Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

admin

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 395

T, 0C

30,2

В

T, PC

Гладкий образец

Образец с надрезом

МПа

%

20

1070

700

14

13

20

340

250

600

990

680

16

1?

600

350

240 •

700 -

900

650

10

12

700

370

280

750′

770

650

6

10

800

360

290

800

720

580

4,5

9

850

300

¦ш»

850 900

590 490

470 380

10 14

14 19

900

250

190

75. Пределы длительной прочности и ползучести (в МПа) сплава ХН70ВМТЮ [47]

T, 0C

О ЮО

FjIOOO

03000

Oeooo

010 000

CrI/!00 000

650

550

470

440

400

700

480

_

__

__

__

__

750

360

25а

215

200

180

__

800

240

175

145

130

125

80

850

180

_

__

—.

_

__

900

‘ 130

Ф

И "С

%

76. Механические свойства сплава ХН73МБТЮ при различных температурах [26) [Сплав ХН73МБТЮ — диски газовых турбин для длительной службы с рабочей температурой до 750 "С. Химический состав по ТУ 14-1-1466—75 (мае. доли, %):, 13—16 Cr; 2,8—3,2 Mo; 1,8—2,2 Nb; 2,35—2,75 Ti; 1,3—1,7 Alj <2,0 Fe; <0,4 Mn; <0,65 Si; <0,08 С; <0,005 В; <0,005 Ce; <0,007 S; <0,015 Р; остальное никель)

<*0,2

КС и, кДж/м*

МПа


31 31 28 28 29

800 700 690 ’670 680

720 1030 1000

24 26 26 27 22

20 550 600 650 700

1210 1030 1090 1030 1000


77 Длительная прочность (в МПа) сплава ХН73МБТЮ при различных температурах [26)

U? С

0300

CiOO

ООО

02000

03000

0БООО

CflO 000

550

900

870

850

820

_

650

. 630

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 203

Состояние полуфабрикатов, харак­тер плакировки и направление вы­резки образцов обозначены следующщ образом:

Условные сбозрачения

M

T

Tl

Т2

ТЗ

H

П Hl

ТПП

Гк

Мягкий, отожженный Закаленный н- естественно состаренный

Закаленный и искусственно состаренный

Закаленный и искусственно состаренный по режиму, с" спечивающему более высо­кие значения вязкости раз­рушения и лучшее сопро­тивление коррозии под на­пряжением

Закаленный и искусственно состаренный по режиму, спечивающему наиболее вы­сокие сопротивления ко?’ роз ии под напряжением вязкость разрушения Нагартованный (нагартй ка листов сплавов тина ДУР’ алюмии примерно 5-—7 /»1 Полунагартованный «

Усиленно нагартованн»

(нагартовка листов прнм P но 20%) „

Закаленный и естествен состаренный, повышен прочности * Горячекатаные (листы, 11

Ты’ лак11′

Технологическая П

Ровка

Б

Д Нормальная плакировка УГ1 Утолщенная плакировка

(8 % на сторону) д Продольное направление

(вдоль волокна) П Поперечное направление В Высотное направление (тол­щина)

X Хордовое направление р Радиальное направление ПД. ДП. Направление вырезки об — ВД,’ ВП, разцов, применяемое для оп — XPi PX ределення вязкости разру­шения и скорости роста ус­талостной трещины. Первая буква характеризует на­правление оси образца, вто­рая — направление плоско­сти, например: ПВ — ось образца совпадает с шири­ной полуфабриката, а плос­кость трещины параллельна высоте илн толщине.

Коррозионно-стойкие

Сплавы иа основе систем Al-Mn н Al—Mg. Сплавы типа АМц, АМг2, АМгб не упрочняются термиче­ской обработкой. Они отличаются вы­сокой пластичностью, хорошей свари­ваемостью и высокой коррозионной стойкостью. Обрабатываемость реза­нием улучшается с увеличением сте­пени легированное™ сплавов. Сплавы используются в отожженном, нагарто­ванной и полунагартованном состоя­ниях.

Применяются для изделий, получае-’ мых глубокой вытяжкой, сваркой, от которых требуется высокая коррозион — иая стойкость (трубопроводы для масла н бензина, радиаторы тракторов и ав­томобилей, сварные бензобаки), а также для заклепок, корпусов и мачт судов, Узлов лифтов и подъемных кранов, Рам транспортных средств и др. [3, 25].

Сплавы системы Al—Cu—Mg. Дур — °®омины Д1, Д16, Д18, Д19, ВД17. упрочняются термической обработкой; ар актер изуются хорошим сочетанием Рочности и пластичности. Режимы РМической обработки приведены табл. 8.

Применяются: Д1 — для лопастей душных винтов, узлов креплений,

Тельных конструкций н др.;

Д16 — для силовых элементов кон­струкций самолетов (шпангоуты, нер­вюры, тяги управления, лонжероны), кузовов грузовых автомобилей, буро­вых труб и др.; Д19 — для тех же деталей, что и из сплава Д16, но рабо­тающих при нагреве до 200—250 0Cj В65, Д18 — для заклепок; ВД17—> для лопаток компрессора двигателей, работающих при температуре до 250 °С. Дуралюмины хорошо свариваются то­чечной сваркой и практически не сва­риваются плавлением из-за высокой склонности к трещинообразованию.

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 23

В связи с широким и разнообразным промышленным применением было де­тально изучено влияние режимов тер­мической обработки на комплекс основ­ных свойств стали Н18К9М5Т.

Перегрев стали HI8K9M5T при го­рячей пластической деформации или термической обработке повышает ее чувствительность к трещине (табл. 22). Для измельчения зерна перегретой стали рекомендовано применение перед основной закалкой (820 0C) трехкрат­ной закалки на воздухе нли в воде от 900—950 0C с выдержкой 1 ч.

НУ

Ш 380 W

M

Z60 ZZO

Оценивая возможность использова­ния стали в виде крупных поковок, прутков и листов толщиной более 25 мм, установили ее склонность к теп­ловому охрупчнванню при замедлен­ном охлаждении от 1150—1200 0C нли при ступенчатом охлаждении в ин­тервале 900—700 pC, связанную с раз- нозерннстостью, но главным образом с образованием зернйграннчных вы­делений карбвдов и карбоннтрндов титана. Для устранения явления теп­лового охрупчнвання предложен ре­жим термической обработки, включаю­щий закалку от 1150—1200 eC с ох­лаждением в воде (для растворения


21. Содержание основных легирующих элементом и механические свойства1 (средние) мартевситио-старекнцих сталей общего назначения 1

Механические свойства

Обозначение стали

Средняя концентрация легирующих элементов (по массе), %

0O.*

6

Кси,

МДж/м»

M

А

V

МПа

%

H

О S

Ctb = 1500+2000 МПа

Н18КЗМ4Т

ISNf; 3,2Со; 4,2 Mo;

1550

1500

9

49

0,46

1221

0,26 Ti

Н18К7М5Т

18 Ni; 7 Со; 5,5 Mo;

1800

1700

8

50

0,5

[23 J

0,5 Ti

Н18К8МЗТ

18 Ni; 8 Со; 3 Mo;

1450

1400

15

65

0,8

[22]

0,2 Ti

Н18К8М5Т

18 Ni; 8 Со; 5 Mo;

1850

1800

12

60

0,5

[221

0,5 Ti

Н18К9М5Т

18 Ni; 9 Со; 5 Mo;

1900

1830

8

50

0,6

[241

0,5 Ti

Н18К9М5Т

18 Ni; 9 Со; 5 Mo;

2100

190fr

8

50

0,5

[22 J

0,8 Ti

Н18К9М5Т

18 Ni; 9 Со; 5 Mo; 1 2 Ti

2180

1960

8

45

0,6

[101

Н15К9М5ТЮ

15 Ni; 9 Со; 5 Mo;

1960

6

Не менее

КЧ 30—6

294

6

100—163

КЧ 33—8

323

8

100—163

КЧ 35—10

333

10

100—163

КЧ 37—12

362

12

110—163

КЧ 45—7

441

7 *1

150—207

КЧ 50—5

490

5*1

170—230

КЧ 55—4

539

4 *J,

192—241

КЧ 60—3

588

3

200—269

КЧ 65—3

637

3

212—269

КЧ 70—2

686

2

241—285

КЧ 80—1,5

784

1,5

270—320

По согласованию изготовителя с потребителем допускается понижение на 1 %.


КЧ 45-7

КЧ 50-5 КЧ 55-4 КЧ 60-3

КЧ 65-3 КЧ 70-2 КЧ 80-1>5

23. Рекомендуемый состав ковкого чугуна [9, 20]

Химический

Состав, %

Чугун

Способ выплаак и

С

Sl

Мае. доля С и Si

Mn

P

S

Cr

¦ерритного класса

КЧ 30-6 КЧ 33—8 КЧ 35—10

КЧ 37-12

Вагранка

2,6—2,9

1,0—1,6

3,7—4,2

0,4—0,6

0,18

0,20

O1OS

Вагранка —

2,5—2,8

1,1—1,3

3,6-4,0

0,3—0,6

0,12

0,20

0,06

Электропечь

Электро­

2,4—2,7

1,2-1,4

3,6—4,0

0,2—0,4

0,12

0,06

0,06

Печь —

Электропечь

Перлитного класса

Вагранка —

2,5—2,8

1,1-1,3

3,6—3,9

0,3—1,0

0,1«

0,20

0,08

Электропечь

Электро­

2,4-2,7

1,2—1,4

3,6—3,9

0,3—1,0

0,10

0,06

0;08

Печь —

Электропечь

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 29

26. Фнзнко-механнческне свойства стали носле старения при разных температурю

MBtMfifit**

Рнс. 15. Зависимость механических свойств стали Н18К8М5Т от температуры испытаний [24}

Держанием никеля (после закалки от 850—900 0C и старения при 575 °С, 3 ч ТКЧ = -30-10"» 1/°С, O0l005 = = 1100Н-1150 МПа).

Сталь Н18К9М5Т сохраняет свою работоспособность в широком интер­вале температур: от криогенных до -)-400°С (рнс. 15). Понижение тем­пературы испытания до —196 0C уве­личивает временное сопротивление от 2000 до 2400 МПа прн незначительном уменьшении пластичности и вязкости (KCU = 0,3+0,4 МДж/м2, 8 = 7+

Н18К9М5Т [12]

9%, ,(,= 404-45%) {24]. При на — греве пропорционально уменьшаются прочностные характеристики, снижа­ется предел упругости Oimm2 [28] (от 1450 МПа при 20 eC до 1210, 930 и 755 МПа соответственно при 200, 300, 400 0C); тем не менее и прн 300 pC сталь отличают достаточно высокие свойства и хорошее сопротивление ползучести.

В табл. 27 приведены некоторые физико-механические свойства стали Н18К9М5Т, среди которых особо важ­ное значение имеет малое изменение размеров прн полном цикле упрочняю­щей термической обработки (рис. 16).

В ысо«вп роч н ые «ысожолегярованние стали

39

27. Физнко-механические свойства стали Н18К9М5Т {24]

Свойства

Значения

Удельное электрическое, сопротивление (ц, мкОм*м: после закалки

После старения при 480 pC, 3 ч

0,60—0,51 0,38-0,39

Коэрцитивная сила, А/м: после закалки

После старения прн 480 "С, 3 ч ‘

1750—1910 2150

Модуль упругости ?-10"4 при 20 "С, МПа

19

Модуль сдвига G-10"*, МПа

7—7,2

Коэффициент Пуассона Ji

0,3

Плотность, т/м3

8

Коэффициент линейного расширения а.10в,1/°С (20—480 °С)

11,2

Изменение длины AL/L. 100 после старения прн 480—500°С, %

—0,08

Теплопроводность Вт/(м -0C) (100—400 °С)

25,5

Удельная теплоемкость с, кДж/(кг-°С) (100—400 0C)

0,480

Коррозионно-стойкие мартенснтно — стареющие стали. Состаны и свойства. Вследствие высокого содержания ни­келя мартенснтно-стареющне стали об­щего назначения превосходят по кор.

-Ян

V

№ 9

-0.S

ZOt

Al/l, % -____________________

Ag 820"С, 1ч

48ОС, 34

-А„Ш

Cmamue — Mfj(ISO0C)

- 1—— 1—1

U / Z 3 64

Рис. 16. _ Относительное изменение длины образцов при отдельных операциях упроч­няющей термической обработки стали Н18К8М5Т 124] розионной стойкости (без нагрузки) стойкость высокопрочных конструк­ционных низколегированных сталей, а по сопротивлению коррозии под напряжением уступают им [5]. Кор­розионная стойкость сталей этого, клас­са повышается прн введении уже 5 % Cr; однако достаточную работо­способность сталей как в атмосферных условиях, так и в некоторых агрес­сивных средах обеспечивает введение не менее 10—12 % Cr. *

100

46

40 22

15X11МФ

Нормализация 1050 0C1 отпуск 680—

700 0C

550 600

250*

170*

200

170

180 90

90 40

18Х11МНФБ

Нормализация 1100—1140 "С, от­пуск 750 0C

550

170

120

Продолжение табл. 12

I

Я,

В

О я

O-I

(Л/ = 10′) для образца

Сталь (ГОСТ 5632—72)

Режимы термической обработки

Я а

Я50

А. „

G R E ее.

О

О «

Я

Ч

<V О.

ВС со

Я S

О

О W

О о о О

О е о

О

О

О о о о

ЁГ

О о

О — о

-С.

ЁГ

Hg

МПа

20X13

Закалка с 1000— 10500C, воздух илн масло, отпуск 700— 750 0C

500

240

130

195

160

180

48

18Х12ВМБФР

Закалка 1050 °С, масло, отпуск 650— 700 0C

590 620

210 140

170 110

140 80

100 60

12X13 .

Закалка с 1030— 1050 °С, масло, от­пуск 740—750 0G Закалка с 1030— 1050 °С, масло, от­пуск 680—700 0G

500 500

225

107

145 220

120 190

100

57

08Х16Н13М2Б

Закалка с 1100— 1130 °С, воздух

550 600

— ‘

260 200

210 150

140

160 90

12X18Н9Т

Закалка с 1130— 1160 °С, воздух или вода, старение 800 0C

600

205

135

130

«5

200

75

12Х18Н12Т

Закалка с 1050— IlOO0C, воздух

600

170

135

75

31Х19Н9МВБТ

Закалка с 1150— 1180 °С, вода, старе­ние 800 0G

560 600

300 240

260 220

240 150

170 110

* База испытаний N = IO8.


Няться до 600—650 0C. Используются н термически упрочненном состоянии после закалкн (или нормализации) и старения (высокого отпуска).

Основным свойством высокохроми­стых сталей является высокое сопро­тивление газовой коррозии, что вы­годно отличает их от ннкельсодержа — щих сталей в условиях применения нысокосернистых ькзутов. Благодаря высокому содержанию легирующих элементов стали глубоко прокали­ваются даже при нормализации (до 120—200 мм) и поэтому более пригодны для деталей крупных сечений, чем перлитные стали.

Наименее легированные хромистые стали 12X13 и 20X13 применяются для лопаток паровых турбин, работаю­щих длительное время при темпера­турах 450—500 0C. Одной из причин использования этих сталей для лопа­ток является их высокая демпфирую­щая способность. Сталь 15X11А1Ф от­личается пониженным содержанием хрома, но дополнительно легирована молибденом и ванадием, которые всегда используют при комплексном легировании. Максимальная темпера­тура для длительной службы этой стали 550—580 0C. Для легирования 12 %-ных хромистых сталей также ис­пользуется в небольшом количестве никель (0,5—3 %), Комплексно-леги­рованные хромистые стали содержат молибден, вольфрам, ванадий, нио­бий и бор, например сталь 18Х12ВМФР. Жаропрочные свойства высоколегиро­ванных теплостойких сталей приве­дены в табл. 12.

С

H

¦с

R

С <5

С с

С с

C’

Е

С

До 5

20

С

С

С

С

С

С

С

Соляная

10—35

60 20

С

С

С с

С

С

С с

• с

С

С с

С с

Любая

60

О

О

О

О

О

С’ ¦

V

Фосфорная

10—90

130 20

С

С

С

С

С

С

Е ‘

-

85

60

О

С

О

С

С

С

С

Фтористо-водород­ная

Любая

20

С

С

С

С

С

С

С

Уксусная

До 80

60

О

О

H

С

В

С

T

20

С

С

С

С

О

С

С

Кре миефтор исто-во-

До 35

60

О

C

С

С

С

С

Дородная

20

С

С

С

С

-

С

С

Едкий иатр

До 52

60

С

С

С

С

_

С

С

Хлористое железо

До.48

20

С

Й

С

С

С

С

С

Ацетон

60

О

С

С

С

С

С

С

20

H

О

О

С

I с

С

С

Спирты (метиловый,

60

И

H

H

О

О

С

С

Этиловый)

20

С

О

С

С I

‘ см

Те со

О

XX

О_

Со

О"


22 Б. Н. Арзамасов н др.


55. Критические точки (в 0C) штамповых сталей для горячего деформирования [Ю]

Сталь

A Ci

Ac3 (Аст)

Ar,

Ar1

Mk

Mk

5ХНМ

730

780

640

610

230

5ХНВ

730

780

205

— I

5ХНВС

760

800

250

5ХГМ

700

800

215

__

4ХМФС

760

805

710

630

280

100 S

5Х2МНФ

740

815

730

650

210

40

ЗХ2МНФ [15]

780

830

4Х5МФС

840

870

810

735

300

110

4Х5МФ1С

875

935

815

760

305

140

4ХЗВМФ

800

850

760

730

230

ЗХЗМЗФ

815

875

820

760

340

155

4Х4ВМФС

830

910

750

670

255

105

4Х5В2ФС

800

875

840

730

275

90

5ХЗВЗМФС

780

920

725

665

330

70

4Х2В5МФ

820

940

840

690

205

100

2Х6В8М2К8

827

890

180

7X3

760

730

400

— J

8X3

785

830

770

750

370

110 ;

56. Режимы ковки и отжига (отпуска) штамповых сталей дли горячего деформирования [10]


Режимы отжига (отпуска)

Твердость после отжим HB, МПа, не более

Интервал ковочных температур, 0C "

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 569

0,05—2,0

С уда­

10; 10Д;

300-800

0,03—0,2

Ром

05; 01

Отбеленные, закаленные

Без

05; 01

50—200

0,03—0,5

0,05—2,0

Чугуны, HB 400—600

Удара

0,05-1,0

С уда­

Ю; 10Д

40—90

0,03—ОДО

Твердые сплавы с содер­

Ром Без

10; 10;

5—20

0,03—0,1

0,05—1,0

Жанием кобальта не ме­

Удара

ЮД

Нее 15%, HRA 80—86

0,1—0,5

Износостойкие покрытия

По кор­

01; 10;

40—100

0,03—0,15

На основе никеля (плаз­

Ке

ЮД,

Менное нанесение),

HRC 45—57

Примечание. Композит 01, 05 — эльбор-Р на основе кубического нитрида бора; композит 10 — гексанит-Р; композит 10Д — двухслойные пла­стины с рабочим слоем из гексанита-Р.

30. Рекомендуемые режимы резаиня инструментами из эльбора при торцовом фрезеровании [14, 17]

Обрабатываемый материал

Композит

Режимы торцового фрезерования

Vr м/мнн

Szr мм

(, MM

Конструкционные и ле­гированные нетермообра — ботанные стали, HRC 30 (в состоянии поставки)

10; 01; ЮД

400—900

0,01—0,1

0,05—1,5


Продолжение табл. Зо’

Обрабатываемый материал

Композит

Режимы торцоаого фрезерования

-

Vt м/мин

Sz, мм

T, MM

Конструкционные, леги­

10; 01; 10Д

200—600

0,01—0,1

0,05—1,2 ‘

Рованные, инструмен­

Тальные закаленные ста­

Ли, HRC 35-55

Закаленные, цементован­

10; 01; 10Д

80—300

0,01—0,05

0,05—0,8

Ные стали, HRC 55—70

Быстрорежущие стали,

01

20—40

0,01—0,05

0,05—0,6

HRC 60—70

Серые и высокопрочные

05; 10;

800—3000

0,01—0,1

0,05—6,0

Чугуны, HB 150—300 (в

ЮД; 01

Том числе по литейной

Корке)

ТА5Е

5,0

2,5

Франция

LT32

5,0

2,5

ФРГ

MST5AL2,5Sn

5,0

2,5

США

ВТ6

5,3—6,8

3,5—5,3

Птзв

3,5—5,0

1,2—2,5

Ti6A14V

6,0

4,0

США

Ti318A

6,0

4,0

Англия

Hylite-45

6,0

4,0

Англия

Ta6V

6,0

4,0

Франция

LT3i

6,0

4,0

ФРГ

BTI6

1,8—3,8

4,0—5,5

4,5—6,5

Ti4A14Mo4V

4,0

4,0

4,0

США

ОТ4-1

1,0—2,5

0,7—2,0

Hylite-30

2,0

2,0

Англия

9,%

80

60 40 70

-

/V

—ч

,N8

Ma

Ч. N

Hn

>

Рис. 5. Влияние легирующих э.. ментов на механические свойств титана при 20—25 0C [25] а

8 Ю 0 Z 4 6 8 10

Б в, МПа 1100 SOO 700 SOO 300

Fe

Mn

Al

Cr