СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ – Часть 20

Более нысокая прочность стали 40ХСН2МА по сравнению со сталью 30ХГСН2А обусловлена повышенным (0,37—0,43 %) содержанием углерода, что делает ее более чувствительной к концентрации напряжений н по­верхностным дефектам. По этой при­чине сталь 40ХСШМА целесообразно применять дли деталей простой фор­мы, не имеющих значительных пе­репадов жесткости н других кон­центраторов напряжений. Следует предъявлять повышенные требования в отношении параметров шерохова­тости поверхности, отсутствия рисок от механической обработки, недопу­стимости монтажных перекосов. В зо-‘ нах концентрации напряжений реко­мендуемый параметр шерохонатости поверхности; не более Ra = 0,8 мкм. Напряжения при затяжке болтов из стали 40ХСН2МА не должны превы­шать 300 МПа. Прн изготовления Деталей иэ стали 40ХСН2МА, испы­тывающих при эксплуатации повтор­ные нагрузки, необходимо применять поверхностное пластическое деформи­рование, которое повышает служебные свойства еще в большей мере, чем у де­талей стали ЗОХГСН2А. Защита стали от коррозии такая же, как й стал* 30ХГСН2А. Требования в отношении концентраторов напряжения, параме­тров шероховатости поверхности для стали 25Х2ЩТА такие же, как и для стали 30ХГСН2А. Прн меньшей статической прочности сталь 25Х2ГНТА практически не уступает по пределу ныносливости стали 30ХГСН2А. Прочность сварного соеди­нения (встык) 0,5—0,65а,, основного металла. Для выравнивания несущей способности рекомендуется местное усиление сварных швов с плавным переходом. После шлнфонання тре­буется отпуск при 200—230 0C и те­чение 3 ч. Так же как и для других высокопрочных сталей, припуск в от – нерстнях после термической обработки следует удалять чистовым растачнваг нием или развертыванием; кромки от­верстий должны быть скруглены или иметь фаски. Сварные швы следует располагать вне зоны концентрации напряжений. Сталь 25Х2ГНТА можно применять для цементуемых деталей.

3. ВЫСОКОПРОЧНЫЕ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ (МАРТЕНСИТНО-СТАРЕЮЩИЕ) СТАЛИ

N

Стали этого класса обладают уни­кальным комплексом механических свойств: нысокой прочностью при до­статочной пластичности и вязкости, нысоким сопротивлением малым пла­стическим деформациям, хрупкому и усталостному разрушению, что в со­четании с хладостой костью, теплостой­костью, коррозионной стойкостью и размерной стабильностью определяет такую эксплуатационную надежность изделий из мартенситно-стареющих ста­лей, которая ^ие достигается при ис­пользовании сталей других классов 124].

Мартенситно-стареющне стали — это беэуглеродистые комплексно легиро – нанные сплавы иа железной основе, у которых определенное сочетание ле­гирующих элементов обеспечивает фор­мирование в процессе соответствующей термической обработки – пластичной ма­тричной фазы — мартеисита замеще­ния, армированной дисперсными вы­сокопрочными, равномерно распреде­ленными частвцами иитерметаллидиых фаз.

Основу мартеиситно-стареющих ста­лей составляет безуглеродистый же – лезоникелевый мартевсит (8—20 % Ni). Высокая концентрация никеля обес­печивает устойчивость переохлажден­ного аустеиита сталей этого класса, способствует формированию в них при закалке мартеиситиой структуры, в том числе и при условии замедленного охлаждения. Никель повышает рас­творимость многих элементов замеще­ния в аустените и уменьшаемых рас­творимость в мартенсите, благодаря чему закалкой можно- зафиксировать сильно пересыщенный а-твердый рас­твор (мартенсит замещения), способ­ный к интенсивному дисперсионному твердению при старении,

Дисперсионное твердение же^езонн – келевого мартеисита вызывают титан, бериллий, алюминий, марганец, ва­надий, молибден, вольфрам, ниобий, тантал, кремний и другие элементы, характеризующиеся ограниченной рас­творимостью в a-Fe (рис. 9), причем наибольшее упрочнение при старении (в условиях равной атомной концен­трации) обеспечинают те из них (титан, алюминий, бериллий), равновесная концентрация которых^ в мартенсите минимальна.

Никель (а в некоторых сталях и кобальт) способствуют унеличеиию объ­емной доли выделяющихся при старе­нии упрочняющих фаз н тем самым повышают эффективность процесса ди­сперсионного твердения (рис. 10 и 11). Положительное влияние кобальта в мартенситно-стареющих сталях обус­ловлено также формированием в мар­теиситиой матричной фазе при старе­нии упорядоченных областей, являю­щихся дополнительным фактором уп­рочнения. Хром в мартеиситно-ста­реющих сталях способствует повыше­нию их коррозионной стойкости и одновременно вызывает дополнитель­ное упрочнение при старении (рис. 12).