Текст
                    Для служебного пользования
*9*
Экз. №
СПРАВОЧНИК
ПО МАТЕРИАЛАМ ГУСЕНИЧНЫХ
МАШИН
(конструкционные металлические материалы)
Ответственный редактор
канд. техн. наук А. Т. ЛАРИН
Москва —1972


Авторы раздела I: канд. техн. наук Е. В. Астафьева, Е. М. Котин, А. Я. Львовский, Ы. С. Маслова, В. Г. Панкратов, Л. А. Семенова, канд. техн. наук В. С. Сысоева, Г. А. Чумак, канд. техн. наук Е. Д. Цып- кииа Авторы раздела II: канд. техн. наук Ю. П. Гук, канд. техн. наук Э. А. Лалаян, канд. техн. наук А. М. Легкодух, канд. техн. наук А. И. Ма- линкович, М. Ф. Костина, канд. техн. наук И. А. Моисеева, Ю. П. Чернышев Авторы раздела III: канд. техн. наук О. Б. Дашевская, канд. техн. наук М. А. Титова, канд. техн. наук В. И. Шварц Авторы выражают глубокую благодарность всем сотрудникам предприятия за помощь, оказанную при составлении справочника, и особо отмечают ценные технические советы Б. Е. Шейнина. Научные редакторы: раздела I — канд. техн. наук Е. Д. ЦЫПКИНА, раздела II — канд. техн. наук А. Н. МАЛИНКОВИЧ, раздела III — канд. техн. наук В. И. ШВАРЦ. Исправлены замеченные опечатки © Scan & djvu - ber2004
ПРЕДИСЛОВИЕ Необходимость создания качественно новых изделий при возросших требованиях к надежности, ограничению весовых характеристик и увеличенной нагруженности деталей обусловила появление новых типов материалов, новых методов выплавки, деформационной и термической обработки сталей и сплавов, существенно повысивших их свойства. Разнообразие применяемых в отрасли материалов, технологических процессов, отсутствие систематизированных сведений о них, разбросанность важнейших данных по многочисленным справочникам и стандартам поставили как первоочередную задачу создание специального отраслевого справочника конструкционных материалов. Настоящий справочник предназначен для конструкторов, технологов, работников заводских лабораторий отрасли. Материалы справочника, охватывающие почти весь перечень марок сталей и сплавов, должны в дальнейшем использоваться для технически обоснованных работ по унификации материалов отрасли. В справочнике широко использованы государственные стандарты, заводские нормали, чертежно-техническая документация на детали новых изделий, результаты научно-исследовательских работ, а также периодическая литература и справочники других отраслей промышленности. Созданный научными сотрудниками предприятия п/я В-2652 в ознаменование 30-летия предприятия и 50-летия отрасли, справочник должен оказать большую помощь работникам отрасли, занимающимся проектированием и технологией изготовления деталей и узлов гусеничных машин. Просьба ко всем специалистам, пользующимся этим справочником, сообщать в адрес п/я В-2652 свои замечания и предложения, в том числе и по сокращению приведенной номенклатуры, для учета при последующем переиздании. Н. А. Кучеренко
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Физические свойства с1 — удельный вес, Г/см3\ X — коэффициент теплопроводности, кал/см сек0 С; а — коэффициент линейного расширения, //° С; С — удельная теплоемкость, кал/г° С; р — удельное электросопротивление, ом. мм2м. Критические точки Асх— нижняя критическая точка при нагреве; Лс3—верхняя критическая точка при нагреве; Мн— температура начала мартенситного превращения; Мк— температура конца мартенситного превращения; Е— модуль нормальной упругости (кГ/мм2), определенный статическим методом; Ед— модуль нормальной упругости (кГ/мм2), определенный динамическим методом; О — модуль сдвига, кГ/мм2; Н- — коэффициент Пуассона. Механические свойства НВ — твердость по Бринеллю; ^отп—диаметр отпечатка по Бринеллю, мм; НЯС — твердость по Роквеллу (шкала С); Н V — твердость по Виккерсу, кГ/мм2; 3, асж, тср. — пределы прочности при растяжении, кручении, изгибе, сжатии, срезе, кГ\мм2\ ао,2» то,з ~"" пределы текучести при растяжении, кручении, кГ/мм2; апц, тпц. — пределы пропорциональности при растяжении, кручении, кГ/мм2; &, &б, &Ю — относительные удлинения, %; 1|) — относительное сужение, %; е — относительное сжатие, %;
I — стрела прогиба при изгибе образца, мм; 7 — относительный сдвиг при кручении, %; ян—ударная вязкость, кГм/см2\ а-1раст, с-1, т-1~~ пределы выносливости при симметричном цикле нагружения при растяжении, изгибе, кручении (кГ/мм2) гладких образцов на базе 107, 5- 106 циклов; а\у расп а\у, т\у — пределы выносливости при асимметричном цикле нагружения при растяжении, изгибе, кручении, кГ/мм2; к к к к а_1^ а х-1, т — пределы выносливости образцов с надрезом, кГ/мм2; Ы— циклическая долговечность, число циклов до разрушения образцов (деталей) при заданном цикле нагружения; пбо, аюо, азоо — пределы длительной прочности за 50, 100, 300 и т. д. час..., кГ/мм2; ао,2/юо, ао,2/200 ~~ пределы ползучести при деформации 0,2% за 100, 200, и т. д. час..., кГ/мм2\ Характеристики сопротивления хрупкому разрушению /пл — величина пластического прогиба при статическом изгибе образца с надрезом, мм; &1С— коэффициент интенсивности напряжений (коэффициент Ирвина), кГ/мм3/2. Технологические свойства Прокаливаемость —глубина проникновения закаленной зоны (расстояние от поверхностного слоя с мартенситной структурой до слоя с полумартенситной структурой), определяемая по твердости образцов для торцевой закалки. &пр— предельный коэффициент штампуемости; йраб— рабочий коэффициент штампуемости; Гт'т— минимальный радиус гибки; Граб—рабочий радиус гибки; 5—толщина штампуемого листа.
Раздел 1. КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ И ЧУГУНЫ В справочник включены 66 марок сталей и 5 марок чугунов, представленных в группах: 1. Углеродистые стали. 2. Легированные (цементируемые, не- цементируемые и литейные) стали. 3. Чугуны. В каждой группе содержатся только те марки сталей, которые находят практическое использование для конструкционных деталей изделий отрасли. Среди них приведены и марки сталей, имеющие ограниченное применение (например, сталь 12ХН2) и подлежащие последующему исключению из номенклатуры марок сталей отрасли после проведения работ по унификации на основе данных, приведенных в настоящем справочнике. Химический состав и обязательные механические свойства сталей приведены по соответствующим ГОСТам и техническим условиям; свойства, не входящие в ГОСТ, носят ориентировочный характер. Особое внимание уделено свойствам высокопрочных сталей, использование которых является наиболее доступ/ньим способом снижения веса конструкций; например для стали 38ХС переход от значения предела текучести <*о,2 = 75 кГ/мм2 (закалка и высокий отпуск на твердость НВ 255-г302) к значениям ао,2 = = 130 кГ/мм2 (изотермическая закалка на твердость НВ 341-^-444) позволит снизить вес детали на 30—40%. Для большинства марок сталей приведены: 1. Физические свойства — удельный вес, коэффициент линейного расширения, теплопроводность, критические точки, модуль нормальной упругости, 'модуль сдвига, точка начала мартенситного превращения. 2. Механические свойства при статическом «агружении—прочность, сопротивление малым пластическим деформациям, пластичность, твердость. 3. Ударная вязкость. 4. Свойства при циклическом нагружении — предел выносливости, циклическая долговечность. 7
5. Технологические свойства — температурный интервал деформации, прокаливаемость, свариваемость, чувствительность к скорости охлаждения после отпуска. Для некоторых сталей приведены данные по эффективности поверхностного деформационного упрочнения, а также 'Свойства образцов (деталей), изготовленных из данной марки стали. В I разделе справочника приведены также режимы поверхностно-упрочняющих обработок, используемых в отрасли: 1. Цементации — процесса насыщения углеродом поверхностных слоев деталей из малоуглеродистых (С—0,08-^0,30%) нелегированных и легированных сталей для повышения твердости и износостойкости; выдержка при цементации определяется требуемой глубиной слоя; последующие операции после цементации — закалка и низкий отпуск. 2. Азотирования — процесса насыщения поверхностных слоев деталей продуктами распада аммиака с целью повышения твердо сти, износостойкости и усталостной прочности; азотирование производится при температуре 500^-580° после общей термической обработки— закалки и отпуска. 3. Нитроцементации (из газовой среды) и цианирования (из расплавов цианистых солей) —процессов одновременного насыщения сталей углеродом и азотом; различают высокотемпературные (840—950°) и низкотемпературные (5404-580°) процессы 'нитроцементации и цианирования. . 4. Борирования — процесса насыщения поверхности детали бором для повышения абразивной износостойкости; при электролизном борировании в расплавленных солях твердость борированной поверхности сталей 38ХС, ЗОХГС, 50Г и др. достигает значений НУ^1500 кПмм2; после борирования детали подвергаются объемной или поверхностной закалке. 5. Закалки с нагревом токами высокой частоты — разогрева поверхностных слоев детали до температуры закалки с последующим быстрым охлаждением; наибольший выигрыш в повышении твердости и износостойкости получен на сталях со средним содержанием углерода (0,35—0,50%). Среди современных методов повышения усталостной прочности деталей следует указать на широкое использование в отрасли методов механического поверхностного упрочнения — упрочняющей обкатки роликами, дробенаклепа и т. п. Для этой же цели служат разрабатываемые в настоящее время методы термомеханической обработки.
I. УГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ 1. СТАЛИ ОБЫКНОВЕННОГО КАЧЕСТВА Поставляются по ГОСТу 380-71. Подразделяются на три группы с проверкой по: А — механическим свойствам; Б — химическому составу; В — механическим свойствам и химическому составу. По методу выплавки* сталь бывает мартеновской (М), конверторной (К), бессемеровской (Б); по степени раскисления — спокойной (СП), полуспокойной (ПС) и кипящей (КП). * Способ выплавки указывается до 1 января 1974 года.
СТАЛЬ 2, ГОСТ 380-71 Химический состав, % ЯI ,4.» .1ЦТ» •«-*Т1 Марка стали Мп 51 КП ПС СП Ст2 Химический состав ГОСТом не оговаривается .Б- В МСт2 КСт2 ВМСт2 ВКСт2 0,09— —0,15 0,25— -0,50 0Ю7 0,05— —0,14 0,12— —0,30 с^ 0,050 < 0,040 Химический состав ГОСТом не оговаривается Физические свойства ^-7,83 Г/см*\ -Е = 20,1 • 10'' кГ/мм* а- 10гз-12,4(20-:-100°); 13,2(20-^200°); 13,87 (20-г 300°); 14,41(20-^-400°) 14,81(20-^500°); 15,08(20^600°); 15,22(20-4-700°) 1/°С. Я, = 0,135(20°); 0,128(100°); 0,120(200°); 0,110(300°); 0,102(400°); 0,092(500°) 0,083(600°); 0,077(700°) кал/см. сек°С. Механические свойства по ГОСТу Группа Марка стали 2ПС, СЧ2КП, 2СП а0,2 (по разрядам толщины' проката), кГ/мм2 до 20 мм 20—40 4О-100 22- 21-22 20—21 кГ/мм2 33—44 65, % для толщин, мм до 20 20—40 32—33 31-32 Б В МСт2 КСт2 1 ВМСт2 Механические свойства ГОСТом не оговариваются То же, что для группы А 10
Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Температура испытаний, °С 20 100 200 300 400 450 500 550 600 Ов кГ/ 31,8 30,6 40,3 38,5 28,0 24,3 20,2 14,6 10,8 СГ0'2 мм2 18,6 20,4 20-9 10,6 КС 9,5 8,3 6,1 -\ё 6 % 34,7 18,0 16,3 24,0 34,4 зз.о 33,3 41,3 48,5 ^ 76,9 74,0 65,2 67,8 76,9 77,6 77,9 85,0 90,1 # н> кГм/см2 6.1 14,9 14,3 13,2 12,4 9,2 9,3 8,3 9,7 Ударная вязкость (Ст2 в состоянии нормализации) Температура испытаний, °С ! дн, кГм/см2 ! + 20 6,1 — 10 2,2 —30 1,6 —50 1,0 -60 1,0 Технологические свойства Выплавляется в мартеновских печах, в конверторах с продувкой кислородом сверху и в бессемеровских конверторах. Температуры деформации: начало 1280°, конец 800°. Предварительная термообработка — нормализация при 910—960°, НВ<[\6. Химико-термическая обработка—цементация (930°С с последующей закалкой с 800° в воде и отпуском), НКС 60-г64, и нитроцементация. Свариваемость — без ограничений. Применение Элементы сварных конструкций неответственного назначения; заклепки, анкерные болты. Неответственные детали, подвергаемые цементации и нитроцемеп- тации и работающие на износ при незначительных нагрузках.
СТАЛЬ 3, ГОСТ 380-71 Химический состав, % «я а. и Марка стали С Мп кп 51 ПС СП 5 Р не более зкп зпс зсп МСтЗКП КСтЗКП МСтЗПС КСтЗПС МСтЗСП КСтЗСП ВМСтЗКП ВКСтЗКП ВМСтЗПС ВКСтЗПС ВМСтЗСП ВКСтЗСП 0,14— —0,22 0,14— —0,22 0,14— —0,22 ^0,22 ^0,22 <0,22 Химический состав не оговаривается I 0,3—0,6 0,40— —0,65 0,40— —0,65 0,30- —0,60' 0,40— —0,65 0,40— -0,65 ^0,07 — — ^07 — — 0,05— —0,17 — — <0,15 — — 0,12— —0,30 — — ^0,3 0,040 0,040 ! 0,040 0,040 0,040 0,040 0,050 0,О5О 0,050 0,050 0,050 0,05О Физические свойства </ = 7,85 Г/см*; Е • 10-3=20,2 кГ/мм2. а- 10б= 12,35(204-100°); 13,5(204-200°); 13,85 (20 4- 300°); 14,4(204-400°); 14,8(204-500°); 15,05(204-600°); 15,25(204-700°) 1°/С. Х,=0,125(О°); 0,128(100°); 0,128(200°); 0,118(300°); 0,011 (400°); 0,103(500°); 0,094(600°); 0,085(700°) кал/см. сек.°С. ЛС1 = 735°. Лс3 = 850°.
Механические свойства, не оговоренные ГОСТом |||| ан (кГм/см2) при температуре, °С е ГТЛЛ^„„ Марка 0В» <*0,2, АО/ +^ | Профиль ст/ли кГ/мм2 кГ/мм2 6, % 20 -20 -40 (после а! старе- и I I I I I I I I I ния) А Уголок, швеллер, лист тол- СтЗПС 43,9 29 27,5 14,7 14,7 12,4 9,4 11,7 щиной 8 мм СтЗСП 45,7 30,3 28,1 15,3 15 12 9.4 11,7 Круг диаметром 16 мм СтЗКП — — — 12,3 9,1 5,7 2 4,5 СтЗПС 46.2 29,8 35,6 16,1 13,3 9,5 6,1 8,3 СтЗСП 45,2 29,7 37,7 17,2 13* 10,3 5,6 12.6 Б I Лист толщиной 16 мм СтЗКП — — — 7,3 3,3 1,3 0,7 1,5 СтЗПС 41,5 24 32 8.1 6 4,3 1,3 2,4 СтЗСП 44,0 24 32,5 16.4 6,1 5 2.8 3.1 Угол 200X200X16 мм СтЗПС 42,8 25 29,1 14,7 13,5 9,2 1,8 6,9 СтЗСП 4о,8 27 27.6 16,5 11,0 8,6 2,8 6.8 В I Круг диаметром 25 мм I СтЗПС I 41,8 I 25,6 I 36,8 I 18,6 I 13,5 I 10,1 I 2,9 I 5,8 СтЗСП 45,6 28 I 35,5 5,8 15,5 13,5 0,5 11,8 Лист толщиной 30 мм СтЗКП — — — 5,7 1,6 1,2 ! 0.9 0,9 СтЗПС 42,4 18,7 30,3 8,3 6,4 1,2 0,9 1,2 СтЗСП 44.4 21,2 28,2 9,4 4,0 3.3 0,9 3,1 Квадрат 62X62 мм СтЗПС 40,6 19,6 35,9 15,2 8,4 2.1 | 0.9 1,1 СтЗСП 45,6 I 19.3 29,5 10,5 5,9 3,1 I —
Механические свойства по ГОСТу с с и А Б В Марка стали СтЗКП СтЗПС СтЗСП ВМСтЗКП ВКСтЗКП ВМСтЗПС ВКСтЗПС ВМСтЗСП ВКСтЗСП (кГ1мм2\ пп разрядам толщины проката, мм до 20 |20—4оЦо-100 24 25 23 24 22 23 ' кГ/мм2 37—49 65 (%) до 20 27 26 для толщины, мм 20—40 26 25 Механические свойства ГОСТом не оговариваютс5 24 24 — 23 23 .__ 22 22 — 38—47 27 26 — 26 25 — св.40 24 23 [ 24 23 — Ударная вязкость (ВКСтЗСП: С—0,16%; Мп—0,60%; 51—0 21%; 5^0,044%; Р^ 0,023%) Состояние заготовок (60X60 мм) или термообработка Дн о см + (кГм/см2) —20 —40 цри температуре испытания, °С —60 + 100 300 400 500 Примечание Горячекатаные Закалка с 920° в воде; отпуск 600° — 2 час. Нормализация при 940°; отпуск 600° — 2 час. 21,1 24,1 21,9 13,2 18,1 14,9 6,7 10,4 6,2 0,7 20,1 20,3 16,1 12,1 ап при повышенных температурах для горячекатаных заготовок с исходной аи = 15,7 кГм/см2 Предел выносливости поперечных образцов, кГ/мм2 Марка стали МСтЗКП МСтЗСП КСтЗКП КСтЗСП а—1 15,5 18,5 15,0 18,5 (г=0,75лш) 11,5 10,0 9,0 11,5 14
Технологические свойства Выплавляется в мартеновских печах и конверторах. Температуры деформации: начало 1250°, конец 800°. Термообработка — а) нормализация при 900-^-950°, //#^131; б) закалк.м с 920° в воде, отпуск 600*. Химико-термическая обработка — цементация при 930°, цианирование при 8-1С-Г-9300, ИКС бО-г-64, Свариваемость — без ограничений. Возможна холодная штамповка листа при требовании глубокой вытяжки. Применение В горячекатаном состоянии (без термической обработки) — корпуса сосудов и аппаратов, работающих под давлением, неответственные валики, оси, шестерни и др. В цементированном или цианированном состоянии — детали, для которых требуется высокая поверхностная твердость при невысокой твердости сердцевины. Для конструкций, работающих при низких температурах, целесообразно применять термически обработанную, спокойную сталь.
СТАЛЬ 5, ГОСТ 380-71 Химический состав, % 03 С >•> 1-4 л ь в Марка стали 5ПС 5СП А\Сг5 КС'.тЗ ВМСт5 ВКСг5 С VI п 51 ' ПС СП Ь Р не более Химический состав ГОСТом не оговаривается 0,28— —0,37 0,28—0,37 0,50— -0,80 0,50—0,80 0,05— -0,17 0,05—0,17 0,15— - 0,35 0,15—0,35 0,040 0,040 0,050 0,050 Физические свойства ^ = 7,85 Г\см>\ Е=20 • К)3 кГ/мм2. а- 10б= 11,9(204-100°); 12,3(20-7-200°); 13,1(20^-300°); 13.7(20- 400°); 14,4(20-7-500°); 14,7(20-7-600°); 14,9(204-700°) //°С. Х = 0,181(100°); 0,154(200°); 0,106(400°); 0,091(500°) кал/см. сек°С. ЛС1 = 730°, Л:3=825°. Механические свойства по ГОСТу уппа 1 в. и. Л Марка стали Ст5ПС Ст5СП аз> кГ/мм2 | 50—64 #о,2, (кГ/мм2) для толщин, мм до 20 120-40 140-100 29 28 27 &5 (%) ДЛЯ ТОЛЩИН, ММ до20| 20—40 | св.40 20 19 17 Механические свойства ГОСТом не оговариваются То же, что для группы Л 16
Механические свойства листа из стали МСтбСП (не предусмотренные ГОСТом) Толщ листа, 6 8 11 15 20 30 40 50 130 кГ/мм2 61,3 59,0 6Ь0 60,2 60,0 58,7 64,2 57,2 55,7 <*0,2, кГ/мм2 37,5 36,2 35,0 33,2 30,0 31,0 32,2 — . — б, .% 26,3 26,8 25.0 26,0 23,2 25,3 20.2 26,0 17,0 *.% 48Ю 52,2 48,7 44.2 40,2 46,6 32,8 41,7 25,0 ан, кГм/см2, при: + 20° ' — 7,2 7,0 5,8 7,2 7,2 7,2 — —10° — 2,5 4,1 2,5 2,4 3,7 3,0 1,2 —40° — 1,2 1,1 1,1 1,3 1,6 1,5 0.4 се К Велич! зерна балл 6 6-5 6 6-5 5 5 5—4 5—4 4 Механические свойства в зависимости от температуры испытаний стали МСтбСП Температура испытаний, 20 100 200 300 400 450 500 550 600 кГ/мм2 54,5 51,6 59,0 59,2 51,2 42,9 36,5 29,7 19,7 0*0,2, кГ/мм2 33,1 31,3 31,3 20,7 18,7 17,8 15,4 11,8 8,3 б, % 24,8 19,8 9,5 21,3 23,1 24,0 24,0 26,5 34,8 % 52,4 53,0 39,1 51.7 64,0 66,9 70,3 69,8 82,8 Ян» кГм/см2 6,4 7,3 8,4 7,2 6,0 5,1 4,4 4.2 7,6 Технологические свойства Выплавляется в мартеновских печах, конверторах с продувкой кислородом сверху и в бессемеровских конверторах. Температуры деформации: начало 1200°, конец 800°. Предварительная термообработка — нормализация при 850-г-900°, #В<170. Окончательная термообработка — закалка с 860±10° в воде, отпуск ЗОО-МОО0, \ Химико-термическая обработка — цианирование при 840-т-95О°, НЦС бО-г-64. % Свариваемость без ограничений, кроме цианированных деталей. Применение Сортовой прокат, из которого изготавливаются мало- и средненагруженные детали: валики, оси, шайбы, серьги рессор. Заменителя ')•>'. • При наличии сварки допускается замена на .сталь 4СП, ГОСТ 380-71 и на стали 25, 30, 35 (ГОСТ 1050-60*). При отсутствии ограничений допускается замена на сталь 4 всех групп, а также на стали 25, 30, 35, 40 и 45 (ГОСТ 1050-60*). ^ 2 Зак. 2022 17
2. СТАЛИ КАЧЕСТВЕННЫЕ Поставляются по ГОСТ 1050-60. Подразделяются по способу раскисления на спокойные (СП), полуспокойные (ПС) и кипящие <КП). СТАЛЬ 08, ГОСТ 1050-60* Химический состав, % Марка стали 08КП 08СП 08ПС С 0,05— ' —0,11 0,0^- --0,12 ^0,12 51 ^0,03 0,17— —0,37 ^0,17 1 Мп 1 0,25— —0,50 0,35— —0.65 ^0,66 1 5 0,040 0,035 0,040 1 Р не 0,040 Сг более 0,10 N1 0,25 Физические свойства й=7,83 Г/см*. Е- 10-3=20,6/с/7лш2. 6=8015 кГ/мм2. а • 106= 11,6(204-100°); 12,6(20-^200°); 13,0(20^300°); 13,6(20-=- 400°); 14,2(20-7-500°); 14,6(20+600°) 1/°С. ^=0,138(100°); 0,127(200°); 0,181(300°); 0,109(400°); 0,098(500°) кал/см. сек.°С; Лс1 = 730°. Лсз=875°. М„=480°. Прокаливаемость в диаметре до 6 мм (закалка в воде). Механические свойства (не менее) в нормализованном состоянии (ГОСТ 1050-60) Марка 1 ав, стали 1 кГ/мм2 08СП 08КП 30 33 00,2, кГ/мм2 18 20 6, % 35 33 % 60 60 Примечание Для толщин до 80 мм, если толщина детали более 80 мм, допускается снижение 6 на 2% и ф на 5% (абс.) 18
Механические свойства, не оговоренные ГОСТом (прокат, отжиг) Свойства ан, кГм/см2 а в, кГ/мм2 600 9,7 11 550 8,3 Температура испытаний, °С 500 9,3 20 450 9,3 400 12,1 28 300 13,2 38 200 14.3 40 100 14,9 31 Продолжение Свойства ан, кГм/см2 0в, КГ/ММ2 ОГв, КГ/ММ2 20 6,1 37 32 Температура испытаний, °С —10 2,2 —30 1,6 -50 1,0 —60 0,95 —196 72 Примечание }Ст08КП Ст08СП Предел выносливости Ст08СП, кГ/мм2 Термообработка 1 )■...: ■ Отжиг, 880*0 Закалка с 900° в воде, старение при 100°, 4 час. а-1 кГ/мм2 21,5 26,5 кГ/мм2 7,5 18,5 Технологические свойства Выплавляется в мартеновских, электрических печах и конверторах. Температуры деформации: начало 1280°С, конец 750°. Предварительная термообработка — нормализация при 900--9200; ЯБ^140. Химико-термическая обработка — цементация при 930°; цианирование при 6404-950° с последующей закалкой и низким отпуском; НЯС 604-64. Не чувствительна к перегреву, не склонна к отпускной хрупкости, хорошо сваривается и деформируется в холодном состоянии. Применение Без термической обработки детали с высокой пластичностью, изготовляемые методом холодной штамповки с глубокой вытяжкой (преимущественно Ст08КП): трубы, прокладки, шайбы, вилки, тяги и др.; детали, работающие при температурах от —40 до +425° под давлением; детали из кипящей стали, работающие при температуре не ниже —20Р. 19
Цементируемые и цианируемые детали, от которых требуется высокая по- верхностная твердость и низкая прочность сердцевины: втулки, ушки, вкладыши и т. п. с № 5( - Мп 0& Сг - Ыь - Мо - Ау 730 Мн\тм №\ - Г сем Рис. 1. Диаграмма изотермического распада стали 08 Заменители Стали 1<\ 10КП (ГОСТ 1050-60*)-
СТАЛЬ 10, ГОСТ 1050-60* Химический состав, % Марка стали СтЮ СтЮКП С 0,07— —0,14 0,07— —0,14 51 0,17— —0,37 <0Ю7 Мп 0,35— —0,65 0,25— —0,50 Сг 0,15 0,15 N1 1 5 не более 0,25 0,25 0,040 0,040 Р 0,035 0,040 Физические свойства <*-7,83 Г/см*. Е- Ю-3 =19,8 кГ/мм2. С=7800 кГ/мм2. а .Юб=11,58(20-М00°); 12,61(20-^200°); 13,01(20-7-300°); .14,2(204-500°) Ц°С. 31-0,138(100°); 01,128(200°); 0,118(300°); 0,107(400°); 0,096(500°) кал/см. сек.°С. ЛС1 = 730°. Лс8=870°. Прок'аливаемость в диаметре до 6—8 мм (закалка в воде). Механические свойства по ГОСТу Марка стали СтЮКП СтЮ СтЮ СтЮ СтЮКП ГОСТ 1050-60* 1050-60* 1051-59* 1051-59* 1051-59* Состояние Нормализация >» Отжиг Холоднотянутое Отжиг кГ/мм2 ^32 ^34 ^=30 >42 ^45** <*0,2, кГ/мм2 >19 ^21 6, % ^33 >31 ^26 ^8 >26 *• % ^55 ^55 ^55 ^50 >60 * Сталь с суженными по составу пределами для холодной высадки. Механические свойства, не оговоренные ГОСТом (СтЮКП без термообработки) Свойства ов, кГ/мм2 6,0, % Ч>, % лн, кГм/см2 600 12 47 93 500 20 33 77 Температура испытаний, °С 400 28 31 76 300 38 24 70 200 40 17 66 100 31 20 73 20 32 — 78 28 —20 — — 1 22 —40 — — 20 —60 — — 1 16 21
Предел выносливости, кГ/мм? Термообработка Отжиг, 940° Нормализация, 940° 3-1 17,5 16—22 *-1 5,2 8—12 Технологические свойства Выплавляется в мартеновских и электропечах, а также в конверторах. Температуры деформации: начало 1280°, конец 750°. Предварительная термообработка—нормализация при 9004-950°, #5^140. Химико-термическая обработка — цементация при 920°, закалка с 8004-820° в воде, отпуск 1504-200° в воде, отпуск 1504-200° (#/?С>60); цианирование при 8604-840°, закалка и низкий отпуск, #/?С 60 4- 64. Сталь не чувствительна к перегреву, не склонна к отпускной хрупкости, хорошо сваривается и деформируется в холодном состоянии. Применение Сортовой прокат: лист, лента, трубы и проволока — неответственные, мало- нагруженные детали. Без термичеркой обработки — трубы, прокладки, шайбы, вилки тяги и др. После цементации или цианирования — втулки, ушки и т. п. Сталь 10 и ЮПС может применяться для деталей, работающих от —40 до +425°; сталь ЮКП — при температурах не ниже —20°. Заменители В отдельных случаях может быть рекомендована сталь 08 (ГОСТ ЮЭО-60*).
СТАЛЬ 15, ГОСТ 1050-60* Химический состав, % Марка стали 15 15КП С 0,12— —0,19 0,12— -0,19 Мп 0.35— —0,65 0,25 —0,50 51 0,17— —0,37 ^0,07 5 ^0,040 ^0,040 Р ^0,040 ^0,040 Сг <0,25 ^0,25 N1 ^0,25 <0,25 Физические свойства 4=7,84 Г/см*. Е • 10И=20-^20,3 кГ/мм2. а- 10б= 12,0(200°); 12,8(300°); 13,2(400°); 13,5(500°); 13,85(600°) 1/°С. Я,=0,127(100°); 0,118(300°); 0,110(400°); 0,103(500°) кал/см. сек. °С. ЛС1«720^-735°. Лс3=840ч-885°. М„=450°С. Прокаливаемость в диаметре до 10 мм (закалка в воде). Механические свойства по ГОСТу Вид полуфабриката Сортовой прокат круглый То же — шестигранник, квадрат Марка | стали I 15 15КП 15 15КП Ч||И— !■■■!! ГОСТ 1050-60* 1050-60* 1051-59* 1051-59* 1051-59* шшш^шшшавшяшшаюяааш/^шкшяш Термообработка или состояние Нормализация Холоднотянутые Отжиг после холодной прокатки Отжиг г 5В 1 <*0,2 кГ/мм2 ^38 ^36 ^45 ^35 ^48 ^23 ^21 о | * % >27 ^29 >8 >23 >23 ^55 >55 ^55 ^55 >45 Ударлая вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 шшашшшяшашшташша—ашатшшшшшшавш Свойства <*„ = 45 кГ/мм2 после прокатки + 20 20 0 19 Температура испытаний, °С -10 —20 — | 18 -30 — —40 13,7 —50 — —60 12 23
Предел выносливости Состояние а-1» КГ/ММ2 Нормализованное Горячекатаное Закаленное и отпущенное Отожженное при 740° 21,7 21,8—29,9 25 21,8 Технологические свойства Выплавляется в мартеновских печах и электропечах, а также в конверторах. Температуры деформации: начало 1280°, конец 750°. Предварительная термообработка— нормализация при 8904-950° с последующим отпуском при 6804-720° или без него, ЯВ<143 (^отп ^5 мм). Окончательная термообработка — закалка с 9004-930° в воде или масле; цементация при 910°, закалка с 7804-800° в воде, отпуск 1404-180р, Я/?С^56; цианирование при 840°, закалка с 8204-860° в воде, отпуск 1504-180°, Я#С^58. Сталь не чувствительна к перегреву и не склонна к отпускной хрупкости, хорошо сваривается и деформируется в горячем состоянии. с 11,13 51 0,26 Мп 0,56 Сг 007 Си 0,2 Л, А) »„ Тн 7?5\810\Ш\9?0\ X Рис. 2. Диаграмма изотермического распада стали 15 Применение Без термической обработки или после нормализации — трубки, шпильки, бачки, стяжки. После цементации и цианирования — малонагруженные детали: гайки, винты, вилки, рычаги, ключи и др. 24
СТАЛЬ 20, ГОСТ 1050-60* Химический состав, % С—0,17~-0,24; 51-0,174-0,37; Мп—0,35-7-0,65; Сг<0,25; N1^0,25; 3^0,04; Р^0,04. Физические свойства ^=7,85 Г/см*\ Я=20,4 • 103 кГ/мм2. а. 10*= 1.1,1 (20-г-100°) 1/°С. Х=0,186(100°) кал/см. сек °С. ЛС1-720°. Лс,=860°. МН=450°С. Механические свойства по ГОСТу -Вид полуфабриката Прутки Термообработка Нормализация при 880±10° аВ 1 <*0,2 кГ/мм2 ^42 ^25 б | % : ^25 * >50 кГм/см2 — Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Нормализация Закалка с 860-7-890° в воде. Отпуск 200° Нормализация 900—920°. Отпуск 600-7-650° То же То же То же ^в к 46,0 47,0 40,0 38,0 37,0 36,0 <*0,2, Г/мм2 35,0 30,0 22,0 20,0 19,0 18,0 6 * % 30,0 30,0 24,0 23.0 22,0 20,0 — 55,0 53,0 50,0 45,0 40,0 кГм/см2 8,4 — 5,5 5,0 5,0 4,5 Сечение, мм — До 40 До 100 100—300 300—500 500—700
Предел текучести и предел выносливости в нормализованном состоянии (900°С) ——явв—виг..!.11П—1 пи—шиит1 чип шиип ■шиатмчи Свойства Предел текучести, кГ/мм2 Предел выносливости, кГ/мм2 Растяжение 22,0 18,0 Изгиб 35,0 23,0 Кручение 15 10 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 ■"■■-""*" "■"■■' ■1ГТГ" Термообработка Нормализация при 900° Температура испытаний, °С +20 8,4 —40 5,6 —70 4,7 —193 0,4 Механические свойства (лист 3 мм) Термообработка Нормализация при 900° Температура испытаний, °С 20 —193 кГ/мм2 48,0 92,0 кГ/мм2 35,0 90,0 б, % 30 5 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1250°, конец 800°. Предварительная термообработка — нормализация при 9004-920° (для выравнивания структуры), высокий отпуск 700±10° (для улучшения обрабатываемости), НВ 1214-156. Окончательная термообработка — закалка с 8604-1890° в воде; отпуск 200° {НВ 4154-341); закалка з 8604-890° в воде; отпуск 600 4-650° (#В»229). Химико-термическая обработка — цементация при 9104-920°; закалка с 8604- 870°; отпуск 1704-200° (НЦС 564-62); цианирование и закалка с 840-5-850° в воде или масле; отпуск 1704-200° (НКС 584-62). Сталь не подвержена отпускной хрупкости, хорошо сваривается всеми видами сварки, хорошо деформируется в холодном состоянии. Применение Сварные и штампованные детали с невысокой прочностью без термической обработки: ниппели, патрубки, гайки, втулки, трубки, форсунки, балки. Детали, подвергаемые цианированию: тарелки пружин, диски упорные, корпуса форсунок. Заменители Для цианируемых деталей — стали 15, 25 (ГОСТ 1050-60). Для свариваемых деталей и деталей, работающих при пониженных температурах— спокойные стали: СтЗ, Ст5 (всех групп), ГОСТ 380-71. 26
СТАЛЬ 25, ГОСТ 1050-60* Химический состав, % С—0,224-0,30; Мп—0,504-0,80; 51—0,174-0,37; Сг^0,25; М<-0,25; 5<0,040;. Р< 0,040. Физические свойства 4 = 7,85 Г/сж3; Я =19,8. Ю3 кГ/мм*. О-8280 кГ/мм2. а-106=11,1 (204-100°); 12,3(20-4-200°); 13,3(204-400°); 14,3(204-600°) 1/°С. Х=О,193(Ю0°); 0,165(200°); 0,123(400°); 0,109(500°) кал/см. сек. °С. ЛС1=725°С. ЛСз=830°С. Прокаливаемость в диаметре до 15 мм (закалка в воде). Механические свойства по ГОСТу швшшшшшшшияшатжвяжшшжжв Вид полуфабриката Прутки горячекатаные Прутки калиброванные Термообработка Нормализованные отожженные Холоднокатаные (ГОСТ 1051-59*) 1 ^46 >5б тшшттЬт ^28 % ^23 >7 % >50 ^40 ^9 НВ ^170 ^217 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Закалка с 8604-890° в воде, отпуск 200°С Нормализация при 870-7-890°, отпуск 6004-650° (воздух или печь) С4 60 43 1$ 40 24 о, % 20 22 V 50 «к, 5 НВ 170— 187 Сечение, I до 40 до 100 Механические свойства Термообработка Нормализация при 900° Ху-1 та-1 Темпера ра испы ний, °С 20 —40 —196 ав> кГ/мм2 50 58 92 <*0,2, кГ/мм2 28 40 85 6, % 30 27 15 % 62 60 35 кГм/см2 17 9,5 0.5 27
Механические свойства горячекатаной стали при высокой температуре ерату- :пыта- °С Темп ра ж НИИ, 20 100 200 300 400 450 500 550 600 Е 20.200 20.200 19.500 18.900 16.700 15.200 | — — — °в 50,2 50,8 57,3 55,0 | 47,6 40,4 33.7 25,4 15,8 <*0,01 ^0,02 кГ/мм2 27 Л 20,7 17,0 16,0 11,3 10,7 10,3 | 5,6 1 4,? 28,6 24,9 21,1 18,1 12,1 11,6 11,4 7,8 5,4 00,1 32,2 33,3 32,5 19,3 15,4 14.8 13,9 9,8 6,7 00,2 32,5 33,4 32,9 20,2 16,8 16,5 15,4 10,9 1 7'4 6ю 27,8 18,5 12,5 22,0 24,8 24,1 28,2 33,0 44,1 ^ % 58,4 56,7 44,2 57,1 65.1 66,8 69,9 74,4 91,9 Предел выносливости, кГ/мм2 Термообработка °-1 (г = 0,7 мм) Нормализация при 900° Закалка с 830° в масле, отпуск 650" 16 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1280°, конец 800°. Предварительная термообработка — отжиг или нормализация при 880±10°; отпуск при 700°±10°С, ЛВ^170 (<*0тп^4,6 мм). Окончательная термообработка — закалка с 870-^920° в воде или масле, отпуск на требуемую твердость. Химико-термическая обработка — .цианирование при 800-^820°, закалка в воде, отпуск 150—180°; цементация при 930°, закалка с 800°, отпуск 1504-180° (ЛЯС > 56). Свариваемость хорошая всеми видами сварки, к отпускной хрупкости не склонна. Применение Без термообработки или после нормализации — малонагруженные детали, в том числе детали сварных конструкций: трубы бесшовные, болты и др. 28
После цементации и цианирования — детали, от которых требуется высокая поверхностная твердость при невысокой прочности сердцевины: рычаги, оси,, втулки, крепежные детали, пальцы и др. Для деталей машин отрасли, изготовленных из стали 25, как правило, термическая обработка не применяется. ЪфЪб.кГ/™* *?* Температура отпуска °С Рис. 3. Зависимость механических свойств стали 25 от температуры отпуска
СТАЛЬ 35, ГОСТ 1050-60* Химический состав, % С—0,324-0,40; 51—0,17+0,37; Мп—0,50+0,80; N1^0,25; Сг^0,25; 5 ^ 0> 040 Р ^0,040. Физические свойства </ = 7,8 Г/см,3 Е=20100 кГ/мм2. «•106=12,0(20-МО(Х>); 12,85(20+200°); 13,55(25+300°); 14,15(20-^400°) 1/°С. Я,=0,118 кал/см. сек. °С Ап = 730+-735°. ЛСз=^802Ч(-812о. Мн = 380°. Прокаливаемостьв диаметре до 7—9 мм (закалка в воде). Механические свойства по ГОСТу Термообработка Нормализация кГ/мм2 >54 #0,2, кГ/мм2 ^32 кгнштяттшят 6, % ^20 % ^45 , кГм/см2 >7 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом —ВЯММИИДИИ-»ЯЧИГ.1М1Ш11|.-Я11 ■■ ■—* 1 Термообработка Закалка с 880° в воде: отпуск 200; ., 300° Закалка с 860°: отпуск 400; „ 500; „ 600° кГ/мм2 ' 80—120 75—110 78-99 70—82 63—69 (звштппааашш <*0,2, кГ/мм2 55—105 60—95 54—64 42—47 63—76 % 15—3 15—4 15—10 19—14 20—11 % 68—35 68—35 61-55 67—62 71—65 апошкашЕнпов Он. кГм/см2 7—4 9—5 15—8 19—14 | 19—14 НВ 328—340 217—311 207—285 196—269 187—241 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Термообработка Закалка, отпуск 200° Температура испытаний, °С + 20 6,4 —10 4,8 —30 4,7 —50 1,4 —60 1,2 30
Предел выносливости, кГ/мм2 тятажшашшшаташвяавшшаяшашяшаштшашшшзшшашшжшяатваявашш Термообработка Закалка с 850° в воде без отпуска Закалка с 840° в воде, отпуск 585° Закалка с 840° в воде, отпуск 640° а-1 44,0 31.7 25 т-1 15 °-1 17 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1190°, конец 750°. Предварительная термическая обработка — нормализация' при 8504-870°, ИВ ^ 187. Окончательная термическая обработка — закалка с 840° в воде, отпуск — па требуемую твердость. Сталь может подвергаться химико-термической обработке: цементации или цианированию с последующей закалкой и низким отпуском. Свариваемость умеренная, после сварки требуется отпуск. Применение Неответственные детали с пределом текучести «40—50 кГ/мм2, а также крепежные детали и рабочий инструмент (гаечные ключи) с цианированием или цементацией трущихся поверхностей. С 035 '51 — Мп| О 0Л\ - N1 — Т] 120 р7 800 ЩЦ 350\8Ь0 сек Рис. 4. Диаграмма изотермического распада стали 35 10 Щ ЙП ии 50 НО 30 70 _з, -21 *ы? ^21 ^1 Ид 210 700 190 180 170 № 500 600 700 Температура отпуска, °С Рис. 5. Зависимость механических свойств стали 35 от температуры отпуска 31
СТАЛЬ 40, ГОСТ 1050-60* Химический состав, % С—0,374-0,45; 51—0,174-0,37; Мп--О,50-~О,80; Сг^0,25; N1^0,25; 5<0,040; Р^ 0,040. Физические свойства 4=7,81 Г1смъ. Я=21350 кГ]мм2. (/=8400 кГ/мм2. а-10б= 11,6(04-100°); 12,3(04-200°); 13,1(04-300°); 13,7(04-400°); 14,2(0^500°); 4,8(0-Ь600°) Ц°С. Х=0,142(100°); 0,127(200°); 0,112(400°); 0,097(500°) кал/см. сек °С. ЛС1=725°. ЛС1-790°. Мн = 340°. Прокаливаемость в диаметре до 15 мм (закалка в воде) и до 10—15 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу (не менее) Вид полуфабриката Горячекатаная сортовая сталь диаметром или толщиной до 80 мм Термообработка Нормали- ция °В 1 *0,2 1 & 1 «ф 1 кГ/мм2 % 58 34 1.9 45 кГм/см2 6 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Нормализация при 850°: отпуск 560-4-580° Закалка с 850° в воде: отпуск 2004-300° „ 400-4-500° „ 5504-620" . °в кГ) 74 100 75 70 <*0,2 <ММ2 52 65 56 40 о5 17 8 6 18 Ч> % 55 30 41 40 7 — 6 4,5 Твердость НВ 197 ИКС ЗО-т-40 ЯВ-280 НВ 192-4-228 к*4 зз со м О Сече! за гот мм 50 до 20 до 40 до 60 32
Механические свойства при отрицательных температурах (Закалка с 820° в воде, отпуск при 550°) Свойства Температура испытаний, °С + 20 —20 -40 -70 оВ1 кГ/мм2 00,2, КГ/ММ2 а, % ч>, % а н > кГм/см2 (при ав =80 кГ/мм2) 95 84 17 59 8,0 100 90 18 58 6,8 102 92 19 58 5,6 102 92 20 57 — Предел выносливости, кГ/мм2 Термообработка Нормализация То же + ТВЧ Закалка с 850° в воде, отпуск 550° С-1 29,0 44,3 40.1 Технологические свойства Температуры деформации: начало 120(У\ конец 800°. Предварительная термообработка — нормализация при 850°, отпуск 650°, ЯЖ197; с/отп >4,3 мм. Окончательная термообработка — закалка с 820°+850° в масле или воде, отпуск на требуемую твердость (воздух). Закалка с нагревом ТВЧ на требуемую глубину. Сталь не чувствительна к скорости охлаждения после отпуска; ограниченно сваривается, необходимы подогрев и последующий отпуск. Применение Детали в нормализованном состоянии: фланцы, диски, шайбы, заглушки, гайки и др. Детали сечением до 30 мм, подвергаемые закалке и отпуску на твердость НВ 255-4-302 (шестерни, оси, валы, шпонки, гайки, ниппели, втулки, штуцеры). Детали, работающие на износ при незначительных ударных нагрузках, подвергаемые поверхностной закалке с нагревом ТВЧ; НВ.С^53. Заменители В отдельных случаях может быть рекомендована сталь 45 (ГОСТ 1050-60*). 3 Зак. 2022 33
с 0^3 51 Мп СУ N1 0,2*1\Щ0.13\0,25 А/ 120 Ад "н Тн 770\ЗЩ650 Рис. 6. Диаграмма изотермического оаепада стали 40 Температура отпуска, Т Рис. 7. Зависимость механических свойств стали 40 от температуры отпуска 34
СТАЛЬ 45, ГОСТ 1050-60* Химический состав, % С—0,42-7-0,50; 51—0,17-7-0,37; Мп—0',50-т-0,80; Сг<0,25; Ш<0,25; 5^0,040; Р ^0,040. Физические свойства 4=7,85 Г/см3. ^=20,0- 103 кГ/мм2. 0=7,84- 103 кГ/мм2. а 106= 12,0(20-4-100°) 1/°С. А,=0,115 (100?) кал/см. сек. °С. ЛС1=725°. Лс3=780°. М„=330°. Прокаливаемость в диаметре до 35 мм (закалка в воде), до 15 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу Вид полуфабриката Прутки Поковки по МПТУ 2332-49 Термообработка Нормализация при 870° Закалка с 850° в масле, отпуск 500Ч-5500 МИШИНЫМИ >61 >70 1"а ^36 ^40 6, % >16 >14 % >40 >45 I >15 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Закалка с 830-т-850° в масле, отпуск 160-7-180° Закалка с 820-7-840° в воде, отпуск 180-т-200° Закалка с 840° в воде, отпуск 550° ав> кГ/мм2 90 120 I 100 О*0,2, кГ/мм2 65 95 88 6. % 15 6 9 % 40 22 56 — 12 Предел выносливости, кГ/мм* Термообработка Нормализация (ов =69 кГ/мм2) Закалка, высокий отпуск 550°С (сгй= =90 кГ/мм2) *-1 30,0 41,0 3—1 раст 19 "С-1 15
Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Термообработка Закалка с 820° в воде, отпуск 560° Нормализация +20° 8 12 Температура —20° 6 10 —40° 5 8,5 испытаний, ° —70° 3,5 5,5 —100° 1,0 С —193* 0,2 Механические свойства при отрицательных температурах (закалка с 840° в воде и отпуск при 550°) Свойства "ав, кГ/мм2 Оо,2, кГ/мм2 *, % 6, % Температура испытаний, °С +20 100 85 58 10 -94 105 95 48 8 —193° 132 128 12 6 Предел выносливости поверх- ностноупрочненной стали (в нормализованном состоянии) Состояние Без упрочнения Дробеструйная обработка Обкатка роликами «г-ь кГ/мм2 28,0/10,0 30,5 20,0 34,5 25,2 В числителе — данные испытаний на воздухе; в знаменателе в 3%-ном растворе НС1. Циклическая долговечность коленчатых валов (шейки 0 175 мм) в нормализованном состоянии (при изгибе) Без упрочнения Упрочнение галтелей отбойным молотком о= ±8 кГ/мм2; N=3,5-106 циклов до разрушения <у=±14 кГ/мм*; N=10- 106 циклов до разрушения Технологические свойства Температуры деформации: начало 1200°, конец 800°. Предварительная термообработка — нормализация при 900±10° или высокий отпуск 650±10°, НВ^ 197 (аотп <4,3 мм). 36
Окончательная термообработка — нормализация при 900±10° (//Ж 197) «ли закалка с 8204-840° в воде, отпуск 5604-620°, НВ 285+255 (<*отп=3,6— 3,8 лик). Для деталей сложной формы—закалка в масле или подогретой воде. Закалка ТВЧ в воде, отпуск 160—180° на твердость НЦС 56-~62. Сталь не подвержена отпускной хрупкости. Свариваемость ограничена. гг \№ 51 1 Пп Ц22\0/6 Сг 0,15 V ОД Аг 735 *9 785 Мн '% 350\№ Температура от пуска,°С Рис. 9. Зависимость механических свойств стали 45 от температуры отпуска: _____ закалка с 800° Рис. 8. Диаграмма изотермического распада стали 45 в воде; закалка с 830° в масле Применение Малонагруженные термически обрабатываемые детали (НВ 241--363): диски упорные, обоймы, штифты, скобы и др., а также детали, подвергаемые закалке ТВЧ на твердость НЯС^50. Заменители Стали 40, 50 (ГОСТ 1060-60*).
СТАЛЬ У7А, ГОСТ 1435-54* Химический состав С—0,654-0,74; 51—0,154-0,30; Мп—0,15-г0,30; Сг<0,15; N1^0,20; 5^0,020; Р< 0,030; Си < 0,20. Физические свойства </=7,83 Г/см*, а-10^=11,5 (20-М 00°); 12,3(204-200°); 13,8(204-400°) 1/°С. ^=0,16(100°); 0,075(500°) кал/см. сек.°С. ЛС1=730°. Лс$=770°. Мн=2804-285°. Прокаливаемость в диаметре до 15—20 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу Вид полуфабриката Прутки «анзгамакзякяжошаяпншвштв» Термообработка Отжиг Закалка с 8004-820° в воде " ОТП ^4,4 НКС ^62 НВ ^187 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Закалка с в воде: отпуск » 800- 140- 160- 180- ^830° -160° -180° -200° нкс 61- -63 60—62 58- 56- -61 -60 Технологические свойства Температуры деформации: начало 11004-1125, конец 850°. Предварительная термообоаботка— неполный отжиг 6904-710° или изотермический: нагрев 7904-810°, изотермическая выдержка при 6504-680°. Окончательная термообработка — при диаметре или толщине изделия более 6—8 мм, закалка с 8004-830° в воде (5%-ном водном растворе ЫаС1 или 5—10%-ном водном растворе щелочи для предотвращения образования мягких пятен) до 2004-250°, затем в масле; при толщине менее 6—8 мм — с 8104-840° в масле или в растворе селитры или щелочи. Отпуск: 1404-160° {НЦС 604-62); 160—180° (НКС 584-61); 1804-200° (НКС 564-60). Свариваемость плохая. Применение Пластинчатые пружины, инструмент, работающий в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: клейма, керны, отвертки, плоскогубцы и т. п. 38
Рис. И. Диаграмма изотермического распада стали 85 Рис. 10. Диаграмма изотермического распада стали У7
СТАЛЬ 85, ГОСТ 14959-69 Химический состав, % С_0 824-0,90; 51—0,174-0,37; Мп—0,504-0,8; Р^0,040; 5<0,035; Сг< 0,25; 5 ^0,035.' Физические свойства </=7,85 Г/см5. Я= 19500 кГ/мм2. (7 = 7800 кГ/мм . а-106=11,35(100°); 12,2(200°); 13,0(300°); 13,65(400°); 14,25(500°); 14.75(600°) 1ГС. Х=0,116(100°); 0,109(200°); 0,099(300°); 0,092(400°); 0,085(500°); 0,079(600°) кал/см. сек. °С. ЛС1=730°С. Ас6 = 7554-780°. МН = 230°С. Механические свойства по ГОСТу (не менее) Термообработка Закалка с 820° в масле, отпуск 480° кГ/мм2 115 ^0,2, кГ/мм2 100 6, 8 30 кГм/см2 — Предел прочности патентированной проволоки- заготовки, кГ/мм2 I Диаметр проволоки, мм Содержание углерода, % 0,814-0,85 0,86—0,90 8—7 121,5 126,4 6,0—5,5 123,5 127,3 5,2-4,4 124,5 128,3 4,2—3,6 125,4 129,4 3,2—2,8 125,4 130,5 2,6-2,2 126,4 131,3 2,0-1,6 127,3 132,2 1,4—1,0 128,3 132,2 Предел выносливости Свойства сго,2= 654- 90 кГ/мм2 ав' = 934-135 кГ/мм2 Пружинная проволока кГ/мм2 35—40 Т0, кГ/мм2 40—85 Пружины кГ/мм2 50—70 40
Технологические свойства Окончательная термообработка—закалка 800±10° в масле, отпуск 470±20°, охлаждение на воздухе (НВ 352-4-429) или нормализация 800±20° (НВ 187-7-228). Свариваемость плохая, к отпускной хрупкости не склонна. Применение Диски трения, круглые и плоские пружины. Заменители Сталь 65Г, ГОСТ 1050-60* (разрешается в отдельных случаях).
II. ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ А. НЕЦЕМЕНТИРУЕМЫЕ СТАЛЬ 38ХА, ГОСТ 4543.71 Химический состав, % С—0,35-г-0,42; 51—0,17^-0,37; Мп—Ю,5-+0,8; Сг—0,80-И,1; N^0,30; 5<0,025; Р^ 0,025; Си ^0,30. Физические свойства л-3 4=7,8 Г 1см ; Е • 10 =21,85 кГ/мм2; О=8080 кГ/мм2. а 106= 12,7(0-И00°); 13,1 (0+-200°); 13,5(0+300°); 13,8(0+400°); 14,2(0 + 500°); 14,6(0^-600°) //°С. Х=0,12(100°); 0,11(200°); 0,10(300°); 0,96(400°); 0,089(500°); 0,084(600°); 0,075(700°) кал/см. сек.°С. ЛС1 = 735°. Лс8=815°. АГ„ = 250°. Прокаливаемость в диаметре до 35—45 мм (закалка в воде); до 25—30 мм (закалка в масле). Пределы выносливости стали, закаленной с 860° в масле и отпущенной при 550°: ав = 103 кГ/мм2\ <т_1=50 кГ/мм2; о^ =33 кГ/мм2 (г=0,75 мм). Механические свойства по ГОСТу Вид полуфабриката Заготовка сечением 25 лш «■№■! маии»идницишаиигиШ1Щ1Г7ягоимиавщш: Термообработка Закалка с 860° в масле, отпуск при 550°, охлаждение в воде или масле. <*В ' а0,2 кГ/мм2 ^95 ^80 *5 1 Ф % ^12 ^50 кГм/см2 >$ Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Закалка с 850° в масле, отпуск при 580°С Температура испытаний, °С 20 200 300 400 450 500 аВ 1а0,2 кГ/мм2 96 90 89 70 60 •50 80 72 69 62 55 44 *5 ( 13 15 17 18 18 21 ♦ Уо 55 43 58 68 75 50 42
Технологические свойства Температуры деформации: .начало. 11504-1200°, конец 8004-900°. Предварительная термообработка — нормализация при 850°, отпуск при 660°, охлаждение на воздухе, НВ ж 170. Окончательная термообработка — закалка с 860° в масле, или в воде, отпуск на требуемую твердость, охлаждение на воздухе. Химико-термическая обработка — цианирование при 8204-860° с последующей закалкой в масле, отпуск при 1804-200°, твердость поверхности НЯС^Ы (7/В^бОО); жидкостная цементация при 8204-1840° с последующей закалкой в масле, отпуск при 1804-200°, твердость поверхности НЯС^ЭО (НВ^БЩ. Свариваемость удовлетворительная (с предварительным подогревом и последующим отпуском). Применение Неазотируемые гильзы цилиндров маломощных двигателей, оси, валы, шестерни, пальцы, втулки, фланцы, рычаги, шпиндели, оправки, полуоси, штоки: и др. Заменители Сталь 40Х, ГОСТ 4543-71 )('замена разрешается в отдельных случаях).
СТАЛЬ 40Х, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,36-1-0,44; Сг—0,80-М,10; 5 —0,174-0,37; N1^0,30; Мп—0,50-^-0,80- Си < 0,30; 5 ^ 0,035; Р ^ 0,035. Физические свойства 4=7,85 Г/см*. Я=21850 кГ/мм2. 0 = 8080 кГ/мм2. а- 106 == 11,0 (20+-1000); 12,0 (20+-2000); 13,3 (20 + 300°); 14,3 (20 + 400°); 15,0 (20+-500°) Ц°С. Х,=0,111 (100°); 0,102 (200°); 0,094 (300°); 0,085 (400°) кал/см. сек.°С. АС1 =770—780°. ЛГ}=840-850°. М„ = 328-7-350°. Прокаливаемость: в диаметре до 50 мм (закалка в воде); до 25 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу мо^мяннивам^^вкжяэв Вид полуфабриката " Заготовка горячекатаная, 0 25 мм Термообработка Закалка с 850° в масле, отпуск при 500° (вода или масло) ав ' а0,2 кГ^м2 ^100 >80 5 1 ф % >10 >45 кГм/см2 >6 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Температура испытаний, °С Термообработка + 20 -20 —40 —70 Закалка с 860Р в масле, отпуск 650° То же, отпуск 580° 16 9 15 И 8 — Предел выносливости, кГ/мм2 Режим обработки а-1 Закалка с 850° в масле, отпуск 580°, масло, ав = 98 кГ/мм2 Нормализация, дробенаклеп, бакелитирование 52—48 32 44
Технологические свойства Температуры деформации: начало 1200°, конец 800° (охлаждение после- горячей деформации медленное). Предварительная термообработка — нормализация при 850-т-870°, НВ^207; нормализация при 850°, высокий отпуск при 660°, НВ«170. Окончательная термообработка— а) закалка с 850-^870° в масле, высокий; отпуск (при 425° НВ 363; при 540° НВ 293; при 65№ НВ 223); б) закалка с 850° в воде, высокий отпуск (при 550—580° НВ 236-Г-248; пр.и 6004-620° НВ 196-Г-212). Химико-термическая обработка — цианирование при 820-г-860°, закалка с 8204-860° в масле, отпуск при 180ч-200° (твердость поверхности. #В>600); жидкостная цементация при 820-~860°, закалка с 8204-840° в масле, отпуск при 180-г200° (твердость поверхности НВ^БЩ. Свариваемость: неудовлетворительная, при ручной дуговой электросварке необходим подогрев и последующая термическая обработка. Контактной сваркой сваривается удовлетворительно. Сталь флокеночувствительна, склонна к отпускной хрупкости. Применение Оси, валы, шестерни, пальцы, втулки, болты и гайки, шпильки, фланцы,, рычаги. Заменители Сталь 38ХА, 45Х ГОСТ 4543-71 (разрешается в отдельных случаях). С щ 51 0,15 Ми 0,68 Сг 0,93 Ли 0,07 *1 730 *з 760 Ни 330 -г №0 Ж № Температура отпуска, *С Рис. 12. Диаграмма изотермического распада стали 40Х Рис. 13. Зависимость механических свойств стали 40Х, закаленной в масле (с 850°) от температуры отпуски (А, Б — плавки) 45>
СТАЛЬ 45Х, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,41+0,49; 51—0,17—0,37; Мп—0,50+0,80; Сг—0,80-М, 10; №<0,30; 5^0,035; Р^0,035; Си<0,30. Физические свойства 4 = 7,82 Г/см*. Я=21 090 кГ/мм*. О = 8015 кГ/мм2. а.106=12,8 (20+100°); 13,0 (204-200°); 13,8 (20+300°) 1/°С. ЛС1=735°. ЛСз=770°. Мн = 355°. Прокаливаемость в диаметре до 25—30 мм (закалка в масле); до 40—50 мм (закалка в воде). Механические свойства по ГОСТу шашатямшшшашяятшвг Вид полуфабриката Заготовка сечением 25 мм Термообработка Закалка с 840° в масле, отпуск при 520° (в воде или масле) шашятшшаашиаашш аВ 1 а0,2 кГ/мм2 ^105 ^85 "ТТ^Г % >9 ^45 Яш кГм/см2 >$ Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Температура, °С закалка в масле отпуск Сечение заготовки, мм °В I а0,2 кГ\мм2 & а * НВ 820+840; 860+870 (нормализация) 840+860 (или в воде) 180+200 580+620 580+620 (воздух или печь) до 40 300—500 до 100 10О-300 300—500 150 65 85 75 70 130 | 35 65 1 50 ; 45 6. 13 12 10 8 22 36 40 35 30 — 5 4 3 (НКС 50-45) 187—219 229—302 215—280 200—269 46 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Температура Термообработка Закалка с 850° в масле, отпуск 200° (масло) То же, отпуск 500° (масло) исп + 20' 5^6 ытании —40 5,2 , с -80 4,0
Предел выносливости, кГ/мм2 вттшюяташешяшатттеяпашшаштйатвашквящаштжат Термообработка Закалка с 830° в масле: отпуск 425° » 600° » 550° » 575° » 580? вашшяшяншзша 162 158 136 117 96 а-1 79 71 61 60 48 Технологические свойства Температуры деформации: начало — 1200°, конец 800°. Предварительная термообработка — отжиг 8404-860°; высокий отпуск при 680-4-700°. Окончательная термообработка — закалка с 840-4-860° в масле (воде); отпуск при 5804-620° (воздух или печь): Сечение детали, мм НВ до 100 100—300 300—500 229--302 2154-280 2004-269. Сталь может подвергаться обработке по режимам: а) цианирование при 8204-860°, закалка с 8204-860° в масле, отпуск при 180+2000 (твердость поверхности ЯУ^бОО); б) жидкостная цементация при 8204-840°, закалка с 8204-840° в масле, отпуск при 1804-200° (твердость поверхности #У^540); в) закалка с нагревом ТВЧ в эмульсии, отпуск 180'° (Я/?С> 48). Подвергается поверхностному механическому упрочнению. Склонна к отпускной хрупкости, флокеночувствительна. Склонна к образованию трещин при закалке в воде, свариваемость плохая. Применение Валы, оси, крупные шестерни, пальцы и другие детали с трущимися поверхностями, подвергающиеся истиранию без значительных ударных нагрузок. Заменители Сталь 40Х, 45ХН, ГОСТ 4543-71 (разрешается в отдельных случаях). 47
Рис. 15. Зависимость механических свойств стали 45Х, закаленной в масле (с 820°), от температуры отпуска 48 Рис. 14. Диаграмма изотермического распада стали 45Х
СТАЛЬ ЗЗХС, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,294-0,37; 51—1,0-М,4; Мп—0,34-0,6; 5^0,035; Р^0,035; Сг—1,3-М,6; Ш<0,30. Физические свойства 4=7,74 Г/см*; а- 106 =11,7 (204-100°); 12,7(204-200°); 14,0(204-400°) 1/°С. Х=0,085 (300°); 0,083 (400°); 0,080 (600°) кал/см. сек. °С. 4^=735; Лс3<=830; Прокаливаемость в диаметре до 25 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу Род заготовки Горяче-. катаная >» Толщина или! диаметр, мм\ 025 Термообработка Отжиг Закалка с 920° в воде или масле, отпуск 630°, вода или масло Механические свойства аВ 1 #0,2 кГм/мм2 1 05 | » % см а 12 ИВ >240 Не менее 70 90 13 50 8 1 — й, мм >ъя — Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Нормализация при 920°, отпуск 6504-670° Закалка с 910° в масле, отпуск 620° Закалка с 930° в масле, отпуск 260° Сечение 1 заготовки, 1 мм 1 240 30 до 40 &В ' О*о,2 кГ/мм2 60 96 170 30 80 — 6 ( 17 12 8 Уо 40 50 45 Як, 3 6 5 ИВ <179 285 1 4444-514 4 Зак. 2022 49
Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 —^—ЮМ11 И 1 ■■■■■II—— И IIШ ■■(■■III ■■!!■» Термообработка Закалка с 910° в масле, отпуск 600-^620° с охлаждением в воде (ав = 96 кГ/мм2) + 20 6 —20 4,5 | —40 3,6 —50 3,0 —80 2,4 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1180?; конец 820°. Окончательная термообработка — закалка с 920±10° в масле (900±10° в воде); отпуск 630±20°, охлаждение в воде, НВ 255-1-302 (Лот 3,8—3,5 мм); закалка с 920±10° в масле, отпуск 570±20°, НВ 285-+341 (^01 ^=3,6+3,3 мм). Имеет склонность к отпускной хрупкости, вследствие чего после отпуска при 500° и выше необходима замочка в воде или масле. Свариваемость: при сварке применяется предварительный и сопутствующий подогрев, а после сварки — отпуск. Применение Детали пружинного типа сравнительно небольших сечений, от которых требуется высокая прочность и износостойкость.
