбитообразный перлит карбиды
172. Фазовый состав
Фер- рит Кар- бид Тип карбида Содержание легирующих элементов, %
% по массе в карбидах в феррите
Сг | W | Мо V Сг W | Мо V
84 16 Ме«С. МеС 9 36 12 12 2,2 0,9 1.2 0,3
154
Быстрорежущие стали
173. физические свойства при 20° С [43]
Термическая обработка /Ус, А/см “пих-10'6- Г/м вг, Т 4лJ8, Т R/gHW.HO *d Я и
Отжиг ......... 8 58 1.1 1,65 0,33 8,0
Закалка от 1220* С • • • 64,5 4,8 0,5 1.2 0,71 —
Закалка от 1220* С, отпуск при 560е С 3 раза по 1 ч 40 15 0,8 1,65 0,48 —
Механические свойства [43]. После закалки от 1220° С и отпуска
при 560° С (3 раза по 1 ч) аи = 360-ь400 кгс/мм2; а = 3,0—3,5 кгс*м/см2;
HRC 63.
Горячая обработка
174. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев, •С Оконча- ние об- работки, °C Охлаждение Нагрев, °C Оконча- ние об- работки, °C Охлаждение
1100 — изо 950—975 В колодцах при 750 — 800° С 1080 — 1120 870-900 В колодцах при 750 — 800* С
Сталь Р6МЗ
155
Предварительная термическая обработка
Температура сварки
( Температура конца горячей
xj механической обработки
Температура сварки
Температура конца горячей
! механической обработки
£
tj
850-870 °C
— 600° с
на воздухе
С печью
^50°С/ч
500-600'
АС.
^НВ255
850-870° С
Ас/
________' -----лг,
730-750°С\гСпечью
\ ^50°С/ч
лпп-r 5 О о-600 °C Д
•600 с На бо3духе^\
^НВ25в
Время
«)
Время
Время
е)
Время
О)
Рис. 241. Рекомендуемые схемы и^режнмы предварительной термической обра-
ботки:
а — отжиг с непрерывным охлаждением; б — изотермический отжиг; в
ьысокий отпуск после горячей механической обработки (секторный или про-
дольно-винтовой прокатки сверл); г — высокий отпуск для снятия напряже-
ний; д — обработка для улучшения чистоты поверхности при резании; е —
обработка перед повторной закалкой. Условия проведения предварительной
термической обработки см. на стр. 123
156
Быстрорежущие стали
Закалка
Рис. 242. Диаграмма изотермиче-
ского превращения аустенита
(Г. Л. Коссовича, Ц. J1. Олесовой,
А. Д. Яковлевой). Температура аус-
тенизации 1220° С
Рис. 243. Мартенситная кривая
(по данным Г. А. Коссовича,
А. Д. Яковлевой). Температура
аустенизации 1225° С
Рис. 244. Распределение легирующих
элементов между карбидной Фазой и
твердым раствором в зависимости от
температуры закалки (по данным
Г. А. Коссовича, К* А. Малининой,
В. В. Уманец, Л. И. Барановой)
Рис. 245. Зависимость величины
зерна аустенита от температуры
закалки и продолжительности вы-
держки (по данным Г. А. Коссови-
ча, К- А. Малининой, В. В. Ума-
нец):
Tt < т, <х,
Сталь Р6МЗ
157
Рис. 246. Зависимость твер-
дости, количества остаточ-
ного аустенита А, содержа-
ния карбидной фазы Kt крас-
ностойкости Кр (HRC после
дополнительного отпуска при
620° С с выдержкой 4 ч) от
температуры закалки (по
данным Г. А. Коссовича,
К. А. Малининой, В. В. Ума-
нец, Л. И. Барановой)
Рис. 247. Зависимость твердости,
количества остаточного аустенита
А и удельного электросопротивления
от температуры закалки в интерва-
ле 1180 —1240° С (по данным Г. А.
Коссовича, К. А. Малининой,
В. В. Уманец)
150
<200 <220 °C
Рис. 248. Зависимость сопротивления изгибу
от температуры закалки (по данным Г. А. Кос-
совича, К. А. Малининой, В. В. Уманец).
Отпуск при Б60° С по 1 ч 2 раза
158
Быстрорежущие стали
Рис. 249. Зависимость «горячей
твердости» от температуры за*
калки (по данным Г. Л. Кос*
совича, Т. А. Ульяниной,
Л. Н. Хрулевой)
Рекомендуемые режимы закалки
175. Температура нагрева инструмента, *С
Тип инструмента I подогрев II подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или толщиной, мм: менее 5 5-40 . . . 40 — 70 более 70 200-500 840-860 1220—1230 1210—1220 1220—1230 1215—1225 1200—1215
Примечание. Правильность выбора температуры оконча- тельного нагрева для отдельных плавок стали необходимо проверять в закаленном виде по величине аустенитного зерна, которое должно быть в пределах 10—9-го балла по шкале ГОСТ 5639 — 65. Для резцов н фасонного инструмента диаметром или толщиной более 70 мм допускается присутствие зерен 9-го балла в большем количестве, чем в инструменте меньшего размера. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомен- дуется рассчитывать по методике ВНИИ [52].
Сталь Р6МЗ
159
176. Условия охлаждения при закалке
Вари- ант Закалка Охлаждение Охлаж- дение до 20° С
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
1 С непрерыв- ным охла- ждением Масло 30 — 60 До темпера- туры масла На воз- духе
II Воздух 20 До -—20е С —
III Ступенчатая Расплав селитры, щелочи 400-500 См. приме- чание 3 На воз- духе
IV Расплав солей 600 — 650 См. приме- чание 3 Под прессом
V Специальная Масло цилиндро- вое 11 60—150 — Вместе с маслом
VI Масло ин- дустриаль- ное 45 60—140 До 200 — 250° С На воз- духе
Примечания: I. Твердость после закалки при указанных
условиях охлаждения НRC 62 — 65.
2. Варианты I и III применяют при закалке универсального ин-
струмента; II — при закалке изделий диаметром или толщиной менее
5 мм; IV — при закалке тонкого инструмента, который подвергают
правке под прессом (например, прорезные фрезы в пакетированном
виде); V — при закалке сложнофасонного тонколезвийного инструмента;
VI — при закалке длинного инструмента, который подвергают правке
в интервале температур мартенситного превращения.
3. Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под закалку.
Закалка с нагревом т. в. ч.
Рис. 250. Зависимость твердо-
сти от температуры и скорости
нагрева т. в. ч. (по данным
В. В. Куколева, М. Ю. Ольша-
нецкой):
/-180° С/с; 2 — 60° С/с; 3 —
90° С/с; 4 — 20° С/с; 5 — 40° С/с;
6 — 120° С/с. Охлаждение в
масле
160
Быстрорежущие стали
Рис. 251. Диаграмма выбора ре-
жимов закалки с нагревом т. в. ч.
(по данным В. В. Куколева,
М. Ю. Олын ан едкого).
---------граница режимов,
обеспечивающих красностой-
кость при 625° С, > HR.C 60
Отпуск
Рис. 252. Распределение легирующих элементов между твердым рас-
твором и карбидной фазой в зависимости от продолжительности
отпуска при 560° С (по данным Г. Л. Коссовича, К. Л. Малини-
ной, В. В. Уманец, J1. И. Барановой)
Сталь Р6МЗ
161
Рис. 253. Зависимость температуры
начала вторичного превращения
аустенита от температуры и про-
должительности отпуска (по дан-
ным К. А. Малининой, В. В. Ума-
нец)
Коли, чес
Рис. 254. Зависимость твердости от температуры, продолжительности и коли-
чества отпусков:
Количество отпуска!
Рис. 255. Зависимость количества остаточного аустенита от температуры,
продолжительности и количества отпусков (по данным К* А. Малининой,
В. В. Уманец). Обозначения см. на рис. 254
J62
Быстрорежущие стали
Рис. 256. Удельное электросопротивление
В зависимости от температуры^ продолжи-
тельности н количества отпусков (по дан-
ным К. А. Малининой, В. В. Уманец).
Обозначения см. на рис. 254
Рис. 257. Зависимость механических
свойств от температуры отпуска (подан-
ным Г. А. Коссовича, Т. А. Ульяниной,
Л. Н. Хрулевой)
Сталь Р6МЗ
163
Рис. 258. Изменение количества карбидной фазы К,
количества остаточного аустенита Л, твердости, крас-
ностойкости (HRC после дополнительного отпуска
при 620° С с выдержкой 4 ч), сопротивления изгибу
в зависимости от продолжительности отпуска при
560° С (поданным Г. Л. Коссовича, К. Л. Малининой,
В. В. Уманец, Л. И. Барановой)
177. Рекомендуемые режимы отпуска
Вари- ант Среда нагрева Темпе- ратура нагрева, °C Продолжи- тельность одного отпуска Количе- ство отпусков
I Расплав селитры, щелочи, печь с воздушной атмосферой 560^=5 1 ч 2
П Расплав селитры, щелочи 580=4=5 10—15 мин
Примечания: 1. Отпуск в печах с воздушной атмосферой до- пускается для крупногабаритного инструмента. 2. Кратковременный отпуск при 580* С по 10—15 мин допускается применять только на автоматизированном оборудовании (агрегатах и линиях) в многоместных приспособлениях или в мелкой таре. 3. Охлаждение после каждого отпуска следует производить до 20—30* С. 4. Рекомендуемые составы расплавов селитры, щелочи представлены в табл. 3 Приложения. 5. После отпуска количество остаточного аустенита <2%, HRC 62-65.
164
Быстрорежущие стали
Технологические свойства
При стыковой сварке со сталями 45 и 40Х свариваемость хорошая
(равноценна стали Р18), при сварке трением свариваемость несколько
хуже по сравнению со сталью Р18. Шлифуемость удовлетвори-
тельная. Сталь отличается повышенной по сравнению со сталью
Р18 склонностью к обезуглероживанию. Для предупреждения обез-
углероживания необходимо принимать специальные меры на всех
стадиях обработки, связанных с нагревом выше 800—850° С. Раскис-
лять соляные ванны следует наиболее эффективным ректификатором —
фтористым магнием.
Сталь Р6М5
Назначение
Для изготовления универсального инструмента нормальной про-
изводительности (спиральные сверла, фрезы, червячные фрезы, машин-
ные метчики, долбяки, шевера, протяжки, резцы, диш$овые пилы и др.),
предназначенного для обработки сталей и |чугунов с твердостью
^/7В250—270 и ов 100 кгс/мм2.
Состояние поставки
178. Химический состав, %, по ГОСТ 19265 — 73
С Si Мп Сг W
Не более
0,80 — 0,88 0,5 0,4 3,8 —4,4 5,5 —6,5
V Мо NI S Р
Не более
1.7 —2,1 5,0 —5,5 0.4 0,025 0,035
Сталь Р6М5
165
174. Твердость по ГОСТ 19265—73
и микроструктура
НВ, не более ^отп мм. не ме- нее Микроструктура стали, предназначенной для обработки резанием
255 3,8 Сорбитообразный пер- лит + карбиды
180. Карбидная
неоднородность
по ГОСТ 19265 — 73
До 20 вкл. 2
Св. 20 до 40 3
» 40 > 60 4
> 60 > 80 5
» 80 > 100 6
» 100 » 150 7
181. Фазовый состав (69; 761
Термический обработка Твер- дый рас- твор Кар- биды Т ип карбида Содержание легирующих элементов в твердом растворе. %
% по массе W Мо Сг V
Отжиг . . . Закалка от 1225* С 78 91,4 22 6,6 MeC-f-MC + + (M,tC.) м.с+мс 0,3 2,6 0.7 2,7 3,3 3,8 0.2 L2
Горячая обработка
182. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев, °C Оконча- ние об- работки, •С Охлаждение Нагрев, Оконча- ние об- работки, ®С Охлаждение
1140 — 1160 850 — 870 В «сборни- ках», 24 ч 1130- 1160 850 — 870 В «сборни- ка х>, 24
166
Быстрорежущие стали
Предварительная термическая обработка
—Температура конца
горячей механической
обработки
—Температура конца ~
горячей механической*
обработки
Время Время
а) 6)
Рис. 259. Рекомендуемые режимы предварительной термической обработки:
а — изотермический отжиг; б — отжиг с непрерывным охлаждением
Продолжительность выдержки после нагрева всей садки до тем-
пературы отжига 1—2 ч.
Изотермическая выдержка при охлаждении 4—6 ч.
Закалка /
С Si Cr Но W V ЛС, ~t*c
0t85 0,3 V5 5,0 HL 810 180 1200
Рис. 261. Зависимость
твердости и количества
остаточного аустенита от
температуры закалки
Рис. 260. Диаграмма изотер
мического превращения аусте-
нита [74]
HRC
Сталь Р6М5
167
Рис. 262. Влияние температуры
закалки на микроструктуру стали.
X 460. Закалка в масле от темпе-
ратуры:
«1—1210° С; б — 1220° С; в~
1230° С
Рекомендуемые режимы закалки
183. Температура нагрева инструмента, ° С
Тип инструмента I подогрев II подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы . . • Фасонный инструмент диаметром или толщиной, ММ • менее 5 5-70 более 70 500—600 840 — 860 1225—1235 1200—1210 1215—1225 1200-1210
Примечание. Правильность выбора температуры оконча- тельного нагрева для отдельных плавок стали желательно проверять по величине зерна в закаленном виде, которое должно быть в пределах 10—11-го балла по шкале ГОСТ 5639—65. Для резцов н фасонного ин- струмента диаметром или толщиной более 70 мм допускается зерна 9-го балла.
168
Быстрорежущие стали
184. Условия охлаждения при закалке
Вари- ант Закалка Охлаждение Охлажде- ние до 20е С
Среда Темпе- ратура, °C Выдержка
I С непрерыв- ным охлаж- дением Масло До 30- 60 До 30 — 60° С На воз- духе
Н Воздух 20 До 20° С -
II! Ступенчатая Расплав селитры и щелочи 400 — 500 3 — 5 мин На воз- духе
IV Расплавы солей 600 — 650 3 — 5 мин Под прессом
V Специальная Масло ци- линдровое легкое 11 60—150 — Вместе с маслом
VI Масло ин- дустриаль- ное 45 60—140 До 200 — 250° С На воз- духе
Примечания: 1. Варианты I и III применяют при закалке универсального инструмента; II — при закалке изделий диаметром или толщиной менее 5 мм; вариант IV — при закалке тонкого инстру- мента, который правят под прессом (дисковые пилы); V — при закалке сложнофасонного инструмента; VI—при закалке инструмента, который подвергают правке в интервале температур мартенситного превращения. 2. После закалки по всем вариантам НRC 62 — 64.
Отпуск
Рис. 263. Зависимое!ь твердости от числа отпусков (а) и темпе-
ратуры (б). ;Продолжительность отпуска 1 ч. Закалка от темпе-
ратур:
/ — 1210° С; 2 — 1220° С; 3 — 1230° С
Сталь Р6М5
169
Рис. 264. Зависимость твердости от темпе-
ратуры дополнительного отпуска продол-
жительностью 4 ч (Крвв =» 6204-625° С). Ис-
ходное состояние: закалка от температур:
1 — 1210° С; 2 — 1220° С; 3 — 1230е С. От-
пуск при 560е С 3 раза по 1 ч
Рис. 265. Зависимость прочности при из-
гибе и ударной вязкости после трехкрат-
ного отпуска при 560° С от температуры
закалки. Отпуск 1 ч
Рис. 266. Зависимость физи-
ческих свойств от температу-
ры отпуска (по данным Б. Л.
Александровича)
185. Рекомендуемые режимы отпуска
Вари- ант Среда Темпера- тура нагрева, °C Продолжи- тельность одного отпуска Количе- ство от- пусков
I Расплав солей и щелочи, воз- душная среда 555^=5 1' 1 2-3
II Расплав солей и щелочи . . . Oi ci сл О 00 се ООО Н 1+ 1+ СП СП СП 15 мин 20 мин 10—15 мин 3 2 2
Примечания: 1. Воздушная среда допускается для крупно- габаритного инструмента. 2. Кратковременный отпуск (при 580 и 600® С) допускается при- менять только на автоматизированном оборудовании, в многомест- ных приспособлениях или в мелкой таре. 3. Охлаждение после каждого отпуска следует производить до 20-30° С. 4. Рекомендуемые составы расплавов селитры и щелочи пред- ставлены в табл. 2 Приложения. 5. После отпуска количество остаточного аустенита < 2%, HRC 63-65.
170
Быстрорежущие стали
Технологические свойства
При сварке со сталями 45 и 40Х свариваемость удовлетворительная.
Шлифуемость удовлетворительная. Показатель пластичности п =
= 13-ь 14. Сталь отличается повышенной по сравнению со сталью
Р18 склонностью к обезуглероживанию. Для предупреждения обез-
углероживания при закалке необходимо раскислять соляные ванны
наиболее эффективным ректификатором —фтористым магнием в коли-
честве: 5% от веса соли — ванна окончательного нагрева, 3% — ванна
II подогрева. Шлифуемость удовлетворительная.
Сталь Р9Ф5
Назначение
Для изготовления инструмента с повышенной по сравнению со
сталью Р18 производительностью и износостойкостью в основном для
изготовления режущих инструментов с малой поверхностью шлифо-
вания, выполняющих отделочные (чистовые) операции при обработке
жаропрочных, нержавеющих и конструкционных сталей повышенной
твердости, HRC 30—50, пластических масс, фибры, эбонита и т. п.
Состояние поставки
186. Химический состав, %, по ГОСТ 19265 — 73
С Мп 1 S1 Сг W
Не более
1.4—1,5 0,4 0,4 3,8—4.4 9,0-10,5
Продолжение
V Мо 1 s 1 1 р 1 | N1
Не более
4,3-5,1 1,0 0,03 0,035 0,4
187. Твердость (в отожженном состоянии) по ГОСТ 19265 — 73 и
микроструктура
НВ, не более ^отп’ мм, не менее По требова- нию заказ- чика Микроструктура стали, пред- назначенной для обработки резанием
НВ | ^отп
269 3,7 255 3,8 Сорбитообразный перлит-f-карбиды
Сталь Р9Ф5
171
188. Фазовый состав [221
Термическая обработка I Твердый I раствор 1 1 Карбиды Тип карбидов Содержание легирующих элементов, %
в карбидах в твердом растворе
% по массе
с 1 |w | 1 Сг 1 V С W |сг V
Отжиг 79 21 м,с+ MG+ + (М„С0) • 6,5 38 12,5 17 — 2 2 0.5
Закалка от 1250° С 89 11 М.С MG 6,0 42 3,0 21 0,8 6,5 2,0 4,5
* В скобках указаны карбиды, присутствующие о незначительном количестве и не всегда обнаруживаемые в стали.
189. Физические характеристики при 20е С [43]
Термическая обработка "с А/м Г/м вг. т 4nJs, Т 2 ЗВ S . * аО
Отжиг 11,0 31 0,93 1.6 0,39
Закалка от 1240* С 52 4,0 0,41 1,0 0,72
Закалка от 1240* С, отпуск 560* С 3 раза по 1 ч 39 14,5 0,88 1,62 0,5
Примечание. После отжига у = 8,1 г/см'.
190. Механические свойства [55]
2 6 к 0> х Е СО Я ЗВ С1Ь Термическая обработка ав °C ж аи Тпч ЗЕ о зГ б
h h Со кгс/мм2 а х
20 Отжиг 77,8 98,7 125 76 1.4
20 Закалка от 1250* С, отпуск
при 580® С 3 раза по 1 ч 193 431 285 245 2,7
600 То же — 283 143,6 136 5,0
Примечай и е. После отжига б = 17,5%; яр = 31,5%.
172
Быстрорежущие стали
Рис. 267. Зависимость коэффициента теплопровод-
ности К отожженной стали [30] от температуры ис«
пытании
Горячая обработка
191. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев. •С Оконча- ние обработки •С Охлаждение На^фев, Окончание обра- ботки, ’С Охлаждение
1160 — 1180 850-870 В «сборни- ках», 24 ч 1140 — 1160 850 — 870 В «сборни- ках», 24 ч
Предварительная термическая обработка
Температура конца горячей
механической обработки
Температура конца горячей
механической обработки
84-0-860 °C
8W-8604
750-800°С
Спечью
не бопее
20-2бЧ!ч
время
Время
Время
8)
Рис. 268. Рекомендуемые ре»
жимы предварительной тер»
мической обработки:
а — изотермический отжиг;
б — отжиг с непрерывным
охлаждением; ь — обработка
перед повторной закалкой в
случае некачественной тер-
мической обработки
Сталь Р9Ф5
173
Скорость нагрева при отжиге в печах не более 50° С/ч.
Продолжительность выдержки после нагрева всей садки до тем-
пературы отжига 1—2 ч.
Изотермическая выдержка при
охлаждении 6—8 ч.
Закалка
Рис. 270. Зависимость количества
остаточного аустенита от темпе-
ратуры закалки (без учета карбид-
ной фазы) 124]
Рис. 271. Коэффициент
теплопроводности X за-
каленной стали. Закалка
от температуры 1240° С
[30]
Рис. 272. Удельное элек-
тросопротивление в за-
висимости от температу-
ры закалки (по данным
К- А. Малининой, В. В.
Уманец)
174
Быстрорежущие стали
Рис. 273. Влияние температуры закалки на микроструктуру стали, X 450 [24].
Закалка в масле:
о — 1200° С; б — 1220° С; в « 1240° С; а — 1260° С; д — 1280° С; е — 1300° G
Сталь Р9Ф5
175
Рекомендуемые режимы закалки
192. Температура нагрева инструмента, °C
Тип инструмента I подогрев II подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или толщиной, мм: менее 5 5-70 более 70 500—600 840—360 1245—1255 1220—1230 1235—1245 1220—1230
Примечание. Правильность выбора температуры оконча- тельного нагрева для отдельных плавок стали необходимо проверять в закаленном виде по величине аустенитного зерна, которое должно быть в пределах 10—11-го балла по шкале ГОСТ 5639—65. Для резцов и фасонного инструмента диаметром или толщиной бо- лее 70 мм допускаются зерна 9-го балла (отдельные).
193. Условия охлаждения при закалке
Ва- риант Закалка Охлаждение Охлажде- ние до 20° С
Среда Темпера- тура, *С Выдержка
I II С непрерыв- ным охла- ждением Масло 30-60 До 30 — 60® С На воз- лухе
Воздух 20 До 20* С —
III IV Ступенчатая Расплав селитры и щелочи 400 — 500 3 — 5 мин На воз- духе
Расплавы солей 600-650 3 — 5 мин Под прессом
V VI Специальная Масло ци- линдровое легкое 11 60—150 — Вместе с маслом
Масло ин- дустриаль- ное 45 60—140 До 200 — 250° С На воз- духе
Примечания: 1. Варианты 1 и III применяют при закалке
универсального инструмента; II — при закалке изделий диаметром или
толщиной менее 5 мм; вариант V — при закалке сложнофасонного
тонколезвийного инструмента; VI — при закалке длинного инструмента,
который подвергают правке в интервале температур мартенситного
превращения; IV — при закалке тонкого инструмента, который
правят под прессом (например, прорезные фрезы в пакетированном виде).
2. После закалки по всем вариантам НRC 62 — 64.
176
Быстрорежущие стали
Отпуск
Рис. 274. Зависимость твердости от температуры и числа отпусков:
а — отпуск при 580°;С, 1 ч [24 ]; б — отпуск при 64)0° С, 20 мин, 620° С, 10 мин
(по данным К. А. Малининой, В. В. Уманец). Температура закалки 1240° С
Рис. 275. Зависимость количества остаточного аустенита от температуры и
числа отпусков (без учета карбидной фазы):
а — отпуск при 580° С, 1ч [24]; б — отпуск при 600° С, 20 мин, 620° С, 10 мни.
Закалка от 1240° С (по данным К- А. Малининой, В. В. Уманец)
Сталь Р9Ф5
177
Рис. 270. Зависимость удель-
ного электросопротивления от
температуры и числа отпусков.
Отпуск при 580° С I ч, 600° С,
20 мин; 020* С, 10 мин (по дан-
ным К. Л. Малининой, В. В.
Уманец)
Температура отпуска
Рис. 278. Зависимость твердости от тем-
пературы и продолжительности дополни-
тельного отпуска (/<рвв = 040° С). Исход-
ное состояние: закалка от 1250* С в масле,
отпуск при 500° С 3 раза по 1 ч
Рис. 279. Зависимость твердости от темпе-
ратуры нагрева и количества дополнитель-
ных отпусков [24]. Исходное состояние:
закалка от 1250° С в масле; отпуск при
500° С 3 раза по 1 ч
Рис. 277. Коэффициент теп-
лопроводности отпущенной
стали [30]. Закалка от 1240* С,
отпуск при 500” С 3 раза по 1 ч
HRC
J-------1------1-----L_
575 6QG 625 650
675 °C
Рис. 280. Твердость стали в горячем со-
стоянии (время выдержки 10 мин) [24].
Исходное состояние: закалка от 1250° С
в масле; отпуск при 580° С 3 раза по 1 ч
178
Быстрорежущие стали
194. Рекомендуемые режимы отпуска
Вари* ант Среда нагрева Темпера- тура наг- рева* °C Продол- житель- ность одного отпуска Количе- ство от- пусков HRC
1 Расплав солей и щелочи, воздуш- ная атмосфера 570^:6 1 ч 3-4 63 — 66
II Расплав солей и щелочи 600 ±5 1 ч 2 — 3 62-64
III 600±=5 20 мин 2 63 — 66
Примечания: 1. Воздушная атмосфера допускается для крупногабаритного инструмента. 2. Кратковременный отпуск (при 600° С по 20 мин) допускается применять только на автоматизированном оборудовании, в многомест- ных приспособлениях или в мелкой таре. 3. Охлаждение после каждого отпуска следует производить до 20 — 30° С. 4. Рекомендуемые составы расплавов селитры, щелочи представ- лены в табл. 3 Приложения. 5. После отпуска количество остаточного аустенита < 5%.
Технологические свойства [29; 35; 43]
При точении резцами из твердого сплава Т15К6 Км = 0,64; при
точении резцами из стали Р18 Км = 1; при сварке со сталями 45 и 40Х
свариваемость удовлетворительная. Шлифуемость низкая
Расстояние от шлифобанной поверхности
Рис. 281. Распределение твердости по глубине шлифованного слоя (шлифова-
ние за один проход на плоскошлифовальном станке). Материал круга — элек-
трокорунд белый на керамической связке зернистостью 60 (ЭБ-С1К). 5ПрОд
|= 1,5 м/мин; snon =0,2 мм; и = 33,3 м/с. Количество остаточного аусте«
нита в поверхностном слое 85%
Сталь Р14Ф4
179
Сталь Р14Ф4
Назначение
Для изготовления инструмента с повышенной по сравнению со
сталью Р18 производительностью, износостойкостью и красностой-
костью, с малой поверхностью шлифования, предназначенного преиму-
щественно для выполнения отделочных (чистовых) операций (резцы,
протяжки, фрезы, червячные фрезы, сверла, долбяки, метчики), при
резании жаропрочных, нержавеющих, конструкционных сталей повы-
шенной твердости (HRC 30—50) и др.
Состояние поставки
195. Химический состав %, по ГОСТ 19265 — 73
С Мп SI Сг W
Не более
1.2-1,3 0,4 0,4 4,0 —4,0 13,0-14,5
Продолжение
V Мо S Р N1
Не более
3,4—4,1 1,0 0,03 0,035 0,4
196. Твердость (в отожженном состоянии) по ГОСТ 19265 — 73
НВ, не более ММ, отп не менее По требованию заказчика
НВ </отп- м“
269 3.7 255 3,8
197 Микроструктура и критические точки
Микроструктура стали, пред- назначенной для обработки резанием Аустениза- ция, °C Критические точки, ®С
мн Мк
Сорбитообразный перлит + карбиды 1260 200
860 480 200
180
Быстрорежущие стали
198. Физические характеристики при 20* С 1-43J
Термическая обработка А/см ц max’.1®”*' Г/м т 4nJs* Т я 31 о <а
Отжиг 1,43 50 1.0 1 1.6 0,42
Закалка от 1250° С 52,5 3,8 0,36 1 0,97 | 0,75
Закалка от 1250° С, отпуск при 580* С 3 раза по 1 ч 36 14 0,84 1.6 0,55
Примечание. После отжига V = 8,42 г/см3.
Рис. 282. Коэффициент теп-
лопроводности X отожжен-
ной стали [30]
Рис. 283. Коэффициент линейного рас-
ширения а отожженной стали [51, 4в]
199. Механические свойства [55 J
Темпера- тура ис- пытания, °C Термическая обработка ав асж аи тпч 1иэ/и«эзм ‘D
кгс/мм2
20 I Отжиг 80 92,2 | 142 74,4 1.5
20 Закалка от 1260° С, отпуск при 580* С 3 раза по 1 ч 198,5 428 220 120 2,3
600 То же — 294 214 98 3,2 ’
Примечание. После отжига ои2 — 42,2 кгс/мм’; б = = 16,3%; ф = 27,2%.
Сталь Р14Ф4
181
Горячая обработка
20U. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев; •с Окончание обработ- ки. °C Охлаждение Нагрев* ®С Оконча- ние обра- ботки, °C Охлаждение
1180— 1200 850 — 870 В «сборни- ках», 24 ч 1160 — 1180 850 — 870 В «сборни- ках», 24 ч
Предварительная термическая обработка
С пин ч
Рис. 2d4. Диаграмма изотермического
превращения аустенита [24]. Темпера*
тура нагрева 860° С
Скорость нагрева при отжиге в печах не более 50° С/ч.
Продолжительность выдержки после нагрева всей садки до тем-
пературы отжига 1—2 ч. Изотермическая выдержка при охлаждении
6—8 ч.
182
Быстрорежущие стали
Температура конца горячей
I механической обработки
8У0-8б0°С
Температура конца горячей
' механической обработки
8У0-860°С А
700-8004 7^6O4\CneQhHJ
500 *С
Na воздухе
Время
а)
Закалка
Рис. 286. Диаграмма изотермиче-
ского превращения аустенита [24].
Температура нагрева 1260° С
750-800 °C
Время
6)
С печью не
более
\20-?5°С/ч
Рис. 285. Рекомендуемые ре-
жимы предварительной тер-
мической обработки:
а — изотермический отжиг;
б — отжиг с непрерывным
охлаждением; в — обработка
перед повторной закалкой в
случае некачественной тер-
мической обработки
Время
l : 1 1 1 1 1 11 t I
30 1 I 5 30 1 135
С пин ч
Сталь Р14Ф4
188
Ряс. 288. Зависимость количества
Остаточного аустенита от темпера-
туры закалки [24]
Рис. 289. Коэффициент теп-
лопроводности К закаленной
Стали [30]. Закалка от тем-
пературы 1250° С
Рис. 290. Зависимость коэрци-
тивной силы и удельного элек-
тросопротивления от темпера-
туры закалки (по данным К. А.
Малининой, В. В. Уманец) [24]
184
Быстрорежущие стали
Рис. 291. Влияние температуры эакалки на микроструктуру стали. X 450 [24].
Закалка в масле:
а — 1200° С, б 1220° С; в « 1240° С; г — 1260° С; i - 1280° С; € — 1300° G
Сталь Р14Ф4
185
Рекомендуемые режимы закалки
201. Температура нагрева инструмента. *С
Тип инструмента I подогрев 11 подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или толщиной, мм: . . . . \ менее 5 5-70 более 70 500 — 600 840 — 860 1255—1265 1230—1240 1245-1255 1230 — 1240
Примечание, Правильность выбора температуры оконча- тельного нагрева для отдельных плавок стали желательно проверять по величине аустенитного зерна в закаленном виде, которое должно быть в пределах 10—11-го балла по шкале ГОСТ 5639 — 65. Для рез- цов и фасонного инструмента диаметром или толщиной более 70 мм до- пускаются зерна 9-го балла (отдельные).
202. Условия охлаждения при закалке
Вариант Закалка Охлаждение Охлажде- ние до 20° С
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
1 С непрерыв- ным охла- ждением Масло 30 — 60 До 30 — 60° С На воз- духе
II Воздух 20 До 20° С —
III Ступенчатая Расплавы селитры н щелочи 400 — 500 3 — 5 мин На воз- духе
IV Расплавы солей 600-630 3 — 5 мин Нод прессом
V Специальная Масло ци- линдровое легкое 11 60—150 — Вместе с маслом
VI Масло ин- дустриаль- ное 45 60—140 До 200 — 230е С На воз- духе
Примечания: 1. Варианты I и III применяют при закалке
универсального инструмента; II — при закалке изделий диаметром
или толщиной менее 5 мм; вариант IV — при закалке тонкого инстру-
мента, который правят под прессом (прорезные фрезы в пакетированном
виде); V — при закалке сложнофасонного тонколезвийного инструмента;
VI — при закалке длинного инструмента, который подвергают правке
в интервале температур мартенситного превращения.
2. После закалки по всем вариантам НRC 62 — 64.
186
Быстрорежущие стали
Отпуск
Рис. 292. Зависимость твердости от
температуры и числа отпусков про-
должительностью 1 ч [24]
Рис. 293. Зависимость количества
остаточного аустенита от темпера-
туры и числа отпусков продолжи-
тельностью 1 ч [24]
состояние Продолжительность выдержки
Рис. 294. Зависимость твердости и количества остаточного аус-
тенита от температуры и выдержки при отпуске (по данным
К* Л. Малининой, В. В. Уманец). Закалка от температуры:
— • — 1240° С; —X— 1260° С| 1260° С
Сталь Р14Ф4
187
Рис. 295. Зависимость коэрцитивной силы от температуры и выдержки при
отпуске (по данным К* А. Малининой, В. В. Уманец). Отпуск однократный.
Закалка от температуры: / — 1240° С; 2 — 1250° С; 3 — 1260° С
Продолжительность Выдержки.
Рис. 296. Зависимость удельного электросопротивления от температуры и
выдержки при отпуске (по данным К. А. Малининой, В. В. Уманец). Отпуск
однократный. Закалка от температур: 1 — 1240° С; 2 — 1250° С; 3 — 1260° С
188
Быстрорежущие стали
Генпература. отпуска.
Рис. 297. Коэффициент тепло-
проводности X отпущенной ста-
ли [30]. Закалка от 1250° С, от-
пуск при 560J С 3 раза по 1 ч
Рис. 298. Зависимость твердости от
продолжительности и температуры до-
полнительного отпуска (Кр^а =* 650° С)
[24]. Исходное состояние: закалка от
1260° С в масле, отпуск при 560° С по
1 ч 3 раза ,
Рис. 299. Зависимость твердости от про-
должительности и температуры допол-
нительного отпуска (КРвв = 650° С) [24].
Исходное состояние: закалка от 1260° С
в масле, отпуск при 560° С по 1 ч
3 раза
Сталь Р14Ф4
189
а — испытание на приборе ТК; б — то же на приборе
УИМВ-1. Исходное состояние: закалка от 1260° С в
масле, отпуск при 580° С по 1 ч 3 раза
203. Рекомендуемые режимы отпуска
Вариант Среда Темпера- тура нагрева, °C Продол- житель- ность одного отпуска Количе- ство отпусков HRC
I II Расплав солей и щело- чи, воздушная атмо- сфера 570=4=5 600 ±5 1 ч 1 ч 3-4 2-3 64—66 62—64
III Расплав солей и щелочи 600 ±5 20 мин 3 64 — 66
IV 62О±5 10 мнн
Примечания: I. Воздушная среда допускается для крупно- габаритного инструмента. 2. Кратковременный отпуск (при 600 — 620® С по 10 — 20 мнн) допускается применять только на автоматизированном оборудовании, в многоместных приспособлениях или в мелкой таре. 3. Охлаждение после каждого отпуска следует производить до 20-30° С. 4. Рекомендуемые составы расплавов селитры и щелочи представ- лены в табл. 3 Приложения. 5. После отпуска количество остаточного аустенита < 5%.
ISO
Быстрорежущие стали
Технологические свойства [29; 35; 43]
При точении резцами из твердого сплава Т15К6 Км = 0,6; при
точении резцами из стали Р18 /См = 0,82; при сварке со сталями 45
и 40Х свариваемость удовлетворительная. Шлифуемость низкая.
Рис. 301. Распределение твердости
по глубине шлифованного слоя [24].
Условия и режим шлифования см.
стр. 173. Количество остаточного
аустенита в поверхностном слое
80%
Расстояние от шлифованной noSefUHOcmu.
Сталь Р18Ф2
Назначение
Для изготовления инструмента с повышенной по сравнению со
сталью Р18 производительностью, красностойкостью и износостойкостью
(резцы, червячные и резьбовые фрезы, сверла, метчики), предназначен-
ного для обработки сталей и чугунов твердостью не более НВ 260—280.
Состояние поставки
204. Химический состав, %, по ГОСТ 19265—73
С Мп Si Сг W
Не более
0.85 — 0,95 0,4 0,4 3,8 —4,4 17,5—19,0
Продолжение
V Мо S Р Ni
Не более
1.8 —2,4 1.0 и,03 0,035 0,4
Сталь Р18Ф2
19]
205. Твердость (в отожженном состоянии) по ГОСТ 19265 — 73
микроструктура
НВ, te более <*отп. мм. не менее По требованию заказчика Микроструктура стали, пред- назначенной для обработки резанием
НВ | ‘'отп- мм
269 3.7 255 ’ з.в Сорбитообраэный перлит + + карбиды
206. Фазовый состав 122]
Термическая обработка Твердый раствор Карбиды Тип карбида Содержание легирующих элементов, %
в карбидах в твердом растворе
% по массе
С W | Сг 1 V С W |сг V
Отжиг 71 29 М,С4-МС (М,,С.) * 3.5 48 8,0 7 1.5 2,0 0,5
Закалка от 1290е С 82 18 М.С4-МС 3.0 66.5 3.5 4,0 0.5 8.0 4.0 1,5
♦ В скобках указаны карбиды, присутствующие в незначительном количестве и не всегда обнаруживаемые к стали.
Рис. 302. Коэффициент теплопроводности 1
отожженной сталн [30]
Горячая обработка
207. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев, °C Окончание обработ- ки, °C Охлаждение Нагрев °C Окончание обработ- ки, °C Охлаждение
1220 — 12-10 850 — 870 В «сборни- ках», 24 ч 1180- 1200 850 — 870 В «сборни- ках», 24 ч
192
Быстрорежущие стали
Предварительная термическая обработка
Температура конца горячей
механической обработки
840-860°С
750~800°С 7М0-76 О°С\с речью
~500°С \
На воздухе
Температура конца горячей
f механической обработки
750-800 °C
84 О-86 О °C *
С печью не
более
70-25 °C/ч>
Время
6)
Время
а)
1)
Рис. 303. Рекомендуемые ре2
жимы предварительной тер-
мической обработки:
а — изотермический отжиг;
б — отжиг (с непрерывным
охлаждением); в — обработ-
ка перед повторной закал-
кой в случае некачествен-
ной термической обработки
Скорость нагрева при отжиге в печах не более 50° С/ч.
Продолжительность выдержки после нагрева всей садки до тем-
пературы отжига 1—2 ч. Изотермическая выдержка при охлаждении
6—8 ч.
Закалка
Рис. 304. Зависимость твердости от
температуры закалки [24]
Рис. 305. Зависимость количества
остаточного аустенита от темпера-
туры закалки (без учета карбидной
фазы) [24]
Сталь Р18Ф2
193
Рис. ЗОв. Влияние температуры закалки на микроструктуру стали. X 450 (24).
Закалка в масле от температур:
а — 1200’ С; б — 1220° С; в — 1240° С; г — 1260° С; д — 1280’ С; е — 1300’ О
19i
Быстрорежущие cma.itt
Рис. 307. Коэффициент теплопроводности
закаленной стали [30]. Закалка от 1280° С
Рекомендуемые режимы закалки
208. Температура нагрева инструмента, г С
Тип инструмента I подогрев 11 подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или толщиной, мм: менее 5 5—70 более 70 . . • « 500 — 600 840 — 860 1280—1290 1265—1275 1275—1285 1265—1275
Примечание. Правильность выбора температуры оконча- тельного нагрева для отдельных плавок стали желательно проверять по величине аустенитного зерна в закаленном виде, которая должна быть в пределах 10—11-го балла по шкале ГОСТ 5639—65. Для резцов и фасонного инструмента диаметром или толщиной более 70 мм допускаются зерна 9-го балла (отдельные).
209. Условия охлаждения при закалке
Вариант Закалка Охлаждение Охлажде- ние до 20° С
Среда Темпера- тура# °C Выдержка
1 С непрерыв- ным охла- ждением Масло 30 — 60 До 30 — 60° С На воз- духе
11 Воздух 20 До 20е С —
III Ступенчатая Расплавы селитры и щелочи 400 — 500 3 — 5 мин На воз- духе
IV Расплавы солей 600 — 650 3 — 5 мин Под прессом
Сталь Р18Ф2
195
Продолжение
Вариант Закалка Охлаждение Охлажде- ние до 20° С
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
V VI Специальная Масло цилиндровое легкое 11 60-150 — Вместе с маслом
Масло ин- дустриаль- ное 45 60—140 До 200 — 250° С На воз- духе
Примечания. 1. Варианты I и III применяют при закалке
универсального инструмента; II — при закалке изделий диаметром или
толщиной менее 5 мм; вариант IV — при закалке тонкого инстру-
мента, который правят под прессом (например, прорезные фрезы в паке-
тированном виде); V — при закалке сложнофасонного тонколезвийного
инструмента; VI — при закалке длинного инструмента, который под-
вергают правке в интервале температур мартенситного превращения.
2. После закалки по всем вариантам НRC 62—64.
Отпуск
Рис. 309. Зависимость количества ос-
таточного аустенита от температуры
и числа отпусков продолжительностью
1 ч (без учета карбидной фазы) [24]
Рис. 308. Зависимость твердости от
температуры и числа отпусков про-
должительностью 1 ч [24]
Рис. 810. Коэффициент теплопроводности X
отпущенной стали [30]. Закалка от 1280° С,
отпуск при 580® С 3 раза по 1 ч
196
Быстрорежущие стали
Температура отпуска
Рис. 312. Зависимость твердости от тем-
пературы и количества дополнительных
отпусков [24]. Исходное состояние:
закалка от 1290° С в масле, отпуск
при 660° С по 1 ч 3 раза
Рнс. 311. Зависимость твердости от
температуры и продолжительности
дополнительного отпуска (Крм =
•50° С) [24]. Исходное состояние:
закалка от 1290* С в масле, отпуск
при 660* С по 1 ч 3 раза
№0
^575 600 615 650 675 70fC
состояние
в)
Рнс. 313. Твердость стали в горячем состоянии (вы-
держка 10 мин) [24]t
а — испытание на приборе ТК; б то же на приборе
УИМВ-1. Исходное состояние: закалка от 1290* С в масле,
отпуск при 580* С по 1 ч 3 раза
Сталь Р18Ф2
197
210. Рекомендуемые режимы отпуска
Вариант Среда нагрева Темпе- ратура нагрева, •С Продол- житель- ность одного отпуска, ч Количе- ство отпусков НРС
I II Расплав солей и щелочи 570±5 600 it 5 I 3 2-3 64-66 62—64
Примечания: 1. Охлаждение после каждого отпуска следует производить до 20 — 30* С. 2. Рекомендуемые составы расплавов селитры и щелочи представ- лены в табл. 3 Приложения. 3. После отпуска количество остаточного аустенита <5%.
Технологические свойства [29; 43]
При точении резцами из твердого сплава Км = 0,6; при точении
резцами из быстрорежущей стали Кы = 0,3; при сварке со сталями
45 и 40Х свариваемость удовлетворительная. По склонности к
обезуглероживанию сталь аналогична стали Р18. При нормальном
раскислении ванны (2% буры от массы соли) обезуглероженный слой
отсутствует. Шлифуемость пониженная.
Расстояние от шлифованной, поверхности
Рис. 314. Распределение твердости по глубине шли-
фованного слоя 124]. Условия и режим шлифования
см. стр. 173. Количество остаточного аустенита в
поверхностном слое 65%
198
Быстрорежущие стам
Сталь Р9К10
Назначение
Для изготовления инструмента с повышенной по сравнению со
сталью Р18 производительностью, красностойкостью и «горячей»
твердостью, предназначенного преимущественно для черновой обработки
(резцы, фрезы, червячные фрезы, вставные ножи) при резании жаропроч-
ных, нержавеющих, конструкционных сталей повышенной твердости
(HRC 30-50) и др.
Состояние поставки
211. Химический состав, %, по ГОСТ 19265 — 73
0 Мп Si Сг W
Не более
0,9—1,0 0,4 0,4 3.8—4.4 9,0—10,5
V Со Мв S Р N1
Не более
2,0—2,6 9.5—10,5 1.0 0,03 0,03 0,4
212. Твердость (в отожженном состоянии)
по ГОСТ 19265 — 73 и микроструктура
HBt не более мм, отп’ не менее Микроструктура стали, предназначенной для обработки резанием
269 3,7 Сорбитообразиый перлит-|-карбиды
Сталь Р9К10
199
213. Физические характеристики при 20’ С [131
Термическая обработка Яс. А/м из * о X W — еД Л I—. в? 1 3 °-я 2 2 О
Отжиг 12,7 31,4 1,0 1,8 0,44
Закалка от 1240° С 83 3.5 0,47 1,13 0,79
Закалка от 1240° С, отпуск при 580° С 3 раза по 1 ч ... . 48 12.4 1,0 1,82 0,53
Примечание. После отжига V = 8,3 г/смя.
214. Механические свойства [35]
Темпера- тура ис- Термическая ав асж аи тпч а
пытания, °C обработка кгс/мм’ кгс.м/см2
Отжиг Закалка от 1240® С, отпуск при 580° С 94,7 102 303 82 1,0
3 раза по 1 ч . . 209,2 466 225 102 1,6
600 То же — 284 198 123 5,1
Примечание. После ф = 28,4%. z отжига °о,2 61 кгс/мм1; б = - 15.7%;
Рис. 315. Коэффициент теп-
лопроводности А, отожжен-
ной стали [зо]
200
Быстрорежущие стали
Горячая обработка
215. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев i ° С Оконча- ние об- работки. "С Охлаждение Нагрев, •с Оконча- ние об- работки, ° С Охлаждение
1180— 1200 850 — 870 В «сборни- „ ках», 24 ч 1180 — 1200 850—870 В «сборни- ках», 24 ч
Предварительная термическая обработка
*
Температура конца горячей
механической обработки
8НО-8БО°С
__
750-800°С 7¥О-76С°С\ С печью
~500°С
На воздухе-
Температура конца горячей
! механической обработки
840-8604
75О-8ОО°С
С печено
не более
lO-254/ч
Время
а)
Время
И
Рис. 317. Рекомендуемые режимы предварительной термической
обработки!
а изотермический отжиг; б •— отжиг с] непрерывным охлаж-
дением; в *- обработка перед повторной закалкой в случае не»
качественной термической обработки
Сталь Р9К10
201
Скорость нагрева при отжиге в печах не более 50° С/ч.
Продолжительность выдержки после нагрева всей садки до тем-
пературы отжига 1—2 ч. Изотермическая выдержка при охлаждении
6—8 ч.
Закалка
Рис. 318. Зависимость твердости от
температуры закалки [24]
Рис. 319. Зависимость количества
остаточного аустенита от температу-
ры закалки (без учета карбидной
фазы) [24]
Рнс. 329. Коэффициент теп-
лопроводности 1 закаленной
стали 130]. Закалка от 1240е С
202
Быстрорежущие стали
Рис. 321. Влияние температуры закалки на микроструктуру стали. X 450 [24].
Закалка в масле от температур:
1200° С; б 1220° С; в « 1240° С; г 1260е С; д <— 1280° С; е ~ 1300° О
Сталь Р9К10
203
Рекомендуемые режимы закалки
216. Температура нагрева инструмента, *С
Тип инструмента I подогрев II подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или толщиной, мм: менее 5 5-70 более 70 500—600 840 — 160 1235-1245 1210—1220 1225—1235 1210—1220
Примечание. Правильность выбора температуры окончатель- ного нагрева для отдельных плавок стали необходимо проверять в зака- ленном виде по величине аустенитного зерна, которое должно быть в пределах 10—11-го балла по шкале ГОСТ 5639 — 65. Для резцов и фасонного инструмента диаметром или толщиной более 70 мм допу- скаются зерна 9-го балла (отдельные).
217. Условия охлаждения при закалке
Вари- ант Закалка Охлаждение Охлажде- ние до 20° С
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
1 С непре- рывным ох- лаждением Масло 30-60 До 30 — 60* С На воз- духе
II Воздух 20 До 20* С —
III Ступенчатая Расплавы селитры и щелочи 400 — 500 3 — 5 мин На воз- духе
IV Расплавы солей 600 — 650 3 — 5 мин Под прессом
V Спсцнальная Масло цилиндровое легкое 11 60-150 —• Вместе с маслом
VI Масло индустри- альное 45 60—140 До 200 — 250° С На воз- духе
П р и м е ч а и и я: 1. Варианты I и III применяют при закалке универсального инструмента; II — при закалке изделий диаметром или толщиной менее 5 мм; вариант V — при закалке сложнофасонного тон- колезвийного инструмента; VI — при закалке длинного инструмента, который подвергают правке в интервале температур мартенситного пре- вращения; IV — при закалке тонкого инструмента, который правят под прессом (прорезные фрезы в пакетированном виде). 2. После закалки по всем вариантам НRC 62 — 64.
204
Быстрорежущие стали
Отпуск
Рис. 322. Зависимость твердости - от
температуры, и числа отпусков [24]
продолжительностью 1 ч*
Рис. 323. Зависимость количества ос-
таточного аустенита от температуры
и числа отпусков (без учета карбид-
ной фазы) продолжительностью 1 ч
[24]
Рис, 824. Зависимость предела прочно-
сти при изгибе от температуры отпуска
(по данным С. М. Савериной). Закалка
от 1225° С в масле. Отпуск 3 раза по 1 ч:
/ — испытание при 20° С; 2 « испы»
тайме при 600° С
Рис. 325. Зависимость ударной вяз-
кости от температуры отпуска (по
данным С. М. Савериной). Закалка
от 1225е С в масле. Отпуск 3 раза
по 1 ч:
/ — испытание при 600° С; 2 —
испытание при 20° С
Сталь Р9К10
205
Рис. 326. Коэффициент тепло-
проводности К отпущенной ста-
ли [30J. Термообработка: закал-
ка от 1240® С. Отпуск при 560° С
3 раза по 1 ч
Тенпература отпуска
Рис. 327. Зависимость твердости от
температуры и продолжительности до-
полнительного отпуска (КРм = б4б® С)
124]. Исходное состояние: закалка от
1230° С в масле отпуск при 660® С
3 раза по 1 ч
Рцс. 328. Зависимость твердости от
температуры в количества дополни-
тельных отпусков [24], ИсуоДЙре со-
стоя и не: за кадка от 1|80® С в 18асле;
отпуск вря 660® С 8 раза no 1 Ч
206
Быстрорежущие стали
Ряс. 329. Твердость стали в горячем состоянии (вы-
держка 10 мин) [24]:
а — испытание на приборе ТК; б —* то же на при-
боре УИМВ-1 Исходное состояние: закалка от 1230° О
в масле; отпуск при 580° С 3 раза по 1 ч
218. Рекомендуемые режимы отпуска
Вари- ант Среда нагрева Темпе- ратура нагрева, °C Продол- житель- ность одного отпуска, ч Количе- ство от- пусков HRC
I Расплав солей н щелочи, воздуш- ная среда 570 ±5 1 3 64 — 66
II Расплав солей в щелочи 600:1=5 2—3 62 — 64
Примечания: 1. Воздушная среда допускается для крупно-
габаритного инструмента.
2. Охлаждение после каждого отпуска следует производить до
20-*30° С.
3. Рекомендуемые составы расплавов селитры и щелочи представ-
лены в табл. 3 Приложения.
4. После отпуска количество остаточного аустенита <5%.
Сталь Р10К5Ф5
207
Технологические свойства [29; 35; 43]
При точении резцами из твердого сплава Т15К6 Км = 0,73; при
точении резцами из стали Р18 Км = 0,87; при стыковой электросварке
со сталями 45 и 40Х свариваемость удовлетворительная. Шлифуе-
мость пониженная.
Рис. 331. Распределение твердости по глубине шлифованного слоя 124]. Условии
и режим шлифования см. стр. 173. Количество остаточного аустенита в по-
верхностном слое 75%
Сталь РЮК5Ф5
Назначение
Для изготовления инструмента с повышенной по сравнению со
сталью Р18 производительностью, износостойкостью, красностойкостью
и «горячей» твердостью, с малой поверхностью шлифования (резцы,
протяжки, червячные фрезы, ножи для сборных фрез, сверла), предна-
значенного для обработки жаропрочных, нержавеющих и конструкцион-
ных сталей повышенной твердости (HRC 30—50) и др.
208
Быстрорежущие стали
Состояние поставки
219. Химический состав, %, по ГОСТ 19265—73
С Мп Si Сг W
Нс более
1,45-1,55 0,4 0,4 4,0 —4,6 10,0—11,5
V Со Мо S Р Ni
Не более
4,3 —5,1 5,0 —6,0 1,0 0,03 0.035 0,4
220. Твердость 221. Микроструктура
(в отожженном и критические точки
состоянии)
по ГОСТ 19265—63
НВ, не более мм d . мм< отп’ ’ не менее По требова- нию заказ- чика
НВ ^отп’ мм
285 3,6 269 3,7
Микроструктура □тали, предназ- наченной для обработки резанием Аустениза- ция, *С Критические точки, *С
мн Мк
Сорбитообраз- ный перлит + + карбиды 1240 860 175 525 200
222. Фазовый состав [22]
Термическая обработка Твердый раствор Карбиды Тип карбидов
% по массе
Отжиг 76 24 М.С4-МС4- -НМ„О,) •
Закалка от 1240* С । 88 * В скобках указаны карбид 12 (Ы, присут м«с мс ствующне в незначительном
Сталь Р10К5Ф5
209
229. Физические характеристики при 20s С [4 31
Термическая обработка r/V цшах’10 ’ Г/м, Т «п д я я . я о.О
Отжиг 13 29,5 0,93 1.6 0,47
Закалка от 1240* С 71 3,5 0,49 1.1 0,77
Закалка от 1240* С, отпуск при 560* С 3 раза по 1 ч 43 13 0,95 1,65 0,56
Примечание. После отжига у = 8,13 г/см3.
224. Механические свойства (55]
Темпера- тура ис- Термическая °в асж ан тпч Oi
пытания, •С обработка кгс/мм’ КГО-М/СМ’
20 20 Отжиг Закалка от 1250* С, отпуск при 580° С 89,2 129,5 155 80,7 1.0
3 раза по 1ч . . . 198,9 416 353 103,2 1.0
600 То же — 294 154 83,7 1,5
П р М’ = 19°; » и м е ч । н и е. После ) отжига °0.2 61 кгс/мм1; б' = : 13,6%.
Содержание легирующих элементов, %
в карбидах в твердом растворе
С W Сг V Со С W Сг V Со
6,0 42.5 9,0 20 2,0 - 2,0 3,0 0,5 5,5
7,5 4 7 3,0 29,5 1.0 0.8 7 5 2 5
количестве и не всегда обнаруживаемые в стали.
210
Быстрорежущие стили
Рис. 332. Коэффициент теплопроводности
X отожженной стали [30]
Горячая обработка
225. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев, °C Оконча- ние об- работки, °C Охлаждение Нагрев, °C Оконча- ние об- работки< °C Охлаждение
1180 — 1200 850 — 879 В «сборни- ках», 24 ч 1180 — 1200 850 — 870 В «сборни- ках», 24 ч
Предварительная
термическая
обработка
’Г
800
700
600
500
ЧОО
300
200
100
— \% ю low i —
r ' ' '
'/ZZZZz' VZ/VZZ ’ZZZ/ZZA ’^VZZZz’
'Zz’ZZA'z', j-Zz-ZZz-ZZ, 'z’z’/z’ZZA
HR С18
HRC 18
HRC 25
HRC 40
HRC48
HRC 48
HRC48
HRC 48
Ъ
HRC 48
Рис. 333. Диаграмма изотермическо-
го превращения аустенита [24].
Температура нагрева 860° С
Юг Up IO4 105c
Open я
3012 5 30 123 5
С пин ч
ю
Сталь Р10К5Ф5
211
Температура конца горячей.
У механической обработки
840-8604 .
\ * у АС^
750-8004 740-760°С\ -
-5004 \
На воздухе
Температура конца горячей
/ механической обработки
вчо-звоч ACi
750-8004 \ С печью не
\ более
\ 7О-25Ч/ч
Время
6)
Время
а)
Время
/>)
Рис. 334. Рекомендуемые ре-
жимы предварительной тер-
мической обработки:
а — изотермический отжиг;
б — отжиг с непрерывным
охлаждением; в — обработ-
ка перед повторной закал-
кой в случае некачествен-
ной термической обработки
Скорость нагрева при отжиге в печах не более 50° С/ч.
Продолжительность выдержки после нагрева всей садки до тем-
пературы отжига 1—2 ч. Изотермическая выдержка при охлаждении
6—8 ч.
Закалка
С пин ч
Рис. 335. Диаграмма изотермиче-
ского превращения аустенита [24].
Температура нагрева 1240° С
212
Быстрорежущие стали
Рис. 8М. Влияние температуры закалки на микроструктуру стали. X 460 [24].
Закалка в масле от температур:
а — 1200® С; б ~ 1220® С; в — 1240® С; г — 1260® С; д — 1280° С; е —1300® G
Сталь Р10К5Ф5
213
Рис. 337. Зависимость твердости от
температуры закалки [24]
Рис. 338. Зависимость количества
остаточного аустенита от температу-
ры закалки (без учета карбидной фа-
зы) [24]
Рис. 339. Коэффициент теп-
лопроводности X закаленной
стали 130]. Закалка от тем-
пературы 1240° С
Рис. 340. Зависимость коэрци-
тивной силы и удельного элект-
росопротивления от температу-
ры закалки (по данным К- А.
Малининой, В. В. Уманец)
214
Быстрорежущие стали
Рекомендуемые режимы закалки
226. Температура нагрева инструмента, °C
Тип инструмента I подогрев II подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или толщиной, мм; менее 5 5 — 70 более 70 500—600 840 — 860 1235-1245 1220—1230 1230—1240 1220—1230
Примечание. Правильность выбора температуры оконча- тельного нагрева для отдельных плавок стали желательно проверять по величине аустенитного зерна в закаленном виде, которое должно быть в пределах 10—11-го балла по шкале ГОСТ 5639 — 65. Для рез- цов и фасонного инструмента диаметром или толщиной более 70 мм допускаются зерна 9-го балла (отдельные).
227. Условия охлаждения при закалке
Вари- ант Закалка Охлаждение Охлажде- ние до 20° С
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
I С непре- рывным ох- лаждением Масло До 30-60 До 30-60° С На воз- духе
II Воздух 20 До 20* С —
Ш Ступенчатая Расплавы селитры и щелочи 400-500 3 — 5 мин На воз- духе
IV Расплавы солей 600 — 650 3 — 5 мин Под прессом
V Специальная Масло цилиндровое легкое 11 60—150 — Вместе с маслом
VI Масло индустри- альное 4 5 60—140 До 200 — 250° С На воз- духе
Примечания: 1. Варианты I и III применяют при закалке универсального инструмента; II — при закалке изделий диаметром или толщиной менее 5 мм; вариант V — при закалке сложнофасонного тон- колезвийного инструмента; VI — при закалке длинного инструмента, который подвергают правке в интервале температур мартенситного превращения; IV — при закалке тонкого инструмента, который пра- вят под прессом (прорезные фрезы в пакетированном виде). 2. После закалки по всем вариантам НRC 62 — 64.
Сталь Р10К5Ф5
215
Отпуск
Рис. 341. Зависимость твердости от
температуры и числа отпусков про-
должительностью 1 ч [24]
Рис. 342. Зависимость количества оста-
точного аустенита от температуры и
числа отпусков продолжительностью 1 ч
(без учета карбидной фазы) [24]
состояние Продолжительность выдержки
Рис. 343. Зависимость твердости и количества гостаточного
аустенита А от температуры и выдержки при отпуске. Закал-
ка от температуры:
— . — 1230° С; —X — 1240° С; — Д.----- 1250° С (по данным
К. А. Малининой, В. В. Уманец)
216
Быстрорежущие стали
состояние
Поодолжилпсльность Выдержки
Рис. 344. Зависимость коэрцитивной силы от температуры и
выдержки при отпуске. Закалка от температур:
/ — 1230° С; 2 - 1240° С; 3 — 1250° С (по данным К. А. Ма-
лининой, В. В. Уманец)
Продолжительность Выдержки
Рис. 346. Коэффициент теп-
лопроводности X отпущенной
стали [30J. Закалка от
1260е С,’ отпуск при 500е С
8 раза по 1 ч
Рис. 846. Зависимость удельного электросо-
противления от температуры и выдержки при
отпуске. Закалка от температур:
/ — 1230° С; 2 — 1240е С; 3 1250е С
Сталь Р10К5Ф5
217
Рис. 347. Зависимость твердости от тем-
пературы и продолжительности допол-
нительного отпуска (Крвв = 650° С) [24].
Исходное состояние: закалка от 1240° С
в масле; отпуск при 660° С по 1 ч
3 раза
Рис. 348. Зависимость твердости от
температуры нагрева н количества
дополнительных отпусков [24]. Ис-
ходное состояние: закалка от
1240° С в масле, отпуск при 560° С
по 1 ч 3 раза
Рис. 349. Твердость стали в горячем состоянии (вы-
держка 10 мин) [24]:
а —• испытание на приборе ТК; б —• то же на приборе
УИМВ-1. Исходное состояние: закалка от 1240° С в нас»
ль^ отпуск при 580° С do 1 ч 3 раза
218
Быстрорежущие стали
228. Рекомендуемые режимы отпуска
Вари- ант Среда нагрева Темпе- ратура нагрева, °C Продол- житель- ность одного отпуска Количе- ство от- пусков HRC
I 11 Расплав солей и щело- чи. воздушная атмо- сфера О СП о О о 1+1+ СП СП 1 ч 3-4 2-3 64—67 62 — 64
III IV Расплав солей и щело- чи 600 ±5 620=*=5 20 мин 10 мин 3 64-67
Примечания: 1. Воздушная среда допускается для крупно-
габаритного инструмента.
2. Кратковременный отпуск (при 600* G по 20 мин и 620*С по
10 мин) допускается применять только на автоматизированном обору-
довании в многоместных приспособлениях или в мелкой таре.
3. Охлаждение после каждого отпуска следует производить
до 20 — 30° С.
4. Рекомендуемые составы расплавов селитры, щелочи пред-
ставлены в табл. 2 Приложения.
5. После отпуска количество остаточного аустенита <5%.
Технологические свойства (29; 35; 43]
При точении резцами из твердого сплава Т15К6 Км = 0,485;
при точении резцами из стали Р18 =0,66; при сварке со сталя-
ми 45 и 40Х свариваемость удовлетворительная. Шлифуемость
низкая.
Расстояние от шлифованной поверхности
Рис. 351. Глубина обезугле-
роженного слоя в зависимо-
сти от продолжительности
нагрева при закалке [24]. За-
калка от 1240° С в масле
Рис. 350. Распределение твердости по глубине
шлифованного слоя [24]. Условия и режим
шлифования см. на стр. 173. Количество оста-
точного аустенита в поверхностном слое 85%
Сталь Р18К5Ф2
219
Сталь Р18К5Ф2
Назначение
Для изготовления инструмента с повышенной по сравнению со
сталью Р18 производительностью, красностойкостью, «горячей» твер-
достью и износостойкостью (резцы, фрезы, червячные фрезы, сверла),
предназначенного для обработки жаропрочных, нержавеющих и кон-
струкционных сталей повышенной твердости (HRC 30—50) и др.
Состояние поставки
229. Химический состав, %, по ГОСТ 19265 — 73
О Мп Si Сг W
Не более
0.85-0,95 0,4 0,4 3,8-4,4 17,5 — 19,0
V Со Мо S Р N1
Не более
1,8 —2,4 5,0-6,0 1,0 0,03 0,03 0,4
230. Твердость (о отожженном состоянии)
по ГОСТ 19265 — 73 и микроструктура
НВ, не более мм, отп не менее По требованию заказчика Микроструктура стали; предназначенной для обработки резанием
НВ ^ОТП’ мм
285 3,6 269 3.7 Сорбитообразный перлит-f-кар- биды
НИИ
Физические характеристики при 20° С в отожженном состоя'
ИЗ].
4лЛ = 1,62 Т; у = 8,7 г/см3.
220
Быстрорежущие стали
Горячая обработка
231. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев, °C Оконча- ние об- работки. °C Охлаждение Нагрев, °C Оконча- ние об- работки. °C Охлаждение
1220 — 1240 850 — 870 В «сборни- ках», 24 ч 1200 — 1220 850 — 870 В «сборни- ках», 24 ч
Предварительная термическая обработка
Температура конца горячей
I механической обработки
J 810-8604
Acf
750-8004 7РО76О°С\
-500 °C \С печью
На воздухе
Температура конца горячей
1 механической обработки
\ 8У-0-8604 ACf
750-8004 \
\ С печью не
\ более
\?0-254/ч
Время
Время
Время
в)
Рис. 352. Рекомендуемые режимы предварительной термической обработки:
а — изотермический отжиг; б — отжиг с непрерывным охлаждением; в —
обработка перед повторной закалкой в случае некачественной термической
обработки
Сталь Р18К5Ф2
221
Закалка
Рис. 354. Зависимость твердости от
температуры закалки [24]
Рис. 355. Зависимость количества
остаточного аустенита от темпера-
туры закалки (без учета карбидной
фазы) [24]
222
Быстрорежущие стали
Рис. 356. Влияние температуры закалки на микроструктуру стали. X 450 [241.
Закалка в масле от температур:
а 1200° С; б — 1220° С; в — 1240° С; г — 1260° С; д — 1280° С; е — 1300° С
Сталь Р18К5Ф2
223
Рекомендуемые режимы закалки
232. Температура нагрева инструмента, °C
Тип инструмента I подогрев II подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или толщиной, мм; менее 5 5-70 более 70 500—600 840 — 860 1280-1290 1265-1275 1275—1285 1265—1275
Примечание. Правильность выбора температуры окон- чательного нагрева для отдельных плавок стали желательно проверять по величине аустенитного зерна в закаленном виде, которое должно быть в пределах 10—11-го балла по шкале 5639 — 65. Для резцов и фасонного инструмента диаметром или толщиной более 70 мм допу- скаются зерна 9-го балла (отдельные).
233. Условия охлаждения при закалке
Вари- ант Закалка Охлаждение Охлажде- ние до 20° С
Среда Темпера- тура, °C Выдержка
I С непре- рывным ох- лаждением Масло До 30-60 До 30-60® с На воз- духе
II Воздух 20 До 20° С —
III Ступенчатая Расплавы селитры и щелочи 400-500 3 — 5 мин На воз- духе
IV Расплавы солей 600-650 Под прессом
V Специальная Масло цилиндровое легкое 11 60—150 — Вместе с маслом
VI Масло индустри- альное 45 60—140 д°. 200 — 250® С На воз- духе
Примечания: 1. Варианты I и III применяют при закалке
универсального инструмента; II — при закалке изделий диаметром
или толщиной менее 5 мм; вариант V — при закалке сложнофасонного
тоиколезвнйного инструмента; VI — при закалке длинного инстру-
мента, который подвергают правке в интервале температур мартен-
ситного превращения; IV — при закалке тонкого инструмента, кото-
рый правят под прессом (прорезные фрезы в пакетированном виде).
2. После закалки по всем вариантам Н RC G2 —64.
224
Быстрорежущие стали
Отпуск
Рис. 357. Зависимость твердо-
сти от температуры и числа
отпусков, продолжительностью
1 ч [24]
Рис. 358. Зависимость количества
остаточного аустенита от темпера-
туры и числа отпусков продолжи-
тельностью 1 ч (без учета карбид-
ной фазы) [24]
Температура отпуска
Рис. 359. Зависимость твердости
от продолжительности и темпе-
ратуры дополнительного отпу-
ска = 650° С) [24]. Ис-
ходное состояние: закалка от
1290° С в масле, отпуск при
560° С по 1 ч 3 раза
состояние число отпусков по 1ч
Рис. 360. Зависимость твердости от темпе-
ратуры и количества дополнительных от-
пусков [24]. Исходное состояние: закалка
от 1290° С в масле, отпуск при 560° С по
1 ч 3 раза
Сталь Р18К5Ф2
225
Рис. 361. Твердость стали в горячем состоянии (выдерж-
ка 10 мин) [24]:
а — испытание на приборе ТК; б — то же на приборе
УИМВ-1
Исходное состояние: закалка при 1290° С в масле, от-
пуск при 580° С по 1 ч 3 раза
234. Рекомендуемые режимы отпуска
Вари- ант Среда нагрева Темпе- ратура нагрева, •С Продол- житель- ность одного отпуска, ч Коли- чество отпусков НИС
I Расплав солей и щело- чи, воздушная атмо- сфера 570±5 1 3 64-66
II Расплав солей и щело- чи 600±5 2-3 62-64
Примечания: 1. Воздушная среда допускается для крупно-
габаритного инструмента.
2. Охлаждение после каждого отпуска следует производить
до 20-30° С.
3. Рекомендуемые составы расплавов селитры и щелочи представ-
лены в табл. 2 Приложения.
4. После отпуска количество остаточного аустенита <5%.
226
Быстрорежущие стали
Технологические свойства
Расстояние от шлифованной поверхности
Рис. 363. Глубина обезуглеро-
женного слоя в зависимости от
продолжительности нагрева при
закалке 1290° С, охлаждение в
масле [24]
Рис. 362. Распределение твердости по глу-
бине шлифованного слоя [24]. Условия и
режим шлифования см. стр. 173
Сталь Р8МЗК6С*
Назначение
Для изготовления инструментов с повышенной по сравнению со
сталью Р18 производительностью, в основном для резания жаропроч-
ных, нержавеющих и конструкционных сталей повышенной твердости
(HRC 30—50).
Сталь обладает очень высокой твердостью (до HRC 69—70), повы-
шенной износостойкостью и теплостойкостью.
Состояние поставки
235. Химический состап, %, по ТУ-14-1-404 —72
С Мо Si Сг W
1,05-1,13 3,4 —4,6 0.8—1,2 3,5—4,0 8,0 —9,5
V Со Мп | Ni 1 s 1 1 р
Не более
1,6-1,9 5,7 —6,7 0,4 0,4 0,03 0,03
* По данным Ю. А. Геллера и Б. Л. Александровича (Мосстанкин).
Сталь Р8МЗК6С
227
236. Твердость в отожженном состоянии и критические точки
НВ, не более ^ОТП’ мм, не менее Критические точки, °C
Ас/) мн "к
255 3.S 852 880 130 — 100
Горячая обработка
237. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев, °C Оконча- ние об- работки, •с Охлаждение Нагрев, *С Оконча- ние об- работки, °C Охлаждение
1130- 1150 1020 В колодцах при 750 — 800° С 1140 — 1160 950 — 980 В колодцах при 750 — 800° С
Предварительная термическая обработка
Температура конца горячей
( механической обработки
870-8904
На воздухе
750-8004 ^5QO.C
Act
760-7804------
Температура конца горячей
I механической обработки
J 870-890 °C
J _________AQ
750-8004 ~500°с' ---
С печью не более
20~254/ч —J
Время
а)
Время
о
Рис. 364. Рекомендуемые режимы предварительной термической
обработки:
а — изотермический отжиг; б — отжиг о непрерывным охлаж-
дением
Продолжительность выдержки после нагрева всей садки до тем-
пературы отжига 1—2 ч. Изотермическая выдержка при охлаждении
6-8 ч.
228
Быстрорежущие стали
Закалка
Рис. 365. Диаграмма изо-
термического превращения
аустенита. Температура на-
грева 1200° С
Рис. 366. Зависимость твер-
дости от температуры за-
калки
Рекомендуемые режимы закалки
238. Температура нагрева инструмента, *С
Тип инструмента I подогрев II подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или толщиной, мм: 5—10 10-50 500 — 600 350—900 1210—1230 1190-1210 1200-1220
Сталь P8MSK6GT
229
239. Условия охлаждения при закалке
1 Вариант 1 Закалка Охлаждение Охлажде- ние до 20° С HRC
Среда Темпе- ратура, °C Выдержка
I С непре- рывным охлаж- дением Масло 30 — 60 До 20 — 60* С 63-65
II Ступен- чатая Расплавы селитры и щелочи 450-550 3 — 5 мин На воз- ду хе
Расплавы солей 200 — 250
Отпуск
Рис. 367. Зависимость твердости от
температуры и числа отпусков продол-
жительностью 1 ч [1J
состояние
Рис. 368. Физические свойства в зависимости от температуры
отпуска. Закалка от 1210° С. Отпуск 1 ч
230
Быстрорежущие стали
Рис. 369. Твердость стали раз-
личных плавок в зависимости
от температуры дополнительно-
го отпуска (Кры = 6524-655°С).
Исходное состояние: закалка от
1210° С, отпуск при 540° С 4 ра-
за по 1 ч
Рис. 370. Твердость стали в горя-
чем состоянии (выдержка 10 мин).
Испытание на приборе ТК. Исход-
ное состояние: закалка от 1210° С,
отпуск при 540° С 4 раза по 1 ч
240. Рекомендуемые режимы отпуска
Вариант Среда нагрева Температу- ра нагрева, •с Продолжи- тельность одного от- пуска, ч Количество отпусков HRC
I II Расплав солей и щело- чи 540±5 5603:5 1 4 68,5—69,5 67 — 68,5
Примечания: 1. Охлаждение после каждого отпуска следует производить до 20—30* С. 2. После отпуска количество остаточного аустенита <2%.
Сталь Р9М4К8
Назначение
Для изготовления инструмента с повышенной по сравнению со
сталью Р18 производительностью, красностойкостью, износостойкостью,
«горячей» твердостью (зуборезный инструмент, фрезы, фасонные резцы
и др.), предназначенного для обработки труднообрабатываемых ма-
териалов (жаропрочных, нержавеющих и других сталей), а также для
обработки конструкционных сталей на скоростях резания свыше
50 м/мин.
Сталь Р9М4К8
231
Состояние поставки
241. Химический состав, %, по ГОСТ 19265 — 73
С Si Мп Сг W Мо
Не более
1,0—1,1 0,-1 0.4 3,0 —3,6 8,5—9,5 3,8—4,3
V Со S Р N1
Не более
2,1—2,5 7,5-8,5 0,03 0,035 0,4
242. Твердость по ГОСТ 19265—73 и микроструктура
НВ, не более ^отп’ мм, не менее Микроструктура стали, предназначенной для обработки резанием
269 3,7 Сорбитообразиый перлит 4- карбиды
Горячая обработка
243. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев, °C Оконча- ние об- работки, °C Охлаждение Нагрев. °C Оконча- ние об- работки, °C Охлаждение
1160- 1170 870 — 900 В «колод- цах» при 750 — 800° С 1170 — 1190 870 — 900 В «колод- цах» при 750 — 800* С
232
Быстрорежущие стали
Предварительная термическая обработка
Температура конца горячей
механической обработки
840-86О °C
АС,
750-800°С 740-760°с\ „
\С печью
500 °C
На воздухе
Температура конца горячей
/ механической обработки
у 840-860 °C д Cj
750-800°С \ С печью
\ не более
\?0-25°С/ч
Время Время
а) 6)
Рис. 371. Рекомендуемые режимы предварительной термической
обработки:
а — изотермический отжиг; б — отжиг с непрерывным охлаждением
Скорость нагрева при отжиге
в печах не более 50° С/ч.
Продолжительность выдержки
после нагрева всей садки до тем-
пературы отжига 1—2 ч. Изотер-
мическая выдержка при охлажде-
нии 6—8 ч.
Закалка
Рис. 372. Зависимость твердости и ко-
личества остаточного аустенита А от
температуры закалки
Рекомендуемые режимы закалки
244. Температура нагрева инструмента, °C
Тип инструмента 1 подогрев 11 подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или 1230— 124<?
толщиной, мм; менее 5 5-70 более 70 500 — 600 840 — 860 1210-1220 1220—1230 1210—1220
Примечание. Правильность выбора температуры оконча-
тельного нагрева для отдельных плавок стали желательно проверять
по величине аустенитного зерна в закаленном виде, которое должно быть
в пределах 10—ll-го балла по шкале ГОСТ 5639 — 65. Для резцов и фа-
сонного инструмента диаметром или толщиной более 70 мм допускаются
зерна 9-го балла (отдельные).
Сталь Р9М4К8
233
245. Условия охлаждения при закалке
Вари- ант Закалка Охлаждение Охлажде- ние до 20° С
Среда Темпе- ратура, °C Выдержка
I С непре- рывным ох- лаждением Масло До 30 — 60 До 30 — 60° с На воз- духе
II Воздух 20 До 20° С —
III Ступенчатая Расплавы селитры и щелочи 400 — 500 3—5 мин На воз- духе
IV Расплавы солей 600 — 650 3 — 5 мин Под прессом
Примечания: 1. Варианты I и III применяют при закалке
универсального инструмента; II — при закалке изделий диаметром
или толщиной менее 5 мм; вариант IV — при закалке тонкого инстру-
мента, который правят под прессом (прорезные фрезы в пакетированном
виде).
2. После закалки по всем вариантам НRC 62 — 64.
Рис. 374. Прочность при изгибе
в зависимости от температуры
закалки (отпуск 560° С 3 раза
по 1 ч)
Рнс. 373. Зависимость твердо*
сги и количества остаточного
аустенита А от температуры и
числа отпусков. Температура
отпуска °C:
• — 520; X — 540; Д — 560;
О — 580. Продолжительность
отпуска I ч
234
Быстрорежущие стали
Рис. 375. Зависимость механических свойств от температуры
отпуска (закалка от температуры 1220° С)
Рис. 376. Зависимость твердости от темпе-
ратуры дополнительного отпуска (Ярвя =
= 635-7-645° С). Исходное состояние: закалка
в масле от температур:
/ — 1220° С; 2 — 1230° С; 3 — 1240° С. От-
пуск при 560° С 3 раза по 1 ч
состояние
246. Рекомендуемые режимы отпуска
Вариант Среда нагрева Температу- ра нагрева. °C ч ° о О о ’ н I L, я О Л О я 2.4 = “ L— Н О Е Количество отпусков HRC Количество остаточного аустенита в %
I Расплав солей и щелочи, воздушная атмосфера 540 — 560 1 2-3 66—68 ^5
Примечания; 1. Воздушная среда допускается для крупно- габаритного инструмента. 2. Охлаждение после каждого отпуска следует производить до 20—30° С. 3. Рекомендуемые составы расплавов селитры, щелочи представ- лены в табл. 2 Приложения.
Сталь Р12Ф2К8МЗ
235
Сталь Р12Ф2К8МЗ
Назначение
Для изготовления специального инструмента при обработке тита-
новых сплавов, нержавеющих, жаропрочных и высокопрочных сталей,
а также других труднообрабатываемых материалов твердостью до
НPC 50.
Состояние поставки
247. Химический состав, %, по ТУ 14-1-93 — 71
С Мп Si Сг W V
Нс более
0,95—1,05 0,4 0,4 3,8 —4,4 11,0—13,0 1.8—2,4
Со Мо S Р N1
Не более
7,5 —8,5 2,8-3,4 0.03 0,035 0,4
248. Твердость (в отожженном состоянии),
микроструктура и критические точки
НВ, не более (1т, отп мм, не менее Микроструктура стали, предназначенной для обработки резанием Критические точки, *С
Ас1 Аг1
293 3,55 Сорбитообразиый пер- лит 4- карбиды 820-860 740 — 700 200 — 220
Примечание. Температура аустенизации 1230° С.
236
Быстрорежущие стали
249. Фазовый состав [52]
Феррит Карбиды и интер- металлонды Тип карбидов
% по массе
70 30 М.С, МС, M23Cf
250. Физические свойства после отжига *
Вг, Т 4nJs, Т "с- А/м Р. Ом.мм’/м V. г/см’ а«10е, 1/°С, при
20—700° С 20—800® С
0,84 1.27 26,3 0,38 3,39 13,8 10,6
Механические свойства при 20° С (для образцов с 2—3 баллом
карбидной неоднородности). После отжига о0,2 = 60ч-85 кгс/мм2;
ов = 97-5-110 кгс/мм2; = 110ч-120 кгс/мм2; ои = 210ч-235 кгс/мм2;
б = 10ч-14%; гр = 11ч-13%; ан = 6ч-10 кгс- м/см2. После закалки от
1230° С и отпуска при 560° С (3 раза по 1 ч) ои = 200ч-250 кгс/мм2
и а= 1,5ч-2,0 кгс-м/см2.
Горячая обработка
251. Температурные режимы горячей деформации
Слитки Заготовки
Нагрев, °C Оконча- ние об- работки, °C Охлаждение Нагрев, °C Оконча- ние об- работки. °C Охлаждение
1180- ИвО -900 В «колод- цах» при 750 — 760° С до 8 ч 1180 — 1160 -900 В «колод- цах» при 750 С до 8 ч
По данным УкрНИИспецсталь.
Сталь Р12Ф2К8МЗ
237
Предварительная термическая обработка
Температура конца горячей
' механической обработки
850-860 °C
_ _df'_ _
С печью не более
25-30лС/ч
Температура конца горячей
' механической обработки
850-860°С
С печью
~55О-6ОО°С
750-800 °C
£
ACf
~110-760°С~
750- 80О °C
^600 °C
Спечью
Время Время
Рис. 377. Рекомендуемые режимы предварительной термической обработки:
а — изотермический отжиг; б — отжиг с непрерывным охлаждением
Скорость нагрева при отжиге в печах не более 50° С/ч.
Продолжительность выдержки после нагрева всей садки до тем-
пературы отжига 1—2 ч. Изотермическая выдержка при охлаждении
6—8 ч.
Закалка
Рис. 378. Зависимость твердости и коли-
чества остаточного аустенита А от темпе-
ратуры закалки
Рекомендуемые режимы закалки
252. Температура нагрева инструмента, °C
Тип инструмента I подогрен II подогрев Окончатель- ный нагрев
Резцы Фасонный инструмент диаметром или ТОЛЩИНОЙ, ММ) менее 5 5-70 500 — 600 850 — 885 1240—1250 1220—1230 1230—1240
Примечание. Правильность выбора температуры окон- чательного нагрева для отдельных плавок стали желательно прове- рять по величине аустенитного зерна в закаленном виде, которое должно быть в пределах 10—11 балла по шкале ГОСТ 5639—65 Для резцов допускаются зерна 9-го балла (отдельные).
238
Быстрорежущие стали
253. Условия охлаждения при закалке
Вари- ант Закалка Охлаждение Охлажде- ние до 20° С HRC
Среда Темпера- тура, ®С Выдержка
I С непре- рывным охлаж- дением Масло 40—70 До 40—70* С На воз- духе 62-64
II Ступен чатая Расплавы селитры и щелочи 400—450 3 — 5 мин
Отпуск
Рис. 380. Зависимость проч-
ности при изгибе от темпера-
туры закалки
Рнс. 379. Зависимость твердости
и количества остаточного аусте-
нита от температуры и числа
отпусков. Температура отпуска:
• — 520° С; X — 540° С; Д —
560° С; О - 580° С. Про-
должительность отпуска 1 ч
Рис. 381. Зависимость механических свойств от температуры от-
пуска (закалка от температуры 1240° С)
Сталь Р12Ф2К8МЗ
239
Рис. 382. Зависимость твер-
дости от температуры до-
полнительного отпуска
(КРм = 630+635° С). Исход-
ное состояние: закалка в
масле от температур:
/ — 1230° С; 2 — 1240е С;
3 — 1250° С. Отпуск 660° С
3 раза по 1 ч
Рис. 383. Твердость стали в
горячем состоянии (выдерж-
ка 10 мин)
254. Рекомендуемые режимы отпуска
Вариант Среда нагрева Температу- ра нагрева, °C Продолжи- тельность одного от- пуска, ч Количество отпусков HRC Количество остаточного аустенита, %
1 Расплав солей и щелочи, воздушная среда . . 540—560 1 3 — 2 66 — 68 С5
Примечания: 1. Охлаждение после каждого отпуска сле- дует производить до 20 — 30° С. 2. Рекомендуемые составы расплавов селитры и щелочи пред- ставлены в табл. 2 Приложения.
КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ
Сталь 45
Назначение
Для изготовления деталей инструмента, которые должны обладать
повышенной прочностью при незначительном истирании (хвостовая
и крепежная части сварного инструмента, державки резцов, корпусы
и детали сборного инструмента, оправки, детали клуппов и колово-
ротов).
Для изготовления инструмента, применяемого при ручных работах
(круглогубцы, молотки).
Состояние поставки
255. Химический состав, %, по ГОСТ 1050 — 60
С Мп Si Сг Си Ni S Р
Не более
0,42 — 0,50 0,50 — 0,80 0,17 — 0,37 0,25 0,25 0,25 0,040 0,040
256. Твердость
Без отжига После отжига
‘,отп> мм НВ мм отп НВ
>3,9 ^24 1 >4,2 <207
Сталь 45
24!
Микроструктура. В неотожженном состоянии — мелкопластинча-
тый перлит и феррит, после отжига пластинчатый перлит и феррит.
Механические свойства. сгв^61 кгс/мм2; от = 36 кгс/мм2; б
16%; ф 40%; ан 5 кгс- м/сма. Свойства при испытании на растя-
жение определены на образцах, изготовленных из нормализованных
заготовок; ударная вязкость на термически обработанных образцах
(определяется по требованию заказчика).
Глубина обезуглероженного слоя. В стали, предназначенной для
поверхностной закалки т. в. ч., глубина общего обезуглероженного
слоя (феррит + переходная зона) не должна превышать на сторону
0,5% фактического размера.(диаметра, толщины); определяется по тре-
бованию заказчика.
257. Фазовый состав, %
по массе
Феррит Карбиды Тип карбида
92,5 — 94 7,5 — 6 Fe3C
258. Критические
точки, °C
Act Act
730 802 690 791
259. физические свойства
Температура, а.10е, мм/м *С Вт (м*®С) Р. мкм-Ом-см V. г/см1
0-100 11,59 48,2 17,7 7,85
Ковка
260. Температурный режим
Допустимая температура в печи при посадке, не выше, °C Предельная температура нагрева металла, °C Температура конца ковки, не менее, °C Способ охлаждения
800 1220 850 На воздухе
242
Конструкционные стали
Предварительная термическая обработка
Время
0)
Время
Рис. 384. Рекомендуемые схемы
и режимы предварительной тер>
мической обработки:
а — отжиг с непрерывным ох-
лаждением; б — высокий от-
пуск; в — нормализация
Условия проведения предварительной
термической обработки сталей 45 и 40Х
Отжиг с непрерывным охлаждением рекомендуется производить
в шахтных и камерных печах. Продолжительность выдержки после
прогрева всей садки до температуры отжига 1—1,5 ч. При отжиге в пе-
чах непрерывного действия (конвейерных, толкательных) время нагрева
до заданной температуры рассчитывают в зависимости от толщины на-
греваемого слоя заготовок и допустимого удельного времени нагрева
1,0 мин/мм. Продолжительность выдержки после прогрева всей садки
до температуры отжига 40 мин — 1 ч.
Высокий отпуск применяют для снятия наклепа после холодной
пластической деформации (так называемый рекристаллизационный
отжиг); для снятия внутренних напряжений от обработки резанием,
предшествующей закалке; перед повторной закалкой изделий, имеющих
пониженную твердость после термической обработки. Продолжитель-
ность выдержки при высоком отпуске 0,5—1,0 ч.*
Нормализацию применяют для измельчения зерна перегретой
стали и для получения повышенной чистоты поверхности при обработке
резанием в тех случаях, когда сталь имеет твердость ^НВ 183. Нагрев
при нормализации можно производить в печах и соляных ваннах. Про-
После прогрева всей садки до заданной температуры.
Сталь 45
243
должительность выдержки при нагреве в печах 10—20 мин *, при на-
греве в соляных ваннах — равняется расчетной выдержке для нагрева
под закалку [52].
Закалка
°г
900
800
700
600
500
ЧОО
300
100
100
о
°C
900
800
700
600
500
400
300
100
100
О
Рис. 385. Диаграмма ’ ™
изотермического । i i
превращения аустенита [58] iq 100 ч
• После прогрева всей садки.
‘<44
Конструкционные стали
6) г)
Рис. 386. Изменение твердости по диаметру закаленного образца:
а •— охлаждение в воде; б — охлаждение в масле [67, 44 b в <— крупнозерни-
стая сталь; г — мелкозернистая сталь [62, 44]. Температура закалки образца
диаметром 12—.15 мм 800° С, диаметром 25—75 мм 830° С, охлаждение
в воде
Сталь 45
245
Продолжительность охлаждения от 800 до 50fС
Г
5 П 31 49 66 8Z с
1-----1----1---1----1----1---1----1---1----1----1---1----1
Рис. 387. Изменение твердости по длине образца (метод торцовой
закалки [27, 31])
281. Рекомендуемые режимы закалки
Вари- ант Темпера- тура, •с Охлаждение Охлажде- ние до 20° С HRC Структура или балл мартенсита по шкале ГОСТ 8233-56
Среда Темпе- ратура °C Выдержка
I 820—840 Вода 20 — 30 До 100* С В масле 56 — 60
II 5%-иый водный рас- твор поваренной соли 58—62 ।
III 5%-ный водный рас- твор щелочи 56 — 60 ।
IV 840 — 860 Масло индустриаль- ное 12 20—40 До температуры мас- ла — 40 — 50 Троостосорбит
V 860—880 Расплав селитры, щелочи 140—160 Выдержка в расплаве равна выдержке при на- греве под закалку Н а воз- духе 40—50
Примечания; 1. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать
по методике ВНИИ (Е. А. Смольникова) [52].
2. Вариант III применяют для предотвращения образования мягких пятен.
3. Варианты IV и V можно применять для изделий диаметром или толщиной не более 10 мм.
Конструкционные стали
Сталь 45
247
Закалка с нагревом т« в. ч
Рис. 388. Зависимость твердости от
температуры и скорости нагрева
т. в. ч. (по данным В. В. Ку ко ле-
ва, М. Ю. Ольшанецкого)
Ъ
* 1550
1^0
§ 1150
X 1050
| 250
| 850
750
Рис. 389. Зависимость глубины за-
каленного слоя от температуры и
скорости нагрева т. в. ч. (по дан-
ным В. В. Куколева, М. Ю. Оль-
шанецкого)
Т смпература закалки
Норна льна*---------
структура __
^ейг^Г/fz/z/zzy/Z
1575150 ПГС/с
Скорость каереОи 0 шиперВале разоВых
превращений.
Рис. 390. Диаграмма выбора режимов за-
калки с нагревом т. в. ч. (по данным
В. В. Куколева, М. Ю. Ольшанецкого)
248
Конструкционные стали
Отпуск
нас
50
40
30
20
10
HRC
50
40
30
10
ю
О Ю 20 30 40 50 60 10 нт
Расстояние от о/ламдаеного торца
Рис. 391. Изменение твердости по длине образца в зави-
симости от температуры отпуска [58]
Диапстр им тыщам изделия (расчетные)
Рис. 892. Диаграмма выбора темпе*
ратуры отпуска в зависимости от
диаметра (толщины) образца (по
данным К. А. Малининоы)
Сталь 45
249
Рис. 393. Механические свойства в
зависимости от температуры отпуска
[44]. Закалка от 800 — 830° С
262. Рекомендуемые режимы отпуска
Вари* ант Назначение Темпе- ратура нагрева, °C Среда нагрева HRC
1 Снятие на- пряжений 140—180 Масло, расплав селитры, щелочи Сохраняется на уровне, полу- ченном при за- калке
11 Снятие на- пряжений, по- нижение твер- дости 200—270 Расплав селитры, щелочи, печь с воздушной атмо- сферой 54-50
Температуру расплава ре- комендуется выбрать по диа- грамме на рис. 392 в соответ- ствии с требуемой твердостью и размером изделия <50
Примечание. Нормы нагрева и продолжительность вы* дер ж кн при отпуске см. табл. 3. Приложения.
250
Конструкционные стали
Сталь 40Х
Назначение
Для изготовления частей и деталей инструмента, которые должны
обладать высокой прочностью при незначительном истирании (хвосто-
вая и крепежная части сварного инструмента, державки резцов, кор-
пусы и детали сборного инструмента, оснащенного пластинками твер-
дого сплава или быстрорежущей стали).
Для изготовления вспомогательного инструмента и инструмента,
применяемого при ручных работах (молотки, гаечные ключи).
Состояние поставки
263. Химический состав, %, по ГОСТ 4543—71
О Мп S1 Сг Си NI S Р
Не более
0,36— 0,44 0,50 — 0,80 0,17— 0,37 0,80 — 1,10 0,20 0,25 0,035 0,035
264. Твердость
Без отжига * После отжига
"отп' м“ НВ м“ НВ
4,5 —4,1 179 — 217 >4,1 <217
Микроструктура. В неотожженном состоянии мелкопластинчатый
перлит и феррит, после отжига — пластинчатый перлит и феррит.
Механические свойства. Со.1^70 кгс/мм2; ав >> 100 кгс/мм2;
6^ 10%; 45%; ан 6 кгс/см2.
Механические свойства определены на образцах, изготовленных
из термически обработанных заготовок, по режиму: закалка при 850° С
с охлаждением в масле, отпуск при 500° С с охлаждением в воде или
масле.
* Требованиями ГОСТ 4543 — 71 не обусловливается.
Сталь 40Х
251
Глубина обезуглероженного слоя. Глубина общего обезуглерожен-
ного слоя (феррит + переходная зона) не должна превышать на сто-
рону 1,5% фактического размера (диаметра, толщины); определяется
по требованию заказчика.
265. Фазовый состав, %
по массе
266. Критические
точки, *С
Феррит Карбиды Тип карбида
93—94,5 5,5-7 Fe3C
Act Aca Лг, Ar3
7 43 815 693 730
267. Физические свойства [38]
Параметры Температура испытания ♦, С
100 200 300 400 500 600
а« 10е, мм/м «°C • • • • • 11,0 12,0 12,2 12,9 13,5
К, Вт/(м«*С) 32,6 31,0 29,4 28,0 26,8 25,6
• Для а указаны верхние значения, нижние значения 25* С, Примечание. V = 7,82 г/см3 при 20° С.
Ковка
268. Температурный режим
Допустимая температура в печи при посадке, не выше, °C Предельная температура нагрева металла, °C Температура конца ковки, не менее, ®С Способ охлаждения
850 1180 800 Размеры круг, квадрат менее 50 мм — на воздухе, остальные — в ко- лодце
252
Конструкционные стали
Предварительная термическая обработка
Рис. 394. Рекомендуемые схемы и режимы предварительной термической
обработки:
а —> отжиг с непрерывным охлаждением; б — высокий отпуск; в — нор-
мализация. Условия проведения предварительной термической обработки
см. стр. 242—243.
Сталь 40Х
259
Закалка
254
Конструкционные стали
HRC
50
10
40
30
20
j,*• • • • ••
- Л41
р О ' о 3 г
о >°о
Оо / //
/
-
п
// h
fr J/_
-
750
800
850
900
950
1000
Рнс. 396. Зависимость твердости от температуры закалки [331
6)
Рис. 397. Изменение твердости по диаметру закаленных образцов 14, 44J
а в охлаждение в воде; б « охлаждение в масле
а)
Сталь 40Х
255
Диаметр
Рис. 398. Изменение твердости по сече-
нию образца в зависимости от исходной
структуры стали 1б, 44]
Рис. 399. Изменение твердости по длине образца (метод торцовой
мкалки) 127, 31]
269. Рекомендуемые режимы закалки
Вари- ант Темпе- ратура. °C Охлаждение Охла- ждение до 20° С HRC Структура или балл мартенсита по шкале ГОСТ 8233—56
Среда Темпе- ратура, °C Выдержка
I 820 — 840 Вода 20 — 30 До - 100е С В масле 56—60 1
II 5%-ный водный рас- твор поваренной соли 58—62
III 5%-ный водный рас- твор щелочи 56—60
IV 840 — 860 Масло индустриаль- ное 12 20—40 До температуры мас- ла — 45 — 55 Троосто- мартенсит
V 860 — 880 Расплав селитры, щелочи 140—160 Выдержка в расплаве равна выдержке при на- греве под закалку На воз- духе 45—55
Примечания: 1. Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ (Е. А. Смольникова) [521. 2. Вариант III применяют для предотвращения образования мягких пятен. 3. Варианты IV и V можно применять для изделий диаметром или толщиной не более 10 мм.
Конструкционные стали
Сталь 40Х
257
Закалка с нагревом т. в. ч.
Рис. 400. Изменение твердости по
сечению образца при закалке с на-
гревом т. в. ч. (по данным В. В.
Куколева, М. Ю. Ольшанецкого)
L—>
h Ч Закалка с с 8 НоО
/
п.
Закалка с о*.> д селитре пр
150 ° С/С ,75 *С/С ^25 'С/с
охлаждением' 1е
150 °С/с Лз'с/с 725 ° С/С
/Л
1
л а* дениен ?и 270±10*С
W 850 950 Ю50 Н50 1250 °C
Рнс. 401. Зависимость твердости на
поверхности от температуры и скоро*
стн нагрева т. в. ч. (по данным В. В.
Куколевая М. Ю. Олыпанецкого)
258
Конструкционные стали
Рис. 402. Зависимость глу-
бины закаленного слоя от
температуры и скорости на-
грева т. в. ч. (по данным
В. В. К у колева, М. Ю. Оль-
шанецкого):
охлаждение в эмуль-
сии; -------охлаждение в
масле
°C
*
§ 1250
$1150
11050
S
| 850
150
2515150lift/c
Спорость погреба. О иктербалс дамбы*
пребращенаО
Рис. 403. Диаграмма для выбора режимов
закалки с нагревом т. в. ч. (по данным
В. В. Куколева, М. Ю. Ольш ан едкого)
Сталь 40Х
259
Отпуск
Рис. 404. Изменение твердости по длине образца (ме-
тод торцовой закалки)в зависимости от температуры
отпуска 158]
Рис. 405. Диаграмма выбора темпе-
ратуры отпуска в зависимости от
диаметра (толщины) образца или
изделия (по данным К. А. Мали-
ниной)
260
Конструкционные стали
Рис. 406. Механические свойства в зави-
симости от температуры отпуска [44]: За-
калка от 840 — 850° С. Охлаждение после
отпуска на воздухе
270. Рекомендуемые режимы отпуска
Вари- ант Назначение Темпе- ратура нагрева, °C Среда нагрева HRC
I Снятие на- пряжений 140—180 Масло, расплав селитры, щелочи Сохраняется на уровне, по- лученном при закалке
II Снятие на- пряжений. по- нижение твер- дости 200 — 300 Расплав селитры, щелочи, печь с воздушной атмо- сферой 54-50
Температуру расплава ре- комендуется выбирать по диа- грамме на рис. 405 в соответ- ствии с требуемой твердостью и размером изделия <60
Примечание. Продолжительность выдержки при отпуске
см. табл. 3 Приложения.
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Характеристика расплавов солей для нагрева инструмента под закалку
Группа стали Назначение расплава солей Интервал рабочих темпера- тур, ®С Расплавы солей Ректификатор
основные заменяющие
' арка Состав * rc io s t- 2 к W « 4 X H P.E X Состав Темпе- ратура плавле- ния, °C
Углероди- стая и леги- рованная Нагрев под закалку 770—900- БНМ-2 68% BaCI, + + 30% NaCl + + 2% MgF, 650 75% BaCI, + 4- 22% NaCl Сильвинит (70% NaCl + 4- 25% KC1, примеси 5%) 654 700 Бура 0,8% или ферросилиций 1,5% Бура 0,8% или ферросилиций 1,5%
Высокохро- ыистая 2-й подогрев Окончатель- ный нагрев 800—820 1000 — 1070 БНМ-2 БМ-3 68% BaCI, + 4- 30% NaCl 4- 4- 2% MgF, 97%' BaCl2 + 4- 3% MgF, 650 910 73% BaClj + 4- 22% NaCl 100% BaCI, 654 960 Бура 0,8% или ферросилиций 1,5% Бура 1% или ферросилиций 1 %
9ПНЭЖ01ЛН1Ц
Продолжение табл. 1
Группа стали Назначение расплава солей Интервал рабочих темпера- тур, °C Расплавы солей Ректификатор
основные заменяющие
Марка Состав Темпе- ратура, плавле- ния, ®C Состав Темпе- ратура плавле- ния, °C
Быстро- режущая 2-й подогрев 2-й подогрев Окончатель- ный нагрев 840 — 860 1040 — 1060 1200— 1300 Б НМ-2 БМ-3 БМ-3 БМ-5 68% BaCl, + 4- 30% NaCl 4- 4- 2% MgF2 97% BaCl, 4- + 3% MgF2 97% BaCl, 4- 4- 3% MgF, 97% BaCl, 4- 4- 5% MgF, 650 910 910 880 78% BaCl, 4- 4- 22% NaCl 100% BaCl, 100% BaCl, 100% BaCl, 654 960 960 960 Бура 0,8% или ферросилиций 1,5% Бура 0,8% или ферросилиций 1,0% Бура 1 % или ферросилиций 0,5% Бура 2—3% или ферросилиций
Примечания: 1. Ректификаторы вносят в ванну через каждые 4 ч работы. Процент ректификатора указан от массы соли. 2. Количество буры, указанное в графе «Ректификатор», соответствует необезвоженному состоянию. При приме- нении обезвоженной буры это количество должно быть уменьшено в 2 раза. Ферросилиций 85%-ный. 3. Сильвинит рекомендуется применять для нагрева инструмента, охлаждаемого в воде, расплавах солей и ще- лочей; при необходимости охлаждения в масле к сильвиниту целесообразно добавить 20% кальцинированной соды для получения более светлой поверхности; в этом случае ванну следует раскислять цианистым натрием. 4. Перед употреблением соли для нагрева должны быть просушены прн температуре 120 —150* С в течение 1,5—2,0 ч во избежание выбросов и парения ванн. Смеси БНМ и БМ сушке не подлежат. 5. Смесь БМ-5 и заменяющие ее составы солей следует применять для нагрева под закалку быстрорежущей стали, содержащей кобальт и молибден.
Приложение
263
2. Среды нагрева для отпуска инструмента
Среда нагрева Температура# *С Интервал рабочих температур при отпуске, °C
плавле- ния вспышки
Расплав 55% KNO, + 45% NaNO, 137 — 150—300
Масло индустриальное 45 — 190 140 — 170
Расплав KNO3 337 — 400 — 560
Расплав 85% KNO3 + 15% NaOH 226 — 400 — 560
Расплав NaOH 328 — 400 — 600
Воздух — — 400 — 560
Перегретый пар — — 500 — 560
8. Выдержка при отпуске в жидких средах инструмента
из углеродистой и легированной стали
Температура отпуска# °C Выдержка при температуре отпуска, ч Примечание
Менее 140 140—150 160—170 180-200 220 и более 8-12 2-4 1,5-2,5 1-2 40 мин-1 ч Продолжительность выдержки сле- дует считать с момента достижения расплавом температуры отпуска Для инструмента, закаленного с на- гревом т. в. ч., продолжительность вы- держки при отпуске может соответ- ствовать минимальным значениям, указанным в таблице
264
Приложение
4. Сортамент инструментальной стали
№ ГОСТ Наименование Параметр профиля Размеру мм
1133-71 Сталь кованая круглая и квад- ратная Диаметр, сторона квадрата 40—200
2590 — 71 Сталь горячекатаная круглая Диаметр 5 —2Б0
2591—71 Сталь горячекатаная квадратная Сторона квадрата 5 — 200
2879-69 Сталь горячекатаная шестигран- ная Диаметр вписанного круга 8—100
103—57* Сталь прокатная полосовая Ширина Толщина 12—200 4—60
4405 — 48* Сталь инструментальная полосо- вая горячекатаная и кованая Ширина Толщина 20—250 3 — 75
1540—42 Лента (подкат) стальная инстру- ментальная горячекатаная Ширина Толщина 12—200 4 — 60
5210-67* Сталь прокатная для напильни- ков, рашпилей, зубил и крейц- мейселей Профили и размеры указаны в ГОСТ 5210—67*
7417-57 Сталь калиброванная круглая Диаметр 3—100
8559 — 57* Сталь калиброванная квадратная Сторона квадрата 3—100
Приложения
265
№ ГОСТ Наименование Параметр профиля Размер, мм
8560—67 Сталь калиброванная шестигран- ная Диаметр вписанного круга 3—100
14955 — 69 Сталь круглая со специальной отделкой поверхности —сереб- рянка Диаметр 0,2 — 25
1543—42* Лента стальная инструменталь- ная холоднокатаная Ширина Толщина 4 — 70 0,1 — 1,80
2283 — 69* Лейта стальная холоднокатаная из инструментальной и пру- жинной стали Ширина Толщина 4 — 240 0,08 — 3,0
10234—62 Лента стальная плющеная из конструкционной и инструмен- тальной стали Ширина Толщина 5—12 0,10—5,0
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Александрович Б. А., Геллер Ю. А., Кремнев Л. С. Новые
быстрорежущие стали высокой твердости,— «Металловедение и терми-
ческая обработка металлов», 1968, № 1, с. 2—7.
2. Бадаева А. А. Свойства и термическая обработка стали Х6ВФ.
М., ВНИИ, 1960, 46 с.
3. Бадаева А. А. Марки стали, применяемые при изготовлении
накатников для холодного и горячего накатывания зубчатых колес,
и технология их термической обработки. Сб. трудов института. № 3,
ВНИИ, 1967, с. 5—36.
4. Бейн Эдгар. Влияние легирующих элементов на свойства стали.
М., Металлургиздат, 1945, 330 с.
5. Болховитинов Н. Ф. Металловедение и термическая обработка-
Машгиз, 1954, 446 с.
6. Браун М., Дурдо М., Иванов Н. Величина зерна в хромистой
конструкционной стали.— «Качественная сталь», 1937, № 4, с. 39—43.
7. Врацкий М., Францевич И. Механические свойства легирован-
ных сталей при высоких температурах.— «Сталь», 1933, № 4 -5,
с. 52—68.
8. Выбор режима высокочастотного нагрева под закалку инстру-
мента из инструментальных сталей различных марок. Сборник ВНИИ.
М., ЦБТИ, 1954, 39 с.
9. Гаев И. С., Металлографический атлас железных сплавов.
М., Металлургиздат, 1941, 268 с.
10. Геллер ГО. А., Вайс С. Д. Влияние состава закалочных сред
на прокаливаемость и прочность углеродистой стали.— «Станки и
инструмент», 1960, № 8, с. 27—29.
11. Геллер Ю. А. Инструментальные стали. М., Металлургиздат,
1955, 548 с.
12. Геллер Ю. А. Инструментальные стали. Изд. 2-е. М., Метал-
лургия, 1968, 568 с.
13. Геллер Ю. А., Малинки на Е. И., Ломакин В. Н. Прокаливае-
мость легированных инструментальных сталей. Сб. «Металловедение
и термическая обработка металлов». М., Машгиз, 1960 (НТО Машпром),
«, 197-219.
Список литературы
267
14. Геллер Ю. А., Моисеев В. Ф., Колтунов А. А. Теплопровод-
ность быстрорежущих сталей.— «Металловедение и термическая обра-
ботка металлов», 1963, № 9, с. 2—7.
15. Геллер Ю. А., Олесова Ц. Л. Низколегированные инструмен-
тальные стали.— «Металловедение и термическая обработка металлов»,
1959, № 7, с. 30—45.
16. Гудцов Н. Т., Кузьмина О. О. Применение физических методов
к изучению явлений, совершающихся при отпуске закаленной хромо-
углеродистой стали.— «Сообщения Ленинградского института метал-
лов». Л.—М., Госмашметиздат. 1933, № 14, с. 37—91.
17. Гуляев А. П. Превращение остаточного аустенита в высоко-
легированных сталях при температурах ниже 0° — «Металлург»,
1939, № 3, с. 64—71.
18. Гуляев А. П. Исследование фазового состава быстрорежущих
сталей.— «Сталь», 1946, № 3, с. 188—191.
19. Гуляев А. П. Изотермический распад аустенита в быстро-
режущей стали.— «Металлург», 1940, № 9, с. 43—50.
20. Гуляев А. П., Акшенцева А. П. Влияние скорости охлаждения
на кинетику превращения аустенита в мартенсит. «ЖТФ», т. XXV,
вып. 2, 1955, е. 299—312.
21. Гуляев А. П., Коненко-Грачева О. К. Исследование механиче-
ских свойств стали LIJX15. Сб. «Термическая обработка деталей и
инструмента из стали ШХ15». М., Машгиз, 1951, с. 27—35.
22. Гуляев А. П., Купалова И. К., Ланда В. А. Методика и ре-
зультаты фазового анализа быстрорежущих сталей».— «Заводская
лаборатория», 1965, № 3, с. 298—318.
23. Гуляев А. П., Лебедева Е. А., Исследование стали Х12Ф^.
М., ЦБТИ, 1952, 39 с.
24. Гуляев А. П., Малинина К. А., СаверинаС. М. Инструменталь-
ные стали. Справочник. М., Машгиз, 1961, 207 с.
25. Гуляев А. П., Малинина К. А. Изотермическое превращение
аустенита быстрорежущей стали.— «Металловедение и обработка
металлов», 1956, № 12, с. 2—8.
26. Гуляев А. П., Санчук Я. Э. Рентгенографическое исследование
высокохромистой стали. Сб. «Исследование структуры инструменталь-
ных сталей». М., Машгиз, 1954 (ВНИИ), с 123—132.
27. Диаграммы. Полосы прокаливаемое™. По данным Давыдо-
вой Л. Н. «Металловедение и термическая обработка металлов», 1960,
№ 9, в. 31—34.
28. Диаграммы изотермического превращения аустенита в шарико-
подшипниковых сталях.— «Металловедение и термическая обработка
металлов», 1962, №8, с. 31—34. (По данным Rottenstein В., Dragen N.
Revue roumaine metallurgia, 1960, N 2).
29. Дегтяренко H. С. Особенности шлифования современных
быстрорежущих сталей. Семинар «Новые инструментальные стали
268
Список литературы
и внедрение их в промышленность», ВНИИ, 1969, (под ред. Б. О. Цейт-
лина)^ в. 36—67.
30. Иванов А. Г., Новикова Е. К. Определение коэффициентов
теплопроводности быстрорежущих сталей. Об. «Специальные стали и
сплавы». Вып. 39. М., Металлургия, 1965, (ЦНИИЧМ), с. 53—58.
31. Качанов Н. Н. Прокаливаемость стали. М., Металлургия,
1964, 252 с.
32. Кидин И. Н. Термическая обработка стали при индукционном
нагреве. М., Металлургиздат, 1950, 316 с.
33. Конторович И. Е. Применение хромистой конструкционной
стали взамен хромоникелевой.— «Качественная сталь», 1934, 4,
с. 19—27.
34. Коссович Г. А. Вольфрамомолибденовые быстрорежущие
стали.— Семинар «Новые инструментальные стали и внедрение их
в промышленность». Доклады и сообщения, М., ВНИИ, 1969, с. 18—35.
35. Красько Г. И. Исследование обрабатываемости новых инстру-
ментальных сталей. Сборник трудов института, вып. 1, М., ВНИИ.
1963, с. 75—90.
36. Куколев В. В. Закалка режущего инструмента при индук-
ционном нагреве. М., ВНИИ—ЦБТИ, ЭНИМС, 1958, 22 с.
37. Куколев В. В. Применение высокочастотного нагрева при за-
калке режущего инструмента. М., ЦБТИ, 1962, 118 с.
38. Либерман Л. Я-, Пейсихис М. И. Справочник по свойствам ста-
лей, применяемым в котлотурбостроении. М.—Л., Машгиз, 1958,408 с.
39. Либерман Э. И. Исследование старения подшипниковой
стали.— «Подшипник», 1939, № 12, с. 15—20.
40. Макарова В. И. Исследование влияния обработки холодом
на механические свойства термически обработанной быстрорежущей
стали.— «Вестник машиностроения», 1953, № 12, с. 63—66.
41. Малинкина Е. И., Ломакин В. Н. Прокаливаемость стали. М.,
«Машиностроение», 1969, 179 с.
42. Малинкина Е. И. Влияние термической обработки на механи-
ческие свойства стали Р9.— Сб. «Свойства и термическая обработка
инструментальных сталей». М., Машгиз, 1954, (ВНИИ), с. 5—29.
43. Марочник стали для машиностроения, ОМТРМ 0056-001—65,
НИИМАШ, 1965, 594 с.
44. Металловедение и термическая обработка металлов. Справоч-
ник, Т. 2, изд. 2-е. М., Металлургиздат, 1962, с. 753—1656.
45. Малинкина Е. И., Геллер Ю. А., Ломакин В. Н. Прокаливае-
мость легированной стали.— Сб. «Методика и практика металлографи-
ческого исследования инструментальной стали», М., Машгиз, 1961
(ВНИИ), с. 94—108.
46. Павлова В. И., Купалова И. К., Шур В. А. Линейное расши-
рение инструментальных сталей при эксплуатационных температурах.
Сборник трудов института, № 2, ВНИИ, 1969, с. 65—73.
Список литературы
269
47. Пластичность стали при высоких температурах. М., Метал-
лургиздат, 1954, 103 с. Авт.: М. И. Зуев, В. С. Култыгин, М. И. Вино-
град, А. В. Остапенко, М. А. Любинская, М. Я. Дзугутов.
48. Попов А. А., Попова Л. Е. Изотермические и термокинетиче-
ские диаграммы распада переохлажденного аустенита. Справочник
термиста. М., Металлургия, 1965, 495 с.
49. Прибылов Б. П. Механические свойства инструментальных
сталей. М., ЦБТИ ЭНИМС, 1958, 70 с.
50. Прйбылов Б. П. Механические свойства инструментальных
сталей основных марок при нагреве их до 1200° С. М., ВНИИ, Сборник
трудов, № 7, 1960, с. 10 — 18.
51. Раузин Я. Р. Термическая обработка хромистой стали. М.,
Машгиз, 1963, 384 с.
52. Смольников Е. А. Как рассчитать время нагрева при закалке. —
«Металловедение и термическая обработка металлов», 1970, № 12,
с. 53—65.
53. Сталь и инструмент для обработки резанием труднообрабаты-
ваемых материалов. Труды ЛПИ. № 309, 1969. М., «Машиностроение».
Авт.: Попандопуло А. Н., Мурашкин Л. С., Журавлев С. А., Лопа-
тин С. А., Истомин В. Ф.
54. Типовые технологические процессы и нормы времени на изго-
товление режущего инструмента. Ч. VIII. Термообработка, М., БТН
НКТМ, 1941, 243 с.
55. Третьяков Е. Л. Механические свойства новых сталей повы-
шенной производительности.— В кн.: X конференция работников
ЦЗЛ инструментальных и машиностроительных заводов. М., ВНИИ,
1966, с. 24—27.
56. Штейнберг С. С. Основы термической обработки стали. М.,
Металлургиздат, 1945, 157 с.
57. Энциклопедический справочник «Машиностроение», т. 3, 1947,
712 с.
58. Atlas zur Warmebechandlung der Stale. Stahleisen M. В. H. Dus-
seldorf, 1954, 1956, 1958.
Aut.: Wever F., Rose A., Peter W., Strassburg W., Rodemacher L.
59. Blickwede D. I., Cohen M. I. Isolation of Carbides from High
Speed Steel. «Journal of Metals», vol. 1, 1949, p. 578—84.
60. Buhler H., Buchholtz H., Schulz E. H. Eigenspannungen bei
der Warmebechanglung. «Archiv fur das Eisenhiittenwesen 1931/32,
Jahrgang 5, Heft 8, s. 413—118.
61. Bullens D. K. Steel and its Heat Treatment, vol. 1, New-York,
1948, 489 p,
62. Clain P., Lorig С. H. Hardness characteristics of Some Medium
Carbon S. A. E. Steels. «Transactions of American Society for Metals»,
1940, vol. 28, p. 83—127.
270
Список литературы
63. Davenport Е. S., Bain Е. С. Transformation of Austenite at
Constant Subcritical Temperatures. «Technical Publication А1МЕ».
The American Institute of Mining and Metallurgical Engineering, 1930,
No 348, 30 p.
64. Davenport E. S. Isotermal Transformation in Steels. «Metal
Progress», 1939, v. 36, p. 623—29.
65. Delbart G., Constant A. Courbes de transformation des aciers
de fabrication fracaise. Saint—germein en Laye, 1954, 1956.
66. Gordon P., Cohen M., Rose S. The kinetics of austenite decom-
position in high speed steel. «Transactions of American Society tor Me-
tals», 1943, vol. 31, N 1, p. 161—217.
67. Grossman M. A. Principles of Heat treatment. American Society
for Metals, 1940, 244 p.
68. Hattory D. Y. The thermal conductivity of tool steels. The Jou-
rnal jron and Steel Institute», London, 1934, vol. 129, p. 289—309.
69. Kayser F., Cohen M. Carbides in High Speed Steel—Their Na-
ture and Quantity. «Metal Progress», 1952, v. 61, n. 5, p. 79—85.
70. Krainer H. Betribliche Erfahrungen mit der elektromagnetischen
Sortentrennung von Stalen. «Zeitschrift fur Metallkunde», 1954, Bd 45,
N 4, s. 212—17.
71. Parke R. M., Herzig A. Y. Hardenability of Molibdenium S. A. E.
Steel. «Metalls and Alloys», U. S. A., 1940, v. 11, p. 6—13.
72. Payson P. Thea annealing of Steel. «Iron Age», 1943, v. 152,
N 1, p. 48—54, N 2, p. 74—77.
73. Roberts G. A., Grobe A. H., Moerses C. F. The tempering of
high alloy tool steels. «Transaction of American Society for Metals»,
1947, v. 39, p. 521—48.
74. Seabright L. H. Tool Steel Heet TreatersCan Profit fromT—T—T
Curves. «Jron Age», 1951, v. 168, N 15, p. 101—5.
Содержание
Условные обозначения 3
Углеродистые стали 5
Стали У7А, У7............................ 5
Стали У8А, У8........................... 12
Стали У10А, У10....................... 18
Стали УНА, У11....................... 27
Стали У12Л, У12 33
Стали У13А, У13....................... 43
Легированные стали.......................... 50
Сталь ИХ ............................... 50
Сталь 13Х............................... 57
Стали X, ШХ15 .......................... 62
Сталь 9ХС . . 73
Сталь ХВСГ.............................. 82
Сталь ХВГ............................... 90
Сталь Х6ВФ.............................. 99
Сталь 55Х6ВЗСМФ........................ 107
Сталь Х12Ф1............................ 119
Быстрорежущие стали 119
Сталь Р9............................... 119
Сталь Р12.............................. 131
Сталь Р18.............................. 141
Сталь Р6МЗ ......................... 153
Сталь Р6М5 ......................... 164
Сталь Р9Ф5 ......................... 170
Содержание
Сталь Р14Ф4......................... 179
Сталь Р18Ф2......................... 190
Сталь Р9КЮ.......................... 198
Сталь Р10К5Ф5 207
Сталь Р18К5Ф2 219
Сталь Р8МЗК6С....................... 226
Сталь Р9М4К8........................ 230
Сталь Р12Ф2К8МЗ..................... 235
Конструкционные стали.................... 240
Сталь 45 ........................... 240
Сталь 40Х . ........................ 250
Приложение ............................. 261
Список литературы........................ 266
Александр Павлович Гуляев, Ксения Александровна Малинина,
Светлана Михайловна Саверина
Инструментальные стали
Справочник
Редактор издательства Т. С. Грачева
Технический редактор А. И. Захарова
Корректоры Л. В. Асташенок и И. М. Борейша
Переплет художника А. Я- Михайлова
Сдано в набор 2/VII 1974» Подписано к печати 21/III 1975 г. Т-05171.
Формат 84 X Ю81/з2. Бумага типографская № 3. Усл. печ. л. 14,28
Уч.-изд. л. 13,9. Тираж 40 000 экз. Заказ 108. Цена 85 коп.
Издательство «Машиностроение»,
107885, Москва, Б-78, 1-й Басманный, пер., д. 3
Ленинградская типография № 6 Союэполиграфпрома
при Государственном комитете Совета Министров СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли
193144, Ленинград, С-144, ул. Моисеенко, 10
ГУЛЯЕВ А. П.,
МАЛИНИНА К. А.,
САВЕРИНА С. М.
Инструментальные
СТАЛИ
Справочник
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ,
ПЕРЕРАБОТАННОЕ
И ДОПОЛНЕННОЕ
j Москва «МАШИНОСТРОЕНИЕ» 1975