СТАЛЬ 38ХС, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,344-0,42; 5 ь-1,004-1,40; Мп—0,30+0,60; Сг—1,30-4,60; Ш^0,30; Си <0,30; 5 <0,035; Р<0,035. Физические свойства 4=7,644-7,74 Г/см*; Е- 10-3 /с/7лш2==22,3. а-106=11,7(204-100°), 12,7(204-200°); 14(204-400°); 14,8(20<600°) 1/°С. Х-0,088 (200°); 0,085 (300°); 0,083 (400°); 0,080 (500°); 0,080 (600°) кал/см. сек0С. ДС1=763°, Л с$=8004-820°, Мн=330°. Прокаливаемость в диаметре до 25 мм (изотермическая закалка). Механические свойства по ГОСТу Род заготовки Горячекатаная Толщина I или I диаметр, I мм 1 0 25 Состояние Закалка с 900° в масле, отпуск 63Ю°, масло Механические свойства аВ 1 #0,2 кГ/мм2 >95 ^75 6 1 <ф % >12 >50 ^ в? >7 Изменение при отпуске механических свойств стали, закаленной с 900° в масле Температура отпуска, °С 200 250 300 350 400 450 НВ 538 538 538 538 498 440 . "ОТП-> мм 2,65 2,65 2,65 2,65 2,75 2,9 кГм/см2 5,5 6,0 6,0 4,8 I 5,5 5,8
Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Состояние Закалка с 910±20° в масле, отпуск 250--2800 Закалка с 880° в масле, отпуск 440-г-480° Изотермическая закалка: нагрев 910°, изотермическая выдержка в щелочи 3254-350° 170 125 145— 160 150 105 120— 140 6, % 7 12 И— 14 % 35 40 52— 58 <3 * 4 5 8-11 НВ 538 — 444— 341 и> отп*> ММ 2,65 3,05— 3,25 •2,9— 3,3 Ударная вязкость при отрицательных температурах аНу кГм/см2 Род заготовки Катаная Литая Термообработка Изотермическая закалка: нагрев 910°, изотермическая выдержка в щелочи при 3254-350° + 20 8,2 4,0 ——ИД—Д——ДЕТ— 11—1П1И» Температура испытаний, °С —20 7,9 3,4 —40 5,4 2,3 —80 4,0 Предел выносливости, кГ/мм2 ——— 1 Род заготовки Литая* Кованая* То же ——————■—— Щ '1 ■— мм—ни— Термообработка Изотермическая закалка Низкий отпуск То же и обкатка роликами (Р=*164 кГ) С-1 46,0 64—67 90 °К-1 38,0 46,0 — * С—0,4% 52
Влияние поверхностного наклепа на усталостную долговечность • изотермически обработанных пальцев из стали 38ХС Деталь Палец трака <0 25 мм То же То же Упрочнение Без упрочнения Обкатка роликами (Р = 400—600 кГ) Обдувка стальной дробью 0 0,5 мм при; скорости подачи дроби 140 кГ/мин Режим испытания при циклическом изгибе •^тах" 100 кГ/мм2 ат1п=| 20, кГ/мм2 Долговечность^ (число циклов * до разрушения)! 3 42000 159250 1 137000 Технологические свойства Температуры деформации: начало 11504-1200°; конец 8004-87О5. Предварительная термообработка: отжиг 8604-880°. Окончательная термообработка: закалка с 9004-910° в воде или с 9004-920° в масле, отпуск 2004-650°; изотермическая закалка: нагрев 910°, изотермическая выдержка при 3254-350°, НВ 444—341, ^0тп =2,9—3,3 мм. Подвергается поверхностной закалке ТВЧ с низким отпуском на твердость ИКС 48—58. Подвергается электролизному борированию. Свариваемость ограниченная, при сварке применяется предварительный и сопутствующий подогрев, а после сварки — отпуск. Склонности к отпускной хрупкости подвержена. Применение Траки, пальцы траков, болты, ободы катков и др., подвергаемые изотермической закалке на твердость НВ 4444-341 (йогп =2,94-3,3 мм). Улучшенные, сред- ненагруженные рычаги, валики, оси, балки, кривошипы, балансиры (закалка* 910°±20° в масле, отпуск 630±20°, вода, твердость НВ 2854-302). Борируемые пальцы траков. Заменители Сталь 40СХ, 30ХГСА (ГОСТ 4543-71) — разрешается в отдельных случаях; сталь ТВМ (ЧМТУ 3424-53) для траков — разрешается в отдельных случаях. 53
Рис. 16. Диаграмма изотермического распада стали 38ХС 54 Рис. 17. Механические свойства стали 38ХС в зависимости от температуры изотермической закалки; температура аустенизации 910°
СТАЛЬ 27СГ*, ГОСТ 4543-61 Химический состав, % С—0,234-0,31; 51— 1,14-1,4; Мп—1,14-1,4; N1^0,30; Сг^0,30; 5^0,035; Р<0,035. Физические свойства 44=7,8 Г/см5; ^-10-3=21,4 кГ/мм2. а- 106= 11,5(254-200°); 12,6 (25-г 200°); 14,1(25+600°) 1/°С. Х=0,108 (200°); 0,102 (300°); 0,097 (400°); 0,087 (600°) кал/см. сек.°С. ЛС1=750°; ЛСд = 880°; Мн = 355°; Прокаливаемость в диаметре до 18 мм (закалка в воде). Механические свойства по ГОСТу Вид полуфабриката Заготовки диаметром или толщиной до 25 мм Термообработка Закалка с 92№ в воде, отпуск 420°, охлаждение в воде или масле °в 00,2 кГ/мм2 100 не 85 6 1 1|) % менее 12 40 кГм/см2 5 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Т"""1""1"" " ■"■""■ """""Ч'1 ' '" " ''■ Термообработка Нормализация 920° и отпуск при 660°; закалка с 920° в воде а) отпуск 2304-270° (вода или масло) б) отпуск 550° (вода или масло) аВ .1 00,2 кГ/мм2 120 80 100 70 * 1 ф " % 8 12 40 45 кГм/см2 4 8 Предел выносливости Термообработка Закалка с 910° в воде; отпуск 450°, охлаждение в воде шшашшшжшшстжв <*В, кГ/мм2 90 шшмаава кГ/мм2 40,5 * В ГОСТ 4543—71 сталь не включена. 55
Технологические свойства Сталь выплавляется в мартеновских и электропечах. Температуры деформации: начало 1200, конец 800°. Предварительная термообработка — нормализация с 920°С и высокий отпуск при 660°, #В«163. Окончательная термообработка — закалка с 9204-930° в воде и отпуск на необходимую твердость с охлаждением в воде или масле. Сталь подвергается поверхностному механическому упрочнению обкаткой шариками или роликами, дробенаклепом, подвержена отпускной хрупкости. Свариваемость ограниченная, рекомендуется подогрев и последующая термическая обработка. С 0,29 5( 1,30 Мп 1,33 N1 0,12 и 0,10 А/ *з »н "ъ! т\д70\355\925\ Рис. 18. Диаграмма изотермического распада стали 27СГ Применение Рычаги, опорные катки, пальцы траков и другие детали, работающие в условиях абразивного износа.
СТАЛЬ ЗОХМА, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—О,26-г-0,33; 51—0,17-И),37; Мп—0,404-0,70; Сг—0,84-1,10; N1^0,30; Мо=0,154-0,25; 5 < 0,025; Р^0,О25; Си^0,30. Физические свойства 4=7,82 Г/см*; Е=21300 кГ/мм2; 0=8400 кГ/мм2. а- 10?= 12,3 (20-М 00°); 12,5(100-7-200°); 14,4(4004-500°); 13,9(3004-400°); 12,9 (200+300°); 1/°С. Я,=0,11(100°); 0,105(200°); 0,10(300°); 0,10(400°); 0,093(500°); 0,089(600°); 0,084(700°); 0,077(800°) кал/см. сек°С. Лс,=775; Лс,-805°; Мн=365+385°; Прокаливаемость до диаметра 50 мм (закалка в воде); до диаметра 30 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу Вид полуфабриката Заготовка сечением 15 мм Термообработка Закалка с 880° в масле или воде, отпуск 54Ю?, масло или вода ав 1 00,2 кГ/мм2 >95 ^75 $5 1 * % >12 ^50 кГм/см2 ^9 Механические свойства, не Термообработка Закалка с 870° в воде, отпуск при 600° Температура испытаний 20 200 300 400 500 600 оговоренные \ СГо,2 1 °В кГ/мм2 72 64 66 60 52 40 83 80 83 74 57 42 ГОСТом 6 1 д % 1 21 20 21 19 19 26 71 67 67 75 82 87 кГм/см2 19 20 17 16 13 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Химический состав: 0,28% С, 0,96% Сг, 0,2% Мо Термообработка Температура испытаний —40° -70° Закалка с 880? в масле, отпуск при 350° 4,3 3,4 57
Пределы длительной 200-часовой прочности и усталостной прочности стали закаленной и отпущенной при 560°. ашо =74 кГ/мм2; а ^ «58 кГ/мм2; сг600о =38 кГ/мм2; <т650° =26 кГ/мм*. а_1=41 кГ/мм2; *-1=23 кГ/мм2\ а-1 рас. =37 кГ/мм2. Технологические свойства Температуры деформации: начало 1150°, конец 850°. Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии (при сечении заготовок 60 мм — медленно охлаждать после горячей деформации: сталь флокеночув- ствительна). Предварительная термообработка: нормализация при 8704-880°, отпуск 5804-650°. Окончательная термообработка: закалка с 870-г 880° в масле или воде, отпуск 5804-650°; НВ 2114-241. Сталь не склонна к отпускной хрупкости. Свариваемость удовлетворительная. Применение Сварные конструкции, работающие при температуре до 450°, валы, оси, цапфы, втулки, шпильки, зажимные патроны, крепежные детали. Заменители Сталь 35ХМ (ГОСТ 4543-61) — разрешается в отдельных случаях. гг \0%25 ТГ 0,21 Мп 0,68 Сг Ж Мо № *1 750 А1 839 »н 365 Тн\ 100 ч Рис. 19. Диаграмма изотермического распада стали ЗОХМА Рис. 20. Зависимость механических свойств стали ЗОХМА, закаленной с 880° в масле, от температуры отпуска
СТАЛЬ 40ХН, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,364-0,44; 51—0,17-0,37; Мп—0,504-0,80; Сг-4),454-0,75; N1—1,04-1,40; 5 < 0,035; Р<0,035; Си ^0,30. Физические свойства 4=7,82 Г/см3; Е- 103=20,4 кГ/мм2. а-106= 11,8 (204-100°); 12,3(204-300°); 13,4(20-^-400°); 14,0(204-600°) //°С ^=0,105(100°); 0,102(200°); 0,098(300°); 0,093(400°) кал/см. сек. °С. ЛС]^725°; ЛСз=780°; ЛГн=340о. Прокаливаемость до диаметра 35—40 мм (закалка в воде), до диаметра 15—25 мм (закалка в масле). Вид полуфабриката Заготовка сечением 25 мм Механические свойст Термообработка Закалка с 820° в масле или воде; отпуск 500°; охлаждение в воде или масле ва по сч 100 ГОСТу еч з* Н € 80 о, % % менее И I 45 кГм/см2 7,0 Механр Температура, °С закалка в масле 830 850 (или в воде) 850 (нормализация) отпуск 180—200 420—450 560—600 (воздух или печь) еОО—650 [ческие свойства, Сечение, мм До 40 До 20 До 100 10а—300 не оговоренные ГОСТом 00,2 | <*в кГ/мм2 140 ПО 60 46 160 130 85 78 6 1 * % 7 12 10 10 40 48 40 35 сч 21 в? 4,0 6,0 5,0 Твердость НЯС 48^-54 | НЯС 40-4-45 НВ 2404-280 НВ 1964-241 59»
Механические свойства при повышенных температурах (С=0,36%) Температура испытания, 20 1-50 290 425 535 СГо,2 °в кГ/мм2 70 65 63 49 25 83 73 83 61 41 б, % 24,0 20,0 27,0 29,0 30,0 Примечание Закалка с 840° в масле, отпуск 535° Предел выносливости Термообработка кГ/мм2 т—1 кГ/мм2 Закалка с 790°, отпуск 5404-650° (ав=78 кГ/мм2) Закалка с 820° в масле, отпуск 500° К =114 кГ/мм2) 22 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1150°, конец 900°. Предварительная термообработка: отжиг 8204-850°; НВ^.207. Окончательная термообработка: закалка с 820—840° в масле, отпуск при 5504-600°, вода или масло; НВ 2554-286. Свариваемость неудовлетворительна. Сталь флокеыочувствительна, склонна к отпускной хрупкости, образованию трещин при закалке в воде. Применение После нормализации, улучшения, закалки, низкого отпуска и поверхностного упрочнения ТВЧ—для изготовления крупных ответственных деталей, работающих в условиях высоких удельных давлений и скоростей при наличии ударных нагрузок. Заменители Сталь 40ХГНР (ЧМТУ ЦНИИЧМ 117-59), 40ХНР (ЧМТУ 5635-56), 40ХН (ГОСТ 4543-71) — разрешается в отдельных случаях. «0
ГГ \У8 5(* 0,21 Мп 0,12 Сг 0,5 \Ч 1,3 , ^ 101 А9 ! Мн Гн\ 7М\ЗЩ8<15 Рис. 21. Диаграмма изотермического распада стали 40ХН ^ СХ=Г с5Й^«Й«о<г« а- \ 1 > У 1 1 1 1 / /а у \ V У А < Л \ 1 \ \ \ С» & ёэ ^ ^ С=) ^ Г**- <<Ь <^Э -* <*> С>* V» . ■■>■■■. к» ., 1. ... -.1 ! 1 ,1 1 ^ ^ ^ ^ с^ Рис. 22. Зависимость механических свойств стали 40ХН, закаленной в масле (с 815°), от температуры отпуска (охлаждение после отпуска в масле)
СТАЛЬ 45ХН, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,41—0,49; 51—0,17—0,37; Мп—0,50-г0,80; Сг—0,45-^0,75; ЫЦ,0-М,40; .3^0,035; Р< 0,035; Си^0,30. Физические свойства (1 = 7,82 Г /см3; а 106= 11,8(204-100°); 12,3(20-^-200°); 13,4(20^-400°); 14,0 (20-г 600°) 1РС. ^ = 0,107(100°); 0,098(300°); 0,094(400°) кал/см. сек. °С. ЛС1 = 725°; ЛСз=775°;Л^„ = 310°. Прокаливаемость в диаметре до 50 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу Термообработка кГ/мм2 <*0,2, кГ/мм2 % кГм/см2 * Закалка с 820° в масле или воде, отпуск 530°, охлаждение в масле или воде не менее 105 85 10 45 7,0 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Закалка с 840° в масле, отпуск при 1804-200° То же при 5504-600° (вода или масло) С4 ^ 1 «с: 165 85 19" 150 60 % 7 1б % 30 40 ?3 * 5,0 Твердость ИЯС 48—54 НВ 207-7-255 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1180, конец 830°. Предварительная термообработка: отжиг или нормализация 880 ±10° ЯВ^269; <*0тп=3,7 мм. ^62
Окончательная термообработка: а) закалка с 860±10° в масле или горячей воде, отпуск 550±20° в воде, НВ 302-255, <*0тп=3,5уЗ,8; б) закалка с 830±10° в масле, отпуск 520±20° с охлаждением в горячей воде, НВдП-ггъъ, й отп=3,4—3,6 лш; в) закалка ТВЧ на твердость ##С>50. Сталь склонна к отпускной хрупкости и образованию трещин при закалке в воде; флокеночувствительна. Применение Детали, работающие при средних скоростях и средних удельных давлениях при наличии ударных нагрузок: погоны, балансиры, кривошипы, болты, шестеренчатые валы, шпиндели, рычаги, оси, штоки и др. С \ЩА 81 0,31 Мп № Сг № N1 № *1 750 Аз 790 Мн 310 1Г\ 650 \ \92ННВ 22,5НИС 30 200 300 № 500 6и0 СС Рис. 23 Диаграмма изотермического Рис. 24. Зависимость механических распада стали 45 ХН свойств стали 45ХН, закаленной в масле (с 81-5°), от температуры отпуска Заменители Стали 40ХН, 50ХН (ГОСТ 4543-71) — разрешается в отдельных случаях.
СТАЛЬ ЗОХГСА, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,28-7-0,34; 51—0,90-7-1,20; Мп—0 80-г 1,10; Сг-4),8-г 1,1; 5^0,025; Р^ 0,025. Физические свойства 4=7,85 Г/см*; Е=19 800-7-20000 кГ/мм2; 0=8300 кГ/мм2, а-106=12 (100°) 1/°С. к=0,090 (200°) кал./см. сек.°С. ЛС1=760°; ЛСз=830°; Мн=320°. Прокаливаемость в диаметре до 25—30 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу Вид полуфабриката Прутки диаметром до 25 мм Профили ГОСТ 4543—71 3710—68 Термообработка Закалка с 880° в масле; отпуск 540" с охлаждением в воде или масле Закалка с 870-г-880р в масле, отпуск 260° о» «с >110 160 180 сч ^85 б, % >10 5 Ф> % ^45 х^ ^5,0 5 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Закалка с 880° в масле, отпуск 250° Закалка с 880? в масле, отпуск 530° Изотермическая закалка при 300° и отпуск 270° Изотермическая закалка при 340° и отпуск 320° 182 101,0 167 124,5 159 87 144,5 109,5 б, % 11,5 15,5 13,6 16,5 Ф, % 50,0 64 60,0 61,0 6,0 7,5 НВ 512 302 444 363 64
Предел выносливости Термообработка Закалка с 890° в масле: отпуск 200° отпуск 450° отпуск 550° отпуск 600° *-1 изгиба, кГ/мм2 *-1 кручения, кГ/мм2 (без упрочнения) 58,0 52,0 45,5 38,01 28,5 24,5 — — ъГ/мм2 (обкатка роликами) 88,0 — 59,0 — Усилие обкатки Р.кГ 800 — 1000 — Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Термообработка Закалка с 890? в масле: отпуск 250° отпуск 500° Температура, + 20 6,5 7,5 —40 4,3 4,3 —70 4,0 4,0 ЭС —193 2,7 1,6 Ударная вязкость в зависимости от температуры изотермической выдержки Температура, °С ан, кГм/см2 нас 250 6,0 46 Зф 7,0 46 350 9,5 44 375 13,0 44 425 13,0 38 450 1,5 38 5 Зак. 2022 65
Чувствительность к перекосу образцов с надрезом при растяжении (г=0,1 лш, а=60°) Термообработка Закалка в масле, отпуск 200° Закалка в масле, отпуск 500° 1 Температура I испытания, Е + 20 —70 +20 —70 ав, кГ/мм2, при перекосе 0° 220 214 150,5 160,0 8° 98 45 103 89 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1200°, конец 830°. Предварительная термообработка: нормализация при 8804-900°, отпуск 650+-6700; НВ^207. Окончательная термообработка: закалка с 870-^880° в масле, отпуск при 200-+2500, НВ 388—444 (НКС 40+48); закалка с 870+880° в масле, отпуск при Б40+-600°, НВ 302+-363 (НКС 31+39); изотермическая закалка с 880° в щелочи при 300+350°, НВ 388+-444 (НКС 40+-48). Сталь подвержена отпускной хрупкости; после отпуска обязательно замачивание в воде. Свариваемость хорошая. Применение Диски ведущих колес, крышки подшипников, фланцы, крепежные и др. детали, термически обрабатываемые в сечении до 30 мм. Заменители Стали ЗОХГСНА, 38ХС, 35ХГСА (ГОСТ 4543-71)—разрешается в отдельных случаях. 66
[с 0,29 5Г Мп 1,05 \ 0,98 Сг 0,91 Ж 0,13 Д| л, #я 1м 1Щ8$0\320\900\ Рис. 25. Диаграмма изотермического распада стали ЗОХГСА 56 5<< 51 Ь6 ДО Л # АИГ# # Ь5 ЬО 36 28 2? Рис. 26. Зависимость механических свойств стали ЗОХГСА, закаленной в масле (с 880°), от температуры отпуска (штриховкой показан разброс значений предела прочности в зависимости от химического состава).
СТАЛЬ 30ХГСН2А(30ХГСНА), ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,274-0,34; 51—0,904-1,20; Мп—1,004-1,30; Сг—0,904-1,20; N1—1,404-1,80; 5 < 0,025; Р^ 0,025. Физические свойства а = 7,77 Г/смЗ; X = 0,068 (25°); 0,070(100°); 0,073(200°); 0,075(300°) кал/см. сек, °С. уЦ-7504-760; ЛСз = 8054-830°; М„=300°. Прокаливаемость в диаметре до 50 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу Вид полуфабриката Образцы Термообработка Закалка с 900° в масле, отпуск 200° ав> кГ/мм2 ^165 <*0,2, кГ/мм2 ^140 о, % ^9 % ^45 Ян» кГм/см2 >6 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Ступенчатая закалка при 200° Ступенчатая закалка при 200°, отпуск 200° см • «С: 182,0 187,0 123,0 128,6 см 77,0 98,6 б, % 11,0 10,8 У, % 45 42,7 см со 6,7 7,0 Свойства при статическом изгибе Термообработка Закалка с 910° в масле, отпуск 200° Ступенчатая закалка при 200° Ступенчатая закалка при 200°, отпуск 200° в . кГ/мм2 1 ' 376,0 362,0 341,0 а0,2 , кГ/мм2 257,0 210,0 229,0 „изг. V , кГ/мм2 166,6 130,0 148 /, мм 18,7 17,0 20 €8
Предел выносливости, кГ/мм2 Термообработка 1 Закалка с 890° в масле, отпуск 200°. ! Закалка с 890° в масле, отпуск 300° Изотермическая закалка при 300* Ступенчатая закалка при 200°, отпуск 250° То же с обкаткой роликами, Р=360 кГ 73 71 74 — — тиг (тпи'п — 5 кГ/мм2), кГ/мм2 ■ . — — — 67 83 Механические свойства при отрицательных темпартурах Термообработка Изотермическая закалка с 890° в селитре при 330°. 03 Он сз си н 5 2 2 с си о сл Н к^ +20 -193 сч ^ ^ .* со 255 200 ^ ^ со о 160 190 сч §^ ь * 120 145 6, % 16 5 Ф, % 50 15 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1160°, конец 830°. Предварительная термообработка: нормализация при 880—900°, отпуск 650-670°; #В<207. Окончательная термообработка: а) закалка с 900° в масле, отпуск 270-г-290°, ?в = 160-М80 кГ/мм2; б) ступенчатая закалка с 900° в щелочи при 200-7-280°, выдержка 1 час, отпуск при 290° — 3 час, ав = 160—180 кГ/мм2\ в) изотермическая закалка с 900° в селитре при 280-*-330°, выдержка 1 час, ав = 140-т- 77-170 кГ/мм2. Подвержена отпускной хрупкости, сваривается ручной дуговой, автоматической (под флюсом) и атомно-водородной сваркой. Применение Пальцы траков и другие высоконагруженные детали. Заменители Сталь 30ХГСА (ГОСТ 4543-71)—для деталей диаметром менее 30 мм. 69
Рис. 27. Диаграмма изотермического превращения стали 30ХГСНА Рис. 28. Зависимость механических свойств стали 30ХГСНА, закаленной в масле (с 900°), от температуры отпуска
СТАЛЬ ТВМ, ЧМТУ 3424-53 Химический состав, % С—0,184-0,24; 51—1,24-1,5; Мп—0,94-1,2; Сг—0,64-0,9; N1—0,94-1,2; Мо—0,104-0,15; 51^0,035; Р<0,035; Си =^0,30. Критические точки: Ас,««750о, А03=845°. Прокаливаемость в диаметре до 30 мм (закалка в воде). Механические свойства по ЧМТУ Термообработка Закалка с 930° в теплой воде, отпуск 240±10° кГм/см2 ^10 НВ 4774-388 мм 2,84- 3,1 Механические свойства, не предусмотренные ЧМТУ (на образцах) «■■нвашашнпввшкшааашкхашшнквж Термообработка Закалка с 930° в теплой воде: отпуск 200° отпуск 240° отпуск 300° отпуск 400° отпуск 500° шавтв&ьпвшвшшшт Ов 00,2 0пц кГ/мм2 163,7 160,1 159,1 142,9 124,8 133 132 132 122,5 113,0 116 114,4 —. 109,4 105,0 6 Ф % 13,1 13,3 13,9 13,9 15,6 58,6 58 59 61,7 см 5 в? 11,4 10,2 10,8 8,7 11,4 Примечание Содержание углерода, 0,24% Ударная вязкость при отрицательных температурах Температура, °С а н, кГм/см2 И1Н1Ш ■1Д111 + 20 10,2 —20 9,5 —40 8,4 —60 7,1 —80 6,8 —100 3,4 Примечание Закалка с 930° в теплой воде, отпуск 240°, ИКС 444-47 71
Свойства образцов с надрезом (г=0,5 мм) Температура отпуска, 200 300 400 500 ав 354 343 313 262 а0,2 кГ/мм2 299 297 277 239 _изг 189 — 179,5 161 } пласт,, мм 0,76 0,73 0,65 0,58 Предел выносливости: а_!=35 кГ/мм2\ а* =32 кГ/мм2 (г=0,75 мм). Механические свойства образцов, вырезанных из траков (С—0,24%). ав = 1644-154 кГ/мм2\ ^ = 39,34-58,1%; а0,2:=: 138-М29 кГ/мм2\ 6=14,04-10,7%; л а1Щ = 1154-108 кГ\мм2\ ан=8,94-9,1 кГм/см2—вдоль волокна; ан = 3,24-3,7 кГм/см2—поперек волокна. Технологические свойства Сталь выплавляется в мартеновских печах, склонна к образованию флоке- нов. Температуры деформации: начало 12004-1220°, конец 950°. Предварительная термообработка: нормилазиция при 940±10°, отпуск при 6604-680° на твердость ЯВ^241 (</0тп^З,9 мм). Сталь удовлетворительно сваривается; после сварки отпуск при 680±20Р. Окончательная термообработка: закалка с 930±10° в теплой воде, отпуск при 240±10°, НВ 3884-477 (^0тп==2,8н-3,1 мм). Разрешается закалка с 950° в масле, отпуск при 240±10р, НВ 3884-477 (<*отп = 2,84-3,1 мм). Детали, не подвергаемые после термообработки механической обработке, рекомендуется подвергать дополнительному поверхностному наклепу (обкатка роликами, наклеп дробью, чеканка) для повышения усталостной прочности. Применение Детали ходовой части гусеничных машин—траки. Заменители Сталь 40ХС (38ХС) ГОСТ 4543-71 в состоянии изотермической закалки. 72
Рис. 29. Диаграмма изотермического распада стали ТВМ Рис. 30. Зависимость механических свойств стали ТВМ, закаленной (с 930°) в теплой воде, от температуры отпуска
СТАЛЬ-40ХН2МА(40Х1ША), ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,37-^0,44; 51—0,174-0,37; Мп—0,504-0,80; Сг—0,604-0,90; N1—1,254-1,65; Мо—0,154-0,25; 5^0,025; Р^ 0,025 Физические сзсйства 4=7,85 Г/см3; а- !0б= 11,7(204-100°); 12,7(2004-300°) \°/С Х=0,11 (100°); 0,105(200°); 0,10(300°); 0,095(400°); 0,090(500°); 0,086(600°); 0,079(700°); 0,071(800°); 0,062(900°) кал./см. сек. °С. /Ц = 710°; /1сз=790°; М„ = 290°. Прокаливаемость в сечении до 50 мм (закалка в масле). Механические свойства по ЧМТУ (не менее) Термообработка Закалка с 850° в масле, отпуск при 620° с охлаждением в воде То же, в масле 110 100 95 85 12 12 50 55 8 10 Свойства Термообработка Закалка с 860° в масле, отпуск 580° з зависимости от температуры испытания Свойства сг в , кГ/мм2 #0,2, КГ/ММ2 *, % <Ч>. % а н, кГх/см2 а_1, КГ/ЛШ2 *_1, КГ/ММ2 Температура 20 109 97 15,6 58 8 45,6 23 250 103 35 13,0 400 97 79 17 46,9 63 1 11,1 8,6 1 1 испытания, °С 500 71 69 18 80 5,5 —70 129 117 13 50 6 —196 157 152 12 26 — 74
Технологические свойства Температуры деформации: начало 1160°С, коней 800°. Предварительная термообработка: нормализация при 8304-890° и высокий отпуск 6804-720° (воздух); НВ^ 169 (40тп ^*3,7 мм). Окончательная термообработка: закалка с 8404-860° в масле, отпуск 5004-650° (воздух или масло), цианирование 8404-860°, закалка с 8004-820° в- масле, отпуск 2004-350°, азотирование при 5504-525°; поверхностная закалка ТВЧ, отпуск при 1804-200° (воздух). Применение Оси, валы, клапаны, крышки шатунов, болты, шпильки. 500 его №0 ЛИ? 1Ы№ с?к Рис. 31. Диаграмма изотермического распада стали 40ХНМА Рис. 32. Зависимость меха- *= нических свойств стали %Й\ 40ХНМА, закаленной в масле (с 850°). от температуры отпуска 75
СТАЛЬ 40Х2Н2МА(40Х1НВА), I ОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,35-4-0,42; 51—0,17-4-0,37; Мп—0,30-4-0,60; Сг—1,25-4-1,65; N1—1,35—1,75, Мо—0,2-4-0,3 (\У—0,60-4-0,90); 5^0,025; Р ^ 0,025. Физические свойства 0-7,8-103 кГ/мм2. ЛС;=750°, Лг, = 300°, Лс^=810°, ЛГз=410, М„=290°; М^135°С. Прокаливаемость в диаметре до 100 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу (не менее) Термообработка Закалка с 870±10° в масле, отпуск 580±20° (воздух) ^ ^ ^ ь * ПО см 96 5, % 10 Ф, % 45 3 ^ 8 Ударная вязкость в зависимости от температуры испытания, кГм/см2 Температура испытания, °С Термообработка Закалка, отпуск 200° 20 5,5 0 4,9 —20 4,7 —40 4,9 —60 4,4 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Закалка 870°±10° в масле: отпуск 150р отпуск 200° отпуск 300° отпуск 400° отпуск 500° отпуск 570° отпуск 600° Изотермическая закалка при 325°, отпуск 350° ав | °>2 кГ/мм2 213 201,8 182 162 142,2 125,3 116 1 157 164,9 167 160 149,9 135 119,1 106 1 134 6, % 9,4 10,1 9,4 10,1 11,3 14,7 — 1 П,6 Ф, % 34,5 39,9 41,9 46,0 47,0 55 54 1 50,7 см 1 5,0 5,1 3,9 3,7 4,7 7,1 10,7 ! 4,5 1 в 1 ТПц кГ/мм2 185 168 145 130 114,2 — 97,5 | 124,2 78 83,1 86,6 83,3 73,0 — 63,5 1 61.6 7> % 25.3 13,9 16,6 35,5 — 70,0 1 17,4 76
Свойства при статическом изгибе Свойства <2Г> кГ/мм2 (Тлицзг, кГ/мм2 тах [полю ММ /пласг» ММ нкс Температура 200 268 204 4071 19,1 0,30 50—51 350 241 189 3393 24,5 — 46 испытания, °С 500 219 173,4 2998 21,3 — 41 570 192 152,7 2688 28,7 0,56 37,5 Предел выносливости , кГ/мм2 Термообработка Закалка, отпуск 200° То же, обкатка, Р = 280 кГ Закалка, отпуск 600° То же, обкатка, Р = 280 кГ <*-! 70—80 88 54—56 67 а-1 58 29 *-1 43 64 33 *К-1 28 н о се О. 5 64 Примечание г = 0,75 Сжатие, = 32 кГ/мм2' Свойства образцов Детали О В 1 <*0,2 кГ/мм2 Ф, 1 б, % 3 ^*отп» ММг Шатуны (по 186 деталям) Свидетели к валам (по 102 свидетелям) Шпильки (по 10 свидетелям) 119,8 116,5 111,3 113,4 107,0 101,2 57,6 59,9 58,2 14,3 15,9 16,7 10,6 12,0 12,0 3,2-т-3,4 3,2-7-3,4 З-т-3,3 77
Технологические свойства Температуры деформации: начало 1180°, конец 900°. лгд^о^. Предварительная термообработка: отжиг при температуре 900 , //#^255, изотермический отпуск при 650-^-680°. 00л-».1ло „„,, *яп-.-9п<> Окончательная термообработка: закалка в масле 880±10°, отпуск 580±20 с охлаждением в масле или воде на прочность <*в>П0 «Пмм ^[г^^Т ■4-3,4 лис); то же и азотирование при температуре 490±5 (40 час.) НУ^600 глубина слоя 0,3-0,4 мм; закалка с 880±10° в масле, отпуск 200±10° на прочность ов^180 /сГ/**2 (<*от„ = 2,7-2,9 мм). Может подвергаться закалке ТВЧ, нечувствительна к скорости охлаждения после отпуска. Применение Коленчатые валы, шатуны, шпильки и другие Детали (в состоянии закалки.. высокого отпуска, а также азотирования или закалки ТВЧ), **>]}»"''*"' Пальцы траков, термически обрабатываемые на прочность а*^\т к!/мм . дрем я ёьФржки, сек Рис. 33. Диаграмма изотермического распада стали 40Х2Н2МА (40X1Н В А) 50\ ж 1901 170\ ,> I ^ ^Й^ ^К" / N. Л 200 хо т ж ь Температура отпуска А 1? \55 9НФ Г да Рис. 34. Зависимость механических свойств стали 40Х2Н2МА (40Х1НВА), закаленной в масле (с 880±Ю°), от температуры отпуска 78
СТАЛЬ ЗОХКЗА, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,274-0,34; 5*—0,17-^0,37; Мп—0,30+-0,60; Сг—0,60-7-0,90; N1—2,75-^-3,15; 5^0,025; Р^ 0,025; Си ^0,30. Физические свойства ^=7,83 Г/см3\ Я=21200 кГ/мм2; 0=8300 кГ/мм?. <Е-106=11,6 (200+-1000); 13,2 (20+-200°); 13,4(20+400°); 13,5(20+600°) 1/°С. Х=0,090(200°); 0,086(300°); 0,083(400°); 0,077(600°) кал./см. сек.°С. /Ц = 700о; ЛСз=750°; М*=320°. Прокаливаемость в диаметре более 100 мм (закалка в масле). Вид полуфабриката Заготовка сечением 26 мм Механические свойства по ГОСТу Термообработка Закалка с 820° в масле, отпуск при 530°С (вода или масло) О'в \ 0*0,2 кГ/мм2 100 6, Ф> % не менее 80 1 10 1 50 СО 8,0 Механические свойство, не оговоренные ГОСТом Термообработка г'">тга и С0° О, - л я а, «я <и н 5 2 2 с СУ О Н Ж I во й щташха^ш еч 3; о^ о * б, % Закалка с 845° в масле, отпуск 650° (С-0,35%) Закалка с 82(У\ отпуск при 530° (С-0,39%) + 20 —253 290 370 425 590 650 65,4 108,0 108 — 88 53 21 59,8 103,0 93 — 70 26 8 14,0 5,0 15 — 22 27 45
Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Термообработка +20 Температура испытаний, °С 20 —40 -60 70 Закалка с 820° в масле, отпуск 580-г-600° (ав =96 кГ/мм2) 10 10 6,5 б,о Предел выносливости в зависимости от температуры отпуска Термообработка Закалка с 830° в масле Температура отпуска, °С 430 510 580 650 кГ/мм2 133 107 95 85 ог_„ кГ/мм2 51 49 42 38 Механические свойства в зависимости от диаметра заготовки и температуры отпуска* Температура отпуска, °С 400 500 600 700** | е-1 %г <я о з: ь- ^ ^8 I 20 40 60 20 40 | 60 20 40 60 - 1 <*0,2 1 ОТВ кГ/мм2 128 122 116 102 98 96 80 76 72 66,5 142 147 129 111 105 100 92 88 85 82 1 1 6' 7,0 6,0 6,0 11 10,5 9,0 15,0 14,5 14,0 17,0 1-Ф. % 57,5 54,5 50,0 61 59 58 69 67 65,5 68,5 1 1 5 ^ ^ 1 ° 5,2 5,2 5,2 8,0 8,0 8,0 15,0 14,8 14,0 18,0 | нв 388 385 380 343 333 325 260 260' 255 240 * Закалка с 820° в масле, охлаждение после отпуска в масле. ** Закалка с 840° в масле, охлаждение после отпуска в воде.
Технологические свойства Температуры деформации: начало 1150°, конец 900-5-850°. Предварительная термообработка: отжиг 8104-840°, охлаждение с печью до 600°, высокий отпуск 640—690° (масло), #В^241; нормализация 8404-860(воздух ), отпуск 6504-670° (воздух). Окончательная термообработка: закалка с 820° в масле, отпуск 5004-Ь50 (вода или масло), НВ 300; цианирование, закалка с 8104-830° в масле, отпуск 200° (воздух). Свариваемость плохая. Склонна к отпускной хрупкости и образованию трещин при закалке в воде, флокеночувствительна. Применение Тяжелонагруженные детали, подвергаемые закалке с высоким отпуском, кулачковые муфты, шпиндели, рычаги и т. д. С 0,32 5( 0,20 Ип 0,30 Сг 0,69 Н{ 2,95 Аг 120 Аз 765 Мн Тн 320\850 Рис. 35. Диаграмма изотермического распада стали ЗОХНЗА Заменителя Стали 40ХНР, (ЧМТУ 5635-56),-40ХГНР (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 117-59)-для деталей меньших толщин. 6. Зак. 2022 81
СТАЛЬ 38Х2МЮА(38ХМЮА), ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,354-0,42; 51-0,204-0,45; Мп—0,304-0,60; Мо—0,154-0,25; А1—0,704-1,10; 5^0,025, Р^ 0,025. Сг—1,354-1,66; N^0,30; Физические свойства 4=7,65 Г/сле3; а • 106= 12,27 (254-100°) 1/°С. Х=0,09 (20°) кал./см. сек. °С. Е=20300 кГ/мм2. ЛС1=800°, Лс3=910°, Л1„=355°. Прокаливаемость в диаметре до 30 мм (охлаждение в масле). Вид фабриката Прутки горячекатаные Механические свойства Термообработка Закалка с 940±15° в теплой воде или масле, отпуск 640° с охлаждением в воде или масле сч >100 по ГОСТу ^85 о, 1%! >14 Ф, % ^50 сч а ^9,0 нв >302 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Закалка с 9304-940° в масле, отпуск 660° Температура испытаний, °С 20 200 300 400 500 600 Ов. кГ/мм2 82,5 80,0 — 74,0 48,0 30,5 00,2, кГ/мм2 66,5 59,5 58,0 56,0 43,0 28,0 6, % 16,5 17,0 18,0 20,0 25,0 29,0 % 64,0 55,0 57,5 63,0 81,0 89,5 Он» кГм/см2 16,0 15,5 13,0 13,0 10,0 10,0 82
Релаксационная стойкость при 450°С его, кГ/мм2 30 25 100 13,6 11,8 300 12,4 10,9 <*ост, кГ/мм2, за часы 500 11,9 10,6 1000 11,6 10,0 3000 8,8 7,5 5000 6,5 5,6 Предел выносливости Термообработка Закалка с 930° в масле, отпуск 600° Закалка с 940° в воде, отпуск 640° Закалка с 940° в воде, отпуск 640°, (40 час) Закалка с 940° в воде, отпуск 640»°, тирование 515° (12 час), 550° (33 час) азотирование при двухступенчатое 510° азо- кГ/мм2 52 49—48 70 70 кГ/мм2 — 29 — — Ударная вязкость азотированных образцов Покрытие перед азотированием Без покрытия Фосфатирование Глубина азотированного слоя, мм 0,65 0,70 штвяшввииажтттшттштшвштвтштаткшшвтятттшяшттттсм а 1Ь кГм/см2 до азотирования 11,2 11,2 после азотирования 3,2 3',9 азотирование 4- отпуск 1004-200° '5,4 4,8
Технологические свойства Температуры деформации: начало 1160°, конец 880°\ Предварительная термообработка — нормализация При 9304-970°, высокий отпуск 6504-670°, #5^229. Окончательная термообработка: закалка с 9304-950° в воде или масле, отпуск 6404-650° с охлаждением в воде или масле. НВ 286-4-341 (^отп — = 3,64-3,3 мм)\ Азотирование по режимам заводов: а) режим азотирования гильз цилиндров на заводе А: 1-я ступень — температура 540±5°, 12 час, при диссоциации аммиака до 35%; 2-я ступень — температура 540±10°, 4 час.щ при диссоциации аммиака до 65%; охлаждение в печи под током аммиака до 300°, глубина азотированного слоя 0,5 мм, НУ ^650. б) режим азотирования гильз цилиндров на заводе Б: 1-я ступень — температура 515°, 12 час, при диссоциации аммиака 20—35%; 2-я ступень—температура 550°, 33 час. при диссоциации аммиака 40—65%; деазотирование при температуре 550°, 6 час без подачи аммиака. Глубина азотированного слоя в готовой детали 0,3—0,5 мм, НУ^750. Плохо сваривается, склонна к обезуглероживанию. Склонна к порокам металлургического характера — волосовины, закаты и т. п. Применение Азотируемые детали ответственного назначения, работающие в условиях трения, при температурах до 4004-500° и в условиях коррозионно-активных сред (кроме кислот), гильзы, цилиндры, рессоры, бандажи, втулки и др. Заменители Сталь ЗОХЗВА (МПТУ 2494-50), — разрешается в отдельных случаях. гг !0,33 Мп 0,7 О 1,Щ Ш 0,25 АЬ ЬО _,., 775 *з 885 Ми 355 Тн 950 1б0\ щ ^120\ юо\ «VI щ | Н8 [ 500 300 «*12 ■ $10 $8 \ б\ ы •М^ 4>, <*н ~.-~н .] 0,5 1 10 ТОО 300 Ш 500 °Г Рис. 37. Зависимость механических свойств стали 38ХМЮА, закаленной в масле (с 930°), от температуры отпуска Рис. 36. Диаграмма изотермического се* распада стали 38Х2МЮА 84
СТАЛЬ 45ХН2МФА(45ХНМФА) *Ч)СТ 4543-71 Химический состав, % С—0,42-7-0,50; 51—0,174-0,37; Мп—0,50-г0,80; Сг—0,80-М,10; N1—1,30+1,80; Мо-^0,20-~0,3; V—0,Ю-т-0,18; Си<0,3; 5^0,025; Р^ 0,026. Физические свойства 5=20,8- 103 кГ/мм2 (закалка, отпуск 200°); 5=21,1 • Ю3 кГ/мм2 (закалка, отпуск 470°); С = 8,0-103 кГ/мм2 (закалка, отпуск 200°); 6 = 8,27-Ю3 кГ/мм2 (закалка, отпуск 470°); 0= (7,6^7,8) • 103 кГ/мм2 (закалка, отпуск 2100°, обкатка заневоливание /(=0,4). ЛС1=740°; ЛСз = 830°; Прокаливаемость в диаметре до 75 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу (не менее) Термообработка Закалка с 86СР в масле, отпуск 460°, масло сч «с 145 130 б, % , 7 1Ь, % 35 кГм/см2 4 Ударная вязкость в зависимости от температуры испытаний, кГм/см2 Термообработка Закалка с 870±10° в масле, отпуск 200° (воз- ДУх) То же, отпуск 500°, воздух Температура испытаний, °С -1-20 3,9 4,3 0 3,97 3,83 —20 3,83 3,74 —40 1 -60 3,4 3,53 3,35 —80 2,15 3,43 —120 2,97 —180 1,1 2,6 85
Механические свойства, не оговоренные ТУ (закалка с 870±10°С) Н о Растяжение гладких образцов а в | 0о,2 кГ/мм2 кГм/см2 Статический изгиб образцов изг I Лизг кГ/мм2 *полн> 150 200 220 250 300 400 470 500 237,0 221,6 213,5 207,0 201,0 174,2 156,0 141,0 175,5 172,0 176,3 178 169,8 156,7 146 136 8,0 10,4 10,3 8,1 8,8 7,7 8,8 11,6 31,3 36,1 39,4 43,8 46,5 42,0 46,6 49,0 3,5 3,9 — 3,4 2,6 3,0 3,6 3,9 396 374 — — 342 — — 272 296 295,5 — — 289 — — 225 13,7 15,3 — ■—■ 14,9 — — 12,1 Свойства Характеристика *пц> кГ/мм2 V. % тв, кГ]нм2 при статическом кручении Температура отпуска, °С 200 94,1 19,2 181,9 230 96,2 17,4 180,7 260 102,1 11,3 169,3 290 105,2 11,5 151,8 500 80,7 46,7 110,5 Изотермиче- кая закалка при 350° 76,5 18,8 165 Склонность к Термообработка Закалка, отпуск 200°, 2 час 220°, 2 час 500°, 2 час. хрупкому разрушению / пл » ММ 0,120 0,235 а ту» кГм/см2 0,49 1,61 К1с, кГ/ммй/2 174,6 176,0 256,5
Характеристика выносливости Термообработка Закалка, отпуск 200° Закалка, отпуск 220° Закалка и отпуск 500° Изотермическая закалка при 350° *-\\ -гп ,' кГ/мм2 (база 5 • 106 циклов) 43 — 35 37 30 — ' 28,5 22,10 62—79 — 55 — Т-1 1,43 — 1,23 — *-1 1 кГ/мм2 (база 107 циклов) 73—80 76 65 — 65 — 30 — тшшшшятт К 1,12 — 2,16 — * Радиус надреза г = 0,75 мм. * Минимальное напряжение асимметричного цикла ттт= 5 кГ/мм2. * Радиус надреза г =0,1 мм. Влияние поверхностного упрочнения на усталостную прочность Термообработка Закалка, отпуск 200°, 2 час То же 500°, 2 час Изотермическая закалка с 350° т_!, кГ/мм2 без упрочнения 43 35 37 обкатка роликами 280 кГ Щ 46 50 о*_1, кГ/мм2 без упрочнения 80—73 65 обката роликами 280 кГ 88—89 80 тяташвяшштшшштттятятлтяк& х V, кГ/мм2 без упрочнения 62—79 55 обкатка роликами 470 кГ 102 72 Релаксационная стойкость при кручении, тнач = 96 кГ/мм2 Термообработка Закалка с 87О±10° в масле, отпуск 200°, 2 час То же, заневоливание при К—0,43 выдержкой 48 час, 1=20° Закалка с 870 ±10° в масле, отпуск 200°, 2 час, заневоливание с выдержкой 2 суток при К=0,43 и /=120° Температура! испытаний, 1 20 120 120 120 > ■ |.| 1 ■лишний—р—и— Остаточное напряжение То, кГ/мм2, в процессе выдержки, час 24 48 94,4 77,0 88,5 76,4 87,0 94,3 72 96 93,3 75,2 84,5 93,8 74,2 93,3 120 92,8 74,9 83,8 93,1 200 91,9 73,8 92,3
Технологические свойства Выплавляется в электропечах. По специальному ЧМТУ-1-728-69 может быть подвергнута электрошлаковому переплаву. Температуры деформации: начало 1150°, конец 850^, охлаждение на воздухе. Предварительная термообработка: отжиг 840±10°, охлаждение с печью до 400° (воздух) НВ 255-М97 (40тп =3,84-4,3 мм)\ отжиг 930±15°, охлаждение с печью до 650° (воздух), ^0тп^3,8 мм, нормализация при 910±15°. Окончательная термообработка: а) закалка 870±10° в масле, отпуск 47О±10°, охлаждение на воздухе, НВ 4774-401 (^0™ = 2,84-3,05 мм), отпуск для снятия напряжений после правки деталей 420±20°, охлаждение на воздухе; б) закалка 87О±10° в масле, отпуск 220±10°, охлаждение на воздухе, НВ 4774-555 (а?отп = 2,6—2,8 мм)\ в) закалка ТВЧ 880±20°, вода, отпуск 160±20°, воздух; г) азотирование при 500-т-54,0°, ЯУ^бОО. Отпускной хрупкости не подвержена, сваривается плохо. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ РЕЖИМЫ ТЕРМИЧЕСКОЙ И УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ТОРСИОННЫХ ВАЛОВ 1. Для валов, рассчитанных на напряжение до 8500 кГ/см2 — закалка с 870±10° в масле, отпуск 470±10°, охлаждение на воздухе. Нагрев под правку 430±10°, отпуск для снятия напряжений. Закалка шеек ТВЧ: /=880±1(У\ охлаждение в воде, отпуск 16О±10° (воздух). Обкатка шлицев при усилии 1400—1500 кГ на ролик, обкатка рабочей части и галтелей при усилии 450—600 кГ на ролик. 2. Для валов, рассчитанных на работу до напряжений 9500 кГ/см2— все по пункту 1 с последующим заневоливанием на угол <р= (2—2,'5)<рпц • (/С3===0,44-0,5). 3. Для валов, рассчитанных на работу с напряжениями выше 10 000 кГ/см2— закалка 870 + 10° в масле, отпуск 220±10°. Допускается правка через мягкие прокладки. Отпуск после холодной правки деталей при 170-4-180°, охлаждение—воздух. Заневоливание на угол <р=2<рпц (/(=0,4),обкатка шлицев при усилии 2500 кГ на ролик, рабочей части—9004-1100 кГ, повторное заневоливание на ф-1,7 Фпц (/С=0,6). 4. Для валов, работающих длительное время при постояннодействующем статическом кручении до 10 000 кГ/см2 в условиях нереверсивного нагружения и при температуре до 150°—закалка с 870±10° в масле, отпуск 220±10°, обкатка рабочей части при усилии 500—600 кГ на ролик, однократное длительное заневоливание при /С3ан=0,45, в течение 48 час, при рабочей температуре. Применение Торсионные валы, пружины, рессоры. Заменители Стали 45СХНФА (ТУОП-54-57), 60ХНФА для торсионных валов сечением до 70 мм, рассчитанных на напряжение до 10000 кГ/см2, сталь 40Х2Н2МА (40Х1НВА), ГОСТ 4543—71 для торсионных валов, рассчитанных на напряжения свыше 10 000 кГ\см2. * ?пц—угол, соответствующий пределу пропорциональности при статическом кручении вала (после термообработки). 88
*мя Выдержки, сек Рис. 38. Диаграмма изотермического распада стали 45ХНМФА 120 ПО 160 180 200 120 2Ь0 260 Предел прочности б#,кГ/мм2 Рис. 40. Зависимость предела усталости при симметричном кручении от предела прочности при растяжении стали 45ХНМФА на образцах без поверхностного упрочнения (1) и обкатанных роликами, Р=280 кГ (2) Температура отуска °С(дыдержа 2часа) Рис. 39. Зависимость механических свойств при статическом кручении стали 45ХНМФА, закаленной в масле (с 860°), от температуры отпуска
СТАЛЬ 45ХНМФАШ, ЧМТ>-1-728-69 Химический состав, % С—0,424-0,50; 51—0,17-0,37; Мп—0,50-г0,80; Сг—0.80-г 1,10; N1—1,30^1,80; Мо—0,20-^-0,30; V—0,104-0,20;- 5^0,010; Р^0,025; Си^0,030. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид заготовки Прутки Термообработка Закалка с 870±10° в масле, отпуск 220±10° Механические свойства О* в 1 Ф)»2 кГ/мм2 200 165 6 1 ф % 8,0 34 сч г? 3,5 «отп ММ 2,6— 2,8 Механические свойства, не входящие в ТУ Термообработка Закалка, отпуск 200° То же, 220° игаюаштиищ .шли щи # В 00,2 кГ/мм2 219,5 210,3 166,6 171,9 ксившшнпш 6 Ч> % 12,0 11,5 43 47,3 кГм/см2 4,7 3,5—3,8 втмпяюшхтчи.тшгишяят * В *0,3 кГ/мм2 180,3 122,8 120,2 % 18,5 с* й-1 91,9 91,7 Ударная вязкость в зависимости от температуры испытания, кГм/см2. Термообработка Закалка в масле, отпуск 200°, 2 час. Температура испытаний, 20 4,7 0 4,8 —20 4,6 —40 4,13 —80 3,85 °С —120 2,1 —180 1,15 90
Склонность к хрупкому разрушению Термообработка Закалка с 870±Ю° в масле; отпуск 200°, 2 час отпуск 220°, 2 час отпуск 500°, 2 час Пластический прогиб ?пл . ММ 0,114 0,18 0,27 Коэффициент Ирвина К1с» кГ/мм*/2 180,8 183,9 257,5 Предел выносливости ——— ,1 МП 1.ИИ.11 ,^| Термообработка Закалка с 870° в масле, отпуск 200°, 2 час ——ид—ми—да мини мни 1 т База 5 • 106 циклов кГ/мм2 44 кГ/мм2 30—32 кГ/мм2 90—96 База 107 циклов а-1> кГ/мм2 86 кГ/мм2 — * Радиус, надреза г = 0,75 мм. * Минимальное напряжение цикла тт/п = 5 кГ/мм2 = сопз!. Применение Высоконагруженные торсионные валы,
СТАЛЬ 50Г, ГОСТ 4543—71 Химический состав, % С—0,484-0,56; 51—0,174-0 37; Мп—0,74-1,0; Сг<0,30; №<0.30; 5^0,035; Р< 0,035. Физические свойства ^ = 7,86 Г/см*; Е- 10-3=22(20°) кГ/мм2. а 106= 11,6(204-100°); 11,9(204-200°); 13,8(204-400°); 14,6(204-600°) 11°С\ X = 0,092 (200°); 0,087(400°); 0,082(600°) кал./см. сек. °С. Лс, =723°; ЛСз = 76Э°; МИ = 320°С. Прокаливаемость в диаметре до 25—35 мм—закалка в воде, до 15—20 мм— закалка в масле. Механические свойства по ГОСТу (не менее) Состояние стали Нормализованная (ГОСТ 4543-71) Холоднотянутая (1051-59) Вид заготовки Квадратная, круглая или шестигранная заготовка 1 66 70 15 * 40 *5, % 13 5 % 40 30 СО 4 НВ <255 ^267 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Заготовка 0в 00,2 б5 кГ/мм2 * кГм/см2 НВ Закалка с 840° в воде, отпуск 5604-680° Нормализация 820° 30 80 160 240 До 100 100—300 82 76 76 76 65 62 56 48 46 44 34 32 18 18 16 16 13 12 55 50 45 45 35 33 6 6 6 229 217 207 197 241 241 Ударная вязкость в зависимости от температуры испытания аи, кГм/см2 Термообработка Закалка в воде с 840°, отпуск 570°, К=82 кГ/мм2, 00,2=56 КГ/ММ2) Температура испытаний, °С 20 —20 8,0 6,4 —40 4,8 1 —50 —80 4,0 3,3 92
Предел ползучести (С—0,50%, Мп—1,04%) Термообработка Скарость ползучести мм/мм час а, кГ/мм2, при температуре испытаний, °С Отжиг ю-7 450 | 500 9,2 6,0 550 3,7 Предел выносливости после закалки с 840° в масле и отпуска 600° 3-1 = 34 кГ/мм2. I Технологические свойства Температуры деформации: начало 1200°, конец 800°С. Предварительная термообработка: отжиг 8104-850°, нормализация 8404-870°,. высокий отпуск 680-:-720° (воздух), ЯВ>255 (с1отп ^3,8 мм). Окончательная термообработка: закалка 8004-840°, охлаждение в воде или масле, отпуск 3004-700°С на требуемую твердость; закалка с нагревом ТВЧ„ низкий отпуск, НЦС 574-62 (для тонкостенных деталей). Свариваемость плохая, к отпускной хрупкости слабовосприимчива. При закалке в воде склонна к образованию трещин. Применение Детали, подвергаемые при работе трению и воздействию высоких нагрузок,, диски трения, распределительные валики и др. Заменители Сталь 50 (ГОСТ Г050— 60*), 45Г (ГОСТ 4543—71) — разрешается в отдел битных случаях.
е> т № 51 - Мп 0,91 Сг - "йП^Г *з Мн Тн - \720\760\320[т Рис. 41. Диаграмма изотермического распада стали 50Г 500 600 700 Температура отпуска,9С Рис. 42. Зависимость механических свойств стали 50Г, закаленной в воде (с 840°), от температуры отпуска
СТАЛЬ 65Г, ГОСТ 1050-60* Химический состав, % С—0,62-4-0,70; 51—0.17-4-0,37; Мп—0,9-Н,20; Сг<0.25; ЫК0,25; 5 < 0,04- Р^0,04. Физические свойства Л=7,85 Г/слеЗ; Е=21 . 108 кГ/мм2-у О = 8150-г-8350 кГ/мм2. АС1 = 720°; ЛСз =740°; Л*н = 270°. а-106=11,1(20-7-10б°); 11.9(20-г-200°); 13,5(20-4-400°) //°С. Прокаливаемость в диаметре до 24 мм (охлаждение в масле). Механические свойства по ГОСТу или ТУ Вид полуфабриката Термообработка сч * * ш^ © * о •.! е*"-ч» •2^ °> % % Прутки горячекатаные То же Лента ГОСТ 1050-60* ГОСТ 2052-53* ТУ 1-158-51 Нормализация Закалка с 830° в масле, отпуск 480° Патентирование ^75 ^100 90 120 ^44 >80 — ^9 >8 14 — >30 — Твердость в зависимости от режима термообработки Термообработка НВ <* отп мм Толщина детали Закалка с 810° в масле, отпуск 570°, воздух Изотермическая закалка с 820° в щелочи при 300° Закалка с 820° в масле под прессом Глиссона, отпуск 620*4-660° 341-4-269 241-7-270 2854-229 3,3-4-3,7 3,9-К6 3,6-4-4,0 <30жж — Диски толщиной до 6 мм Предел выносливости Термообработка Закалка с 850° в масле, отпуск 400° „ 450° „ 500° „ 550° Закалка с 830° в масле, отпуск 570° То же, (температура испытания 300?) «_,. кГ/мм2 , 74,0 64,5 59,8 59,3 55,0 50,0
Свойства, не оговоренные ГОСТом (после закалки с 820° в масле с отпуском и после изотермической закалки) Режим отпуска температура, °С 250 300 350 400 450 500 550 жительность, мин. 80 50 20 10 7 3 2 Режим изотермической закалки температура, °С 250 300 350 400 450 500 550 жительность, мин. 80 50 20 15 15 16 ав, кГ/мм2 отпуск 178 185 213 185 158 138 130 изотермическая закалка 250 210 171 136 134 126 124 нас отпуск 54 50 45 40 38 36 31 изотермическая закалка 53 45 40 35 28 26 26 тпц> кГ/мм2 отпуск 80,5 89,0 94,5 80,5 80,5 61 58,5 изотермическая закалка 9,8 89,0 74,0 67,5 51,4 49,5 44,5 Число гибов отпуск 0 0) 2 5 6 4 6 изотермическая закалка 1 5 8 11 12 11 9 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1180°, конец 780°. Предварительная термообработка: отжиг при 790-=- 810°, НВ 196^229. Окончательная термообработка: а) закалка с 810±10° в масле, отпуск при 340-^380° на твердость НЯС 43-М8; б) изотермическая закалка: нагрев на 820±10°, перенос в щелочную ванну при 270°, выдержка 15 мин, НЯС 52-ь54; в) патентирование; г) закалка с 820° в масле, отпуск 620-4-650°, НВ 229-^285. Отпускной хрупкости не подвержена, плохо сваривается. Применение Поршневые кольца, диски фрикционные, тормозные барабаны и ленты и другие пружинные детали. Заменители Стали 85 и 55С2 (ГОСТ 14959-69) — разрешается в отдельных случаях. 96
пг \цм 51 0,1 Мп ИЗ Сг — N1 — Ат 120 Ьэ т "н 270 Тн № Рис. 43. Диаграмма изотермического распада стали 65Г 7 Зак. 2022 97
СТАЛЬ 55С2, ГОСТ 14959—69 Химический состав, % С-4),52ч-0,60; 51—1,54-2,0; Мп-4),6-г0,9; Сг^О.З; 5^0,035; Р < 0,035. Физические свойства </=7,68 Г/см2\ Е=20 • 103 кГ/мм2; (7=7,98- 103 кГ/мм2. АС1=775°; Лс3-=840(810°); Мн = 2854-305°. Прокаливаемость до диаметра 20—25 мм (закалка в масле). Вид полуфабрика Прутки Механические свойства Термообработка Без отжига в состоянии поставки Закалка 870±10° в масле или воде, отпуск 460°, воздух см ^130 по ГОСТу (не менее) см см ^120 б, % ^6 Ф, % ^30 ё* ^031 ^3,6 нв ^285 Механические свойства, 1 -* ,- Термообработка Закалка с 880° в масле, отпуск 400°, воздух Закалка с 880° в масле, отпуск 600°, воздух Изотермическая закалка 870°, выдержка в соляной ванне 300°, выдержка при 360° см 170 102 167 1 138 не оговоренные ГОСТом см 150 86 125 113 6, % 9 16 8 — 1>. % 40 51 см со — — 8,7 НВ 438 290 _ — няс 46 38 Предел выносливости И11111 11111 ■!!■! 111111 111М1Г Ш111ТГВ1И1—1—И————— Термообработка Закалка с 8704-900° в масле, отпуск 400-^-450°, воздух Закалка с 890° в масле, отпуск 500°, воздух кГ/мм2 50 57 32 52—58 см 1С 30 Состояние поверхности Зачищенная наждачной бумагой после термической обработки Шлифованная Черные обезуглероженные образцы Черные обезуглероженные образцы, наклепанные дробью 98
Технологические свойства Температуры деформации: начало 1180°, конец 8504-760°. Предварительная термообработка: отжиг при 690-^710°. Окончательная термообработка: закалка с 8604-880° в масле или воде; ■.': ^ .-л"** отпуск 400-4-525° (вода или воздух). Изотермическая закалка с 860-4-880° в соляном растворе (при 300° НЯС 46, при 360° НХС 38). Сталь хорошо воспринимает поверхностное упрочнение — предел усталости пружин из кремнистых сталей после дробеструйной и гидроабразивной обработки повышается более чем в 1,5 раза. Температура горячей навивки пружины 850-т-900°. Свариваемость плохая, к отпускной хрупкости не склонна. Склонна к графитизации после закалки и отпуска при 500-4-650°. Сильная склонность к обезуглероживанию. Применение Рессоры и пружины. Заменители Сталь 65Г (ГОСТ 1050-60*) —разрешается в отдельных случаях. Гс \§& 51 ш Мп № Сг 0,17 т - А, 775 А3 М Мн Ж Ц щ Щ 12\ Щ Ф Я' «У ж 160 № ш >6о,2> хГ/нн* ^^ч^ б^\ до?\ <*н Т7 <\ 4 300 330 360 Ш № Ш № 510 Температура отпуска °С 0 Т Ю Г Г #" сел Рис. 45. Зависимость механических свойств Рис. 44. Диаграмма изотермического стали 55С2, закаленной в масле (с 880°), распада стали 55С2 от температуры отпуска
СТАЛБ60С2, ГОСТ 14959-69 Химический состав, % С—0,57-^0,65; 51—1,5-^-2,00; Мп—0,604-0,90; $< 0,035; Р^0,035; Сг ^: 0,30. Физические свойства (1=7,7 Г/см3\ Е- 10-3=20,9 кГ/мм2; О- 10-3=8,34 кГ/мм2. а- 106=1 Ь5-ч-12,4 (204-100°); 12,8(254-200°); 13,14-13,9(254-400); 13,4(25-500°) 1/°С. /^=770°; ЛСз = 820°. Прокаливаемость до диаметра 20—25 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу (не менее) Вид полуфабриката Горячекатаная заготовка Пружины из горячекатаных заготовок ^36 мм 1 Термообработка Закалка с 870° в масле, отпуск 460°, воздух Нормализация при 850-4-860°, воздух Закалка 850— 870° в масле, отпуск 420-4-460°, воздух 130 — 120 -- «5, % 6 — % 30 -- нв ^241 нкс 46—49 ГОСТ 14959—69 2590-57 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка кГ/мм2 <*0,2, кГ/мм2 6, % ЯН9 кГм/см2 НВ Закалка с 850° в масле: отпуск 400° отпуск 450° отпуск 500° отпуск 550° 170 150 130 120 150 130 108 90 5 8,0 10,0 12,0 2,0 2,0 3,0 — 425 419 389 350 Ударная вязкость при отрицательных температурах испытаний, кГм/см2 Термообработка Закалка с 870° в масле, 425°, воздух Отпуск 400° отпуск Температура 4-20 1 —0 3,8 3,3 3,6 2,5 испытаний, °С -60 2,8 2,2 —120 2,0 1,4 100
Механические свойства при повышенных температурах испытаний 1И111И111МИИИ1ЦШ ЧИД'111.11 ■ Термообработка Закалка с 860° в масле, отпуск 550° Температура испытаний, °С 20° 300 400 500 <Ув кГ/мм2 130 125 97 60,5 0*0,2 кГ/мм2 111,5 95 84 52 6 % 11 — 13 15 18,5 22,5 ч> % 32,5 44 71 87 ^~™~1И кГм/см2 2,5 4,4 4,5 4,4 Пределы выносливости Состояние поверхности образца Зачищена наждачной бумагой после термообработки Термообработка Закалка с 830° в масле, отпуск 400-4-450°, воздух; <*в =140 кГ/мм2 а-1 кГ/мм2 50 Т-1 кГ/мм2 30 Технологические свойства Температура деформации: начало 1180°, конец 8504-760°. Предварительная термообработка: отпуск при 710±10°, охлаждение с печью до 500°, НВ 255-229; нормализация при 860-г880°, отпуск 680°, НВ 229-М97. Окончательная термообработка: закалка с 850-4-870° в масле, отпуск 430-^460, НВ 388-4-477. Свариваемость плохая, к отпускной хрупкости не склонна, склонна к обезуглероживанию. Температура горячей навивки пружин 850—950°. Применение Винтовые пружины, термически обрабатываемые после горячей навивки, рессоры всех видов, торсионные валы диаметром до 25 м, упругие кольца. 12 $6153050 2 <* 10/53060 2351020 ещнды минуты часы Рис. 46. Диаграмма изотермического распада стали 60С2 101
СТАЛЬ 50ХФА, ГОСТ 14959—69 Химический состав, % С—0,464-0,54; 51—0,174-0,37; Мп-Д54-0,8;Сг—0,8- 1,10; 5^0,025; Р<0,025, V—0,104-0,20. Физические свойства 4=7,8 Г/см*; Я=21 000 кГ/мм2; С = 8300 кГ/мм2. а- 106=11,8 (204-100°); 12,4 (20 + 200°); 13,1 (204-300°); 13,6 (204-400°); 13,9 (204-500°); 14,1 (204-600°) 1/°С. Я,=0,095 (100°) кал/см. сек °С. ЛС1=752°; Лс3=788°, М„=300°. Прокаливаемость в сечении до 50 мм (закалка в масле). Механические свойства по Термообработка Закалка с 850°, отпуск 520°, воздух 0В1 кГ/мм2 ^130 ГОСТу <*0,2, кГ/мм2 ^110 б,% ^8 *, % ^35 Механические свойства, не оговоренные Термообработка Закалка с 850°, отпуск 640° Температура испытаний, °С 20 200 400 500 600 800 кГ/мм2 96,0 93,0 86,8 51,0 39,2 10,5 ТУ <*0,2, кГ/мм2 87,5 83,4 73,0 42,6 — о,% 22 16 16 26 30 68 *,% 62 62 62 74 87 95 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Температура испытаний, °С 4-25 -25 —70 Закалка с 850° в масле: отпуск 450°, ав =1204-140 отпуск 550° отпуск 600°, а в =954-100 3,5 4,5 10,2 3,2 2,8 6,8 3,1 3,4 5,2
Предел выносливости при симметричном изгибе Закалка отпуск отпуск отпуск Термообработка с 850° 400° 475° 600° в масле: кГ/мм2 176 166 126 кГ/мм2 74 68 67 Чувствительность к скорости охлаждения Охлаждение после отпуска В масле, ИВ 280 С печью, НВ 261 ан. кГм/см2 15,7 13,9 Примечание Закалка с 880° в воде, отпуск 650° Технологические свойства Температуры деформации: начало 1150°, конец 900°. Свариваемость неудовлетворительная. Мало склонна к росту зерна, склонна к отпускной хрупкости. В неполированной проволоке общая глубина обезуглероживания на сторону не более 0,01 мм. Применение Клапанные пружины, сальниковые пружины, пружины для секционных колец поршня цилиндра, листовые рессоры, пружины, работающие при повышенных температурах (до 300°), пружины, подвергающиеся в процессе работы многократным переменным нагрузкам и длительному циклу работы.
Рис. 47. Зависимость механических свойств стали 50ХФА, закаленной в масле (с 860°> от температуры отпуска Рис. 48. Диаграмма изотермического распада стали 50ХФА
СТАЛЬ 60С2ХА, ГОСТ 14959—69 Химический состав, % С—0,56-г-0,64; 51—1,40-г 1,80; Мп—0,40-7-0,70; Сг—0,70-г 1,0; 8<0,02б; Р.< 0,025. Критические точки ЛС1=765°; ЛСз=780°. Механические свойства по ГОСТу ,_ Вид полуфабриката Прутки Термообработка Без отжига в состоянии поставки Закалка с 870° в масле, отпуск 410° см 2*190 шпмасяк см СМ' . ^170 б,% >ь *,% ^20 л, мм >ъл нв ^321 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Нормализация при 860-7-880°, воздух Закалка с 860±20° в масле, отпуск 430±20°, воздух д,, мм >г$ НВ ^241 няс 45—49 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1180°, конец 8504-760°. Предварительная термообработка перед навивкой в горячем состоянии — отжиг при 860°. Окончательная термообработка: закалка с 850—870° в масле, отпуск 420-7-460°, ННС 46-7-49. Свариваемость плохая. Сталь дает обрывы при волочении, после прокатки закаливается при охлаждении на воздухе, поэтому для снижения твердости необходимо применять более длительный отпуск или отжиг. Применение Крупные винтовые пружины и рессоры ответственного назначения.
СТАЛЬ 60С2ХФА, ГОСТ 14959—69 Химический состав, % С—0,56-^0,64; 51—1,40-=-1,80; Мп—0,40-г0,70; Сг-4),9-М,2; V—0,10-^0,20; 5 < 0,025; Р ^0,025. Физические свойства С=8340 кГ/мм2. ЛС1 = 760°, Лс,=820°. Прокаливаемость в диаметре до 50 мм (закалка в масле). Вид полу фабриката Прутки Механические свойства Термообработка Без отжига Закалка с 850° в масле, отпуск 410° ^190 см о~С ^170 по ГОСТу б,% ^5 Ч>. % ^20 *% ^ ^ а « ^3,5 НВ ^302 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Закалка с 850° в масле, отпуск 440°, вода Изотермическая закалка: нагрев при 850°, выдержка при 300° 15 мин., вода Изотермическая закалка при 2509 15 мин. см 185 190 см ем4 176 173 см ъи15 о,% 12 15 ч>.% 42 43 см 5 1? 3 75 см й.З. я юс 470- 497 414— 473 няс 49 52 Предел выносливости Термообработка о_1# кГ/мм2 Закалка с 850° в масле, отпуск 440°, вода Изотермическая закалка с 850°, выдержка 15 мин при 2754-300°, вода. 56 64 106
Технологические свойства Температуры деформации: начало 1200°, конец 8Ю0°. Температура горячей навивки пружины 8504-890°, температура отжига 860°.. Окончательная термообработка: закалка с 8504-860° в масле, отпуск. 4104-420°; ИВ 4204-475. Обладает значительной склонностью к обезуглероживанию, не склонна к. росту зерна. Применение Ответственные и высоконагруженные пружины и рессоры, изготовляемые из* круглой калиброванной стали.
СТАЛЬ вОХНФА, ЧМТУ 5909-57 Химический состав, % С—0,52-^0.60; 51—0,17* 037; Мп—0,5+0,8; Сг—0,9+1,2; N1—0,5 + 0,9; V—0,15-^0,30; 5<0,0Э0; Р^0,035. Критические точки: Лс =730°; Лс„ = 780°. После отжига (в состоянии поставки) НВ^.255 (^отп^З,8 мм). Прокаливаемость в диаметре до 60 мм. Механические свойства по ЧМТУ ■^Ш1шшшшваттптттшактшттшттяаатяшшяиваиятжтттвшашт Термообработка Закалка 860±10р в масле, отпуск "510±10°, охлаждение на воздухе ем ^120 см >110 6,% >8 +,% 2&40 см ^3,5 НВ 388-М65 Ударная вязкость при отрицательных температурах , кГм/см2 Термообработка Закалка с 860° в масле, отпуск 510°, воздух 20 3,6 Температура испытаний, °С —20 | —40 1 —60 3,3 3,0 2,95 Предел выносливости Термообработка Закалка с 860° в масле, отпуск 200°, ав =221 кГ/мм2 Закалка с 860° в масле, отпуск 400°, ав =178 кГ/мм2 т__г кГ/мм2 л 1 обкатка ооз обкат. ами ки | (215 кГ) 39 42 1 57 108
Механические свойства, не оговоренные ЧМТУ Термообработка Закалка с 860° в масле отпуск при 200° „ 300° и 400-° „ 470° „ 500р ■ада—тщг шунч—иод—«аепиш 0В 1 <*0,2 1 & кГ/мм2 221 205 178 152 149 183 181 165 145 139 ГНИ !■!■■■ % 4 4,3 7,1 9,9 18,4 13,7 29,0 36,1 46 см а* як СЗ V» 1,8 1,0 1,9 2,6 3,5 тв 1 тпц кГ/мм2 193 — — — 98,5 — — — " У% 14,8 — — — " Технологические свойства Температуры деформации: начало 1180°, конец 850°. Предварительная термообработка: нормализация и высокий отпуск, НВ 255. Окончательная термообработка: закалка с 850±10° в масле, отпуск 500±10°, охлаждение на воздухе или в масле, Н&С 41—47. Свариваемость плохая. Применение Торсионные валы диаметром до 70 мм с уровнем рабочих напряжений до» 8500 кГ/см2. Заменители Сталь 45ХН2МФА ГОСТ 4543—71.
Рис. 50. Зависимость механических свойств стали 60ХНФА, закаленной в масле (с 860°), от температуры отпуска Рис. 49. Диаграмма изотермического распада стали 60ХНФА
СТАЛЬ 65С2ВА, ГОСТ 14959—69 Химический состав, % С—0,61 -т-0,60; 51—1,504-2,0; Мп—0,70+1,0; Сг^0,30; Ш—0,80+1,20; 5^0,025; Р< 0,025. Физические свойства 4 = 7,85 Г/см*. Я- 19000 кГ/мм2\ С=76004-7850 кГ/мм2. Механические свойства по ГОСТу Вид полуфабриката Прутки Термообработка Закалка с 850° в масле, отпуск 420° °В 1 0*0,2 кГ/мм2 190 о I * % не менее 170 5 20 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Изотермическая закалка при 320°, 45 мин. Закалка в масле и отпуск при 440°, 40 мин. нкс 48—49 48—49 аВ 1 ^0,2 1 СПЦ кГ/мм2 176,5 183,5 158,8 170,7 129,2 154,0 А 1 Ч> % 10 9 50 44 Ян? кГм/см2 6,2—6,5 2,5—2,8 8*^ Количест остаточн аустенита 24 3,5 Механические свойства при кручении , / Термообработка Закалка с 850° в масле, отпуск 4509 1 час, охлаждение на воздухе Температура испытаний, °С 20 200 300 С 1 Ч \ Т0,з 1 ^пц 1 *-1 кГ/мм2 7600 7200 6500 155 154 •151 126 112 101 102 83 74 29 111
Механические свойства при повышенных температурах испытаний ——■шин—а—— \ит1^т^штмю^,я!ш^мVм.^^^ит^зж1к;т^гтпVЪЮ^тжтт;•^шкяяааа Термообработка Закалка с 860°±10° в масле, отпуск 610±10° на воздухе (Н%С 32-^34) Температура испытаний, °С 20 200 300 400 450 ств ' во,2 кГ/мм2 122 115 115 95 80 108 92 91 72 70 6 1 яр % 15 15 22 24 30 32 35 54 65 72 Предел выносливости при симметричном изгибе, кГ/мм2 ■им—изюминамриишам» ииыимм—чипга Термообработка Закалка с 860±10° в масле, отпуск 610±1(Уна воздухе (НКС 32—34) Температура испытаний, °С 20 56 41 69 300 1 400 52 37 67 48 33 59 Примечание Гладкие образцы Образцы с надрезом Обкатка роликами гладких образцов Р = 2Т0 кГ Допускаемые напряжения при статическом нагружеиии цилиндрических винтовых пружин сжатия Рабочая температура пружин, °С Допускаемое напряжение пружин, кГ/мм2. 20-60 • 85 100 73 15Й 72 200 70 250 60 Технологические свойства Температуры деформации: начало 11100°, конец 900°. Термообработка: закалка с 8Э0±10° в масле, отпуск 4504-540°, охлаждение на воздухе (ННС 44-М8; 46-г50); закалка с 850±10° в масле, отпуск 610±10°„ охлаждение на воздухе, НЯС 324-34; изотермическая закалка с 850±10° в среде при 270-г320°, отпуск. Применение Трапецевидные кольца, пружины, крупные пружины ответственного назначения. 112
6. Зак. 2022 113 Рис. 51. Зависимость физико-механических свойств стали 65С2ВА от температуры отпуска Рис. 52. Диаграмма изотермического распада стали ШХ9
СТАЛЬ ШХ9, ГССТ 801-60 Химический состав, % С—1,004-1,10; 51—0,174-0,35; Мп—0,24-0,4; Сг—0,94-1,2; 5<0,020; Р^0,027; N1^0,30; Си<0,25; №4-Си^0,50. Физические свойства 4=7,788 Псм\ а-106= 13,0 (204-100°); 13,9(204-200°); 14,6(204-300°); 15,2(204-500°) //°С. Х=0,0964 (отожжен.), 0,088 (закален) кал/см. сек. °С. АСг = 7254-750°; Лсч«890°; М„=204°; Мк= —85°. Прокаливаемость в диаметре до 15 мм (закалка в масле). Зависимость предела прочности при изгибе от твердости закаленной стали 4111И1М1 ■мп I?и—и и——т нкс 59 60-61 624-63 аизг> КГ/ММ2 2604-280 2304-250 200-^-220 Зависимость механических свойств от температуры испытаний Термообработка Закалка с 820° в масле при 20°, отпуск 150° Закалка с 820° в масле при 140—150°, отпуск 150° _изг ав ' кГ/мм2 при температуре, °С 4-20 | —50 210 210 187 197 —75 131 179 аю кГм/см2, при температуре, °С 4-20 | —50 1 —75 2,7 3,3 1,0 1,6 0,9 1,6 Технологические свойства Температуры деформации: начало 110(У\ конец 850°; Температура нагрева под закалку 8254-835°; Температура отпуска: 1604-170°, ННС 604-62, 1904-250°. #/?С 554-60; 2504-320°, НЦС 504-55. Свариваемость низкая, обрабатываемость резанием удовлетворительная, подвержена отпускной хрупкости. Применение Детали шарико- и роликоподшипников сечением не более 15 мм. Заменители Разрешается в отдельных случаях сталь ШХ15 (ГОСТ 801-60). 114
СТАЛЬ ШХ15, ГОСТ 801-60 Химический состав, % С—0,95-т-1,05; 51—0,17+0,37; Мп—0,20-0.40; Сг— 1,30-М .65; N^0,30; 5<0,02; Р^0,027; Си < 0,25; Ы1+Си <0,50. Физические свойства 4=7,811 Г/см*. Я=21000 кГ/мм2. а-106= 14,0(100°); 15,1(200°); 15,5(300°); 15,6(400°); 15,7(500°) Ц°С. X=0,0877 кал/см. сек.°С. ЛС1=740+770Э; ЛСз=900°; М„=210°; Мк = 50°. Прокалнваемость в диаметре до 12 мм (закалка в масле). Механические свойства (закалка 830 ±10° в масле, отпуск 150±10°) СГВ ' <Уо,2 кГ/мм2 220+260 170+185 6 ! ммапкхэр V - 1 / / 1/ кГм/см2 1 0,3—1,0 «■миашпашма ИКС 60—62 Допускаемые дефекты в металле электрошлакового переплава Вид заготовки Холоднотянутая Горячекатаная, отожженная Горячекатаная, неотожженная диаметром до 140 мм Содержание неметаллических включений лз в< Ж о * о 1,0 1.5 1.5 ►■й ж -е* ^ ч >* о 1.0 1,5 1,5 1 Ж «=; >. \о о е? и 1,0 1,5 1,5 Пористость 0ч со 3 \о о 1.0 1,0 1,0 А ^ СО О. Н ж ж <У СО а" ж 1,0 1,0 1,0 шявавяашшааашшвшшшншшшшшашшт Карбидная неодно. родность «ж | О'Ж | а ж ж 2 со »=1 {_ со ж д. со о-О $ н о о. р о со со си о со ^ о 1 О. 3,0 3,0 3,0 1 со 3* ^1 л О н р-. о §е 2,0 2,5 3,0 Ж ^ СО са и: ж «=; 1,0 2,0 3,0 Предел выносливости Термообработка Закалка с 830° в масле, отпуск 150°, ##С 60,5+61,0. +20 + 100 —75 81 63 85 115
Влияние температуры отпуска на свойства при изгибе (закалка 840°) Температура отпуска Без отпуска 150° 175° 200° 225° изг в масло 210 230 250 252 260 \ кГ/мм2 масло и последующее охлаждение до -78° / масло , ММ масло и последующее охлаждение до -78° охлаждение после закалки 140 200 230 250 255 2 3,5 3,5 3,5 3,8 0,8 2,5 3,0 3,0 3,4 Технологические свойства Температуры деформации: начало 11204-1150°, конец 8004-860°. " Предварительная термообработка: отжиг при 800° или нормализация при 900° и отпуск 650°, НВ 1794-207 (</0ти=4,24-4,5 мм). Окончательная термообработка: закалка с 8304-860° в масле. Рекомендуемые режимы отпуска Назначение операции Снятие напряжений Стабилизация структуры и размеров Температура нагрева, °С 130—150 150—170 170—190 180—220 Среда нагрева Масло Щелочь Селитра Селитра Твердость няс 62—65 60—62 58—60 56—60 Свариваемость плохая, сталь подвержена отпускной хрупкости. Применение Детали топливной аппаратуры, детали шарикоподшипников со стенками толщиной 15—20 мм. Заменители Сталь ШХ9 (ГОСТ 801-60)—разрешается в отдельных случаях. 116
Рис. 53. Диаграмма изотермического распада стали ШХ15 Рис. 54. Влияние температуры и продолжительности отпуска на твердость стали ШХ15
СТАЛЬ ХВГ, ГОСТ 5950-63 Химический состав, % С—0,90-1,05; Мп—0,8-1,10; 51--0,15-г0.35; Сг—0,90-г 1,20; V/— 1,2-г-1,6; 5^0,03; Р^ 0,03. Физические свойства 4=7,83 Г/см*. Критические точки: Лс,—750*5 Лсз=940°; Л!„ = 210°; Л1к=—50°С. Твердость по ГОСТу после закалки с 830-^850° в масле НЯС^ 62. Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка ^КС™ Закалка с 820—840°, отпуск 140—160° Закалка с 820—840°, отпуск 230—280° [ 62—65 55—60 ав изг? кГ/мм2 320 350 Относительная продольная деформация Количество остаточного аустенита образцов после закалки и продолжительного зависимости от режима отпуска отпуска при 200° после закалки с 850° в масле X Л . * 5 3 5 2 о о 5^ с с з* 05н °* 2 о сн 0 2 4 8 12 16 20 Увеличение длины по сравнению с первоначальной до закалки, % Без обработки холодом 0,09—0,13 0,07—0,10 0,08—0,11 0,12—0,14 0,14—0,16 0,145—0,17 0,15-0,17 Обработка холодом (—70, —78° до отпуска) 0,20—0,23 0,165—0,20 0,18—0,20 0,19—0,22 0,20-0,23 0,205—0,23 0,205—0,23 Аустенит, % при температуре отпуска, °С 2 8 о, с ч О) И С ,3 к СО о. 1 5 10 160 16 16 16 180 15 11 9 200 13 8 4 250 0 0 — Технологические свойства Температуры деформации: начало 1Г50-М1200, конец 860-^900°. Предварительная термообработка: отжиг при температуре 770-*-790° с последующим непрерывным охлаждением; изотермический отжиг: нагрев 770-г-790°, изотермическая выдержка при 6804-700°; высокий отпуск при 600^-700°. Окончательная термообработка. Закалка с 820—840° в масле (ННС 63—65) или с 830—850° охлаждение в щелочи или селитре до температуры 220°, затем на воздухе. Отпуск: при 140—160°, ННС 62—66; при 170—200°; ВДС 60—64; при 230—280, Н^С 55—60'. Для более равномерного прогрева деталей, отпуск рекомендуется производить в масле, щелочи или селитре. Для стабилизации размеров непосредственно после закалки (не позднее 1 час.) производится обработка холодом (—60—70°), а затем отпуск. Сталь отпускной хрупкости не подвержена. Применение Детали плунжерной пары. Заменители Сталь 9ХВГ (ГОСТ 5950-63) —разрешается в отдельных случаях. 118
Рис. 55. Диаграмма изотермического распада стали ХВГ Рис. 56. Диаграмма изотермического распада стали Х12М
СТАЛЬ Х12М, ГОСТ 5950-63 Химический состав, % С—1,454-1,65; 51-0,15-7-0,35; Мп—0,15-г 0,40; Сг—11,0 -г12,5; N1^0,35; Мо—0,40-т-О.бО; Ш—0,15-т-О.ЗО; 5^0,030; Р^ 0,030. Физические свойства а • 10° (20°) = 10'. (800°) = 11 Ц°С. Х(20°) =0,065(800°) =0,045 кал/см. сек.°С. ЛС1=810°, М„=230°. Твердость (после закалки с 930-г-1000е в масле) #ЯС<58 (ГОСТ 5050-63). Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Закалка с 1000° в масле, отпуск 150° Закалка с 1050° в масле, отпуск 150° Закалка с 1100° в масле? отпуск 510° Закалка с 1125° в масле, отпуск 510° Закалка с 950—970° на воздухе, отпуск, 700° То же при температуре испытаний 600° (у ММ 3,5 3,1 3,0 2,8 шштшштяттт ИЗГ в , кГ/мм2 240 215 200 185 °в 1 00,2 кГ/мм2 100 1 45 , 85 * 1 * 1 % 6,0 1 20,0 12 50 ^ 1 со в? 1,5 НВ 302— —391 Изменение размеров при термообработке пшапмшшняаиинаим Температура закалки, °С 1000 1050 1100 1150 Изменение длины, % 0,10 0,06 --0,01 —0,60 Температура отпуска после закалки с 1150°, 100° 200° 300° 350° Изменение длины, % 0,06 0,04 0,01 -О,04 Длительная прочность и ползучесть (100 час.) При 300° ав= 125 кГ/мм2 При 400° ав= 120 кг/мм2 0юо=12О кГ/мм2; 0о,г/юо=36 кГ/мм2 01оо = 100 кГ/мм2; 0о,2/юо=25 кГ/мм2 Закалка с 950±10° на во: *духе, отпуск 620±20° 120
Предел выносливости Обработка Без упрочнения Обкатка роликами Гальваническое хромирование кГ/мм2 55 62 32 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1160ч-1180°, конец 8504-900°. Предварительная термообработка: изотермический отжиг при 7204-750°; отжиг при 8504-870° с непрерывным охлаждением. Окончательная термообработка: а) закалка 1020—1040° в масле (на первичную твердость), ННС 624-63, отпуск 1704-200°; б) закалка с 1115-гП30° в масле (на вторичную твердость), НКС 424-50; отпуск 4704-510°, НЦС^60; в) закалка с 950±10° на воздухе, отпуск 620±20°, ИКС 324-38. Сталь теплоустойчива до 4004-500°, подвергается азотированию. Применение » Поршневые кольца двигателей, работающие при температуре до 400°, накатные плашки и ролики, штампы сложной формы для холодной штамповки. Заменители Сталь Х12Ф1 (ГОСТ 5960-63*) —разрешается в отдельных случаях.
СТАЛЬ Р18, ГОСТ 9373-60 Химическим состав, % С—0,70-5-0,80; Сг—3,84-4,4; №—17,5-г 19,0; V—1,04-1,4; Мо<0.3; Мп^0,4; 51^0,4; 5 < 0,03; Р^0,03. Физические свойства 4=8,7 Г/см3. а .10е-11,25(100°); 11,7(200°); 12(300°); 11,35(900°); 12,2(400°); 12,4(500°); 12,6(600°); 12,8(700°); 12,9(800°) 1/°С. А,=0,048 (100°); 0,049 (200°); 0,053 (300°); 0,056 (400°); 0,058 (500°); 0,061(600°) кал/см. сек°С. ЛС1=820°; Мн = 170°. Механические свойства в зависимости от степени карбидной неоднородности Термообработка Закалка с 1270°, трехкратный отпуск при 560° Балл карбидной неоднородности 2 4 6-а 6-6 ■ЗЩЯД—1Ш1И1И» 1 1 аизг в * кГ/мм2 /, мм 300 275 240 170 4,5 3,9 2,6 1,0 Механические свойства после термической обработки Термообработка Закалка с 12704-1290'° в масле Трехкратный отпуск при 560° Температура испытаний, °С 20 650 Механические свойства няс 62 49 раст| изг в 1 в кГ/мм2 237 104 300 151 Яш кГм/см2 0,4 0,9 Механические свойства в отожженном состоянии °в 00,2 кГ/мм2 80—90 45—55 -ф, % 5—15 отгегнттуг ичмааиц. _СЖ ав , кГ/мм2 360—380 е,% 55-65 ^в, кГ/мм2 75—85 *<% 25—35 ИЗГ в ? кГ/мм2 92—96 {, мм 6-8 122
Допустимая карбидная неоднородность Диаметр прутка или сторона квадрата, мм Наибольший допустимый балл карбидной неоднородности до 40 40—60 60—80 80—100 4 5 6 7 Изменение физических свойств в зависимости от температуры отпуска (закалка с 1280° в масле) ■ 1 !■ *\шя*т»~»ша'^с*щт>*шшшт<жмш> Температура отпуска, °С 100 200 300 400 500 560 600 700 чшамяшимаммипмиш кал/см-сек°С 0,039 0,038 0,041 0,045 0,049 одео 0,051 •0,055 р, ом/мм 0,74 0,68 0,65 0,64 0,62 0,60 0,55 0,50 Изменение А1 1 74 66 59 61 79 96 100 — Магнитное насыщение 4ПУН 12000 12200 12400 12500 13000 15000 15100 -—— Технологические свойства Температуры деформации: начало 1200°, конец 900°. Предварительная термообработка: отжиг при 840°. охлаждение с печью„ НВ 2074-255; изотермический отжиг при 7204-750° 4—6 час, с охлаждением а печи до 6004-650° со скоростью 404-50° час, а затем на воздухе. Окончательная термообработка: подогрев при 7754-800°; закалка с 12604-1300° из соляной ванны в масле или изотермическая закалка при 5004-550°; трехкратный отпуск при 5404-560° с промежуточным охлаждением на воздухе. Химико-термическая обработка: низкотемпературное цианирование при 5504-570° на глубину 0,02—0,07 мм\ сульфоцианирование; азотирование при 5104-520° на глубину 0,01—0,025 мм. Сталь может быть подвергнута контактной, стыковой сварке. Применение Детали топливной аппаратуры. Заменители Сталь Р9 (ГОСТ 9373-60) —разрешается в отдельных случаях. 123
Рис. 58. Диаграмма изотермического распада стали 20Х Рис. 57. Диаграмма изотермического распада стали Р18
Б. ЦЕМЕНТИРУЕМЫЕ СТАЛЬ 20Х, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,174-0,23; 51—0,17—0,37; Мп—0,504-0,80; Сг—0,74-1,00; 5^0,035; Р^ 0,035. Физические свойства </ = 7,74 Г/сж3; Е = 20,7-103 кГ/мм*. а- 106= 11,3(204-100°); 11,6(204-200°); 12,5(204-300°); 13,2(20^-500°) //°С. ^=0,139(100°); 0,128(200°); 0,116(300°); 0,112(400°); 0.108(500°) кал/см. сек°С. ЛС1=765°, ЛГа=830°, Ми-=390°. Прокаливаемость в диаметре до 20 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу (не менее) Термообработка операция Отжиг Закалка I Закалка II Отпуск т-ра, °С 880 770— 820 180 охл. среда Вода или масло Вода или масло Воздух или 1 масло Механические свойства СВ 1 0*0,2 кГ/мм2 80 65 6 1 Ц? % 11 40 кГм/см2 1 6 НВ >179 Свойства, не оговоренные ГОСТом Термообработка Закалка с 860° в масле, отпуск 500°, масло Цементация при 920-7-940?; закалка 8204- 850°, масло, отпуск 1804-200°, воздух аВ | ^0,2 1 ар кГ/мм2 ^80 ^65 ^60 ^40 — 1 * ' * % 12 13 50 40 5 Твердость #отп 3,5— 4,2 НВ 302— 207 икс НЯС ^56 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см' Термообработка | +201 0 | —20 Закалка с 880° в масле, отпуск 200° (ЯЯС43) 6 7 6 | —40/ —60 | —70 | —80 | —100 6 6 5 5
Предел выносливости, кГ/мм2 Термообработка Цементация при 9204-950°, закалка с 8004-820° в масле, отпуск 1804-200° То же при закалке цементированного слоя ТВЧ 56 42 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1200°, конец 800°. Предварительная термообработка: отжиг 860—870°, охлаждение с печью, нормализация 8704-900°, высокий отпуск 7004-720°, воздух* НВ 1434-197. Окончательная термообработка: а) закалка с 8604-880°, вода, отпуск 480~540о, масло, НВ^2д0; б) цементация 9004-920°; закалка 1 — 800° в масле или воде, закалка //—770—820° в масле или воде; отпуск 180°, воздух, (твердость цементированного слоя НЯС^52), твердость сердцевины НВ 2854-197; в) цианирование 8204-860° закалка 8204-860°, масло, отпуск 160±10°, воздух или масло. Свариваемость хорошая, склонна к отпускной хрупкости; охлаждение после отпуска — масло. Склонна к образованию флокенов. Применение Мелкие детали, подвергаемые закалке и отпуску, цементации (цианированию) с последующей закалкой и отпуском, втулки, шпильки, пальцы, шестерни и др. детали сечением до 20 мм.
СТАЛЬ 18ХГТ, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,174-0,23; 5ь- 0,17-7-0,37; Мп—0,80-М,10; Сг— 1,00-7-1,30; N1^0,25; Т1--0,03-т-0,О9; 5< 0,036; Р ^0,036. Критические точки: ЛС1=740°; А03=825°; Л1„=360о; Л*кЦем = 130°. Прокаливаемость в диаметре до 15 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу Термообработка Закалка I с 880-г- -7-950°, воздух Закалка II с 870° в масле, отпуск 200° кГ/мм2 * % кГм/см2 100 :85 :50 ^8 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Термообработка +20 -20 —40 —60 -80 Закалка с 800°, отпуск 200° 11,5 10,2 9,5 8,7 8,2 Предел выносливости Термообработка кГ/мм2 Цианирование на .глубину 0,15 мм, закалка Цементация на глубину 0,7 мм, закалка То же 0,9 мм, одинарная закалка То же 1,15 мм, одинарная закалка 78 88 87,5 86,0 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1200°, конец 850°. Предварительная термообработка: нормализация при 900-7-930°, отпуск 670°, ИВ 207-7-241. Окончательная термообработка: а) цементация при 900-7-920°, закалка с 780-7-800° в масле, отпуск 180-7-200°, Я/?Ссерд 35-Н5; ##СПОв <56, непосредст- 127
венная закалка с цементационного нагрева, после подстуживания до 840°, отпуск 180—200°, в) одинарная закалка с 860°, отпуск 180-7-200°. Подвержена отпускной хрупкости, свариваемость удовлетворительная. Применение Мелкомодульные шестерни двигателей. Заменители Сталь 20ХГР (ГОСТ 4543-71) — разрешается в отдельных случаях. С | 51 | Мп | Сг | Т{ | б пределах марки Л» 735 *3 820 Мн ~ Тн 900 Рис. 59. Диаграмма изотермического распада стали 18ХГТ
СТАЛЬ 10ХСНД (СХЛ-4), ГОСТ 5058-65 Химический состав, % С<0,12; 51—0,8-7-1,1; Мп—0,504-0.80; Сг—0,604-0,90; N1 = 0,50-г0,80; Си— 0,4-7-0,65; 5<0,04; Р ^0,035. Физические свойства а.10б=11,9(20-М00°); 12,4(20-7-200°); 12,8(204-300°); 13,3(204-400°) Ц°С. Механические свойства по ГОСТу (не менее) Толщина ! проката, мм 4—10 11—15 16—32 33—40 Состояние Поставки » Улучшение »» Механические свойства при растяжении 0 в ' <*0,2 кГ/мм2 54 54 54 '52 40 40 40 40 6, % 19 19 19 1 19 кГм/см2 при -40°С 5 4 5 5 —70°С 3 3 3 Испытание на загиб (180°) в холодном состоянии: о—толщина , оправки; а—толщина проката с=2а Технологические свойства Температуры деформации: начало 1200°; конец 900°, Термообработка: закалка с 920±10° в воде, отпуск 650±10° в воздухе; НВ 1794-241; с10Ш=3,94-4,5 мм. Свариваемость хорошая. Применение Листы для изготовления сварных конструкций, испытывающих значительную нагрузку. 9 Зак. 2022 129
СТАЛЬ 13Н2ХА*, ГОСТ 4543-61 Химический состав, % С—0,09-7-0,16; 51—0,17-0,37; Мп—0,30-г0,60; Сг—0,20-0,50; N1—1,7-4-0,50; 5 < 0,025; Р< 0.025. Физические свойства 4=7,88 Г/см*. а-106==12,6(2О-М0О°); 13,8(20-200°); 14,6(20-г300°); 14,8(20-г400°) //°С. А,=0,136 кал/см. сек.°С. АС1=715°; ЛСз-795°. Механические свойства по ГОСТу (не менее) Вид фабриката Прокат Термообработка Закалка I — с 860°, закалка И — с 780-^810°, масло; отпуск 180° <У В 1 #0.2 кГ/мм2 60 40 % 15 50 кГм/см* 11 Механические свойства, ие оговоренные ГОСТом (не менее) ■■■ шпили 1 тажи«№лддм|гяиуг|1№№/^-штг\^1Ши1гдм Термообработка Цементация при 9004-920°, закалка с 800°, масло, отпуск 160-180° <*В 1 #0.2 кГ/мм2 60 40 6 1 ^> 15 50 кГм/см? 11 мне 2*58 (поверхность) ^Э0 (сердцевина) Технологические свойства Температуры деформации: начало 1150°; конец 800°. Высокая износостойкость цементированной поверхности при очень вязкой сердцевине. Свариваемость хорошая. Применение Малонагруженные детали, работающие на износ. Благодаря малой деформируемости при термообработке может применяться для мелкомодульных нешли- фуемых шестерен. * В ГОСТ 4543—71 сталь не включена. 130
Рис. 60. Диаграмма изотермического распада стали 13Н2Х 131
СТАЛЬ 15ХНГ2ВА, ЧМТУ/ЦНИИЧМ 386-60, ВСТУ 62-1-60 Химический состав, % С—0,124-0,18; 51—0,174-0,37; Мп—1,804-2,20; Сг—1,154-1,45; N1—1,004-1,30; ^—0,84-1,2; 5<0,025; Р^ 0,025; Си ^0,025. Критические точки: Ас -730°, Ас =820°. Механические свойства по ЧМТУ (не менее) Термообработка Нормализация при 95СГ, закалка с 860° на воздухе, отпуск 190° 0*в Г ОГ0,2 I 6 | Ч|5 кГ/мм* 1 % 115—120 95—100 12 55 #Н7 кГм/см2 11—10 Механические свойства, не оговоренные ЧМТУ Сечение, мм Прутки: 0 60, 0110 Термообработка Цементация при 9204-950р, отпуск 650°, закалка с 860° в масле, отпуск 190° Закалка с 880°, воздух, отпуск 200° 0 в 1 0о>2 кГ/мм2 132 128 138 124 118 132 6 13,5 11,0 14,0 ^ Уо 55 43 64 см . 3* <3 ^ 11,0 9,6 13,0 1 Твердость ксп сердц ны, <363 ^363 няс ^41 поверхности, нкс 56—62 56—62 Ударная вязкость при отрицательных температурах Термообработка Закалка с 860° на воздухе, отпуск 200° Закалка с 860° в масле, отпуск 200° +20 12,5 13,0 —20 11,0 11,2 , кГм/см2 —40 10,0 9,5 —60 10,0 9,5 —80 8,0 6,8 Предел выносливости при растяжении (стали, закаленной с 880° на воздухе и отпущенной при 200°) — 79 кГ/мм2. Технологические свойства Температуры деформации: начало 1180°; конец 900°, с обязательным замедленным охлаждением. Применение Шестерни, цементируемые валы, оси, ролики. 132
СТАЛЬ 12ХН2, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,094-0,16; 51—0,174-0,37; Мп—0,304-0,60; Сг—0,604-0,90; N1—1,504-1,90; [5 <0.035; Р -с: 0,035. Физические свойства </=7,88 Г/см*. «•106«= 12,6(204-100°) 1/°С; к =0,057(120°) кал/см. сек.°С. У*С1~732°; ЛСз=800°; М„=400°. Прокаливаемость до диаметра 12 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу (не менее) Термообработка Закалка или нормал. с 860°, закалка 760 — 810°, вода или масло: отпуск 180° в В 1 #0,2 кГ/мм* 80 60 6 12 * Уо 50 аю кГм/см2 9 Механические свойства при отрицательных температурах Термообработка Темпера тура испытаний, °С 0*0,2 кГ/мм2 у <3 У 3 -а? Двойная закалка с 860° |в масле, с 780° в масле, от- Ьуск 200° 20 -196 -253 ^80 86 ПО ^60 — — >12 20 0 >50 52 2 ^8 — - — 33 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1,180°, конец 800°. Предварительная термообработка: нормализация при 8804-900°, НВ^.217. ^ Окончательная термообработка: цементация при 9004-920°, закалка с |804-800° в масле, отпуск 1804-200°; ##СП0В.544- 58, Я#СеРдц ^229. Мало склонна к отпускной хрупкости, удовлетворительно сваривается. Применение Мелкомодульные шестерни и другие цементируемые, детали. Заменители Стали 20ХГНР, 18ХГТ (ГОСТ 4543-71)—разрешаются в отдельных случаях. 133
Рис. 62. Диаграмма изотермического распада стали 28ХН2А в цементированном состоянии Рис. 61. Диаграмма изотермического распада стали 12ХН2
СТАЛЬ 28ХН2 МПТУ —3477—53 Химический состав, % С—0,25-г-0,32; 51—0,174-0,37; Мп—0,304-0,70; Сг—0,90-1,30; N1—2,0-г2,5; 5^0,040 Р ^0,040. Критические точки: ЛС1=730°, ЛС8=7950. Прокаливаемость в диаметре до 70 мм (закалка в масле). Механические свойства по МПТУ Термообработка Отжиг Закалка с 860° в масле, отпуск 200°, воздух О в 1 О*0,2 кГ/мм* ^150 ^120 о / * % ^9,0 ^48 С) ^7,0 НВ ^255 ^444 ^3,8 ^2,9 Механические свойства образцов (закалка с 800° в масле, отпуск при 200°): ав = 120,7-т-125,0 кГ/мм*, 0О,2=93,24-101,8 кГ/мм*} <ф=52,8 4-55,1% о= 13,3+16,3%, ан = 7,14-7,8 кГм/см2; НВ 341. Ударная вязкость Температура -испытаний, °С ан, кГм/см2 + 20 (закалка 0 7,8—7,7 7,2 и низкий —20 7,0-6,6 этпуск) —40 6,9—6,8 —60 6,5 Предел выносливости Термообработка 180° Закалка с 800? в масле, отпуск Цементация, закалка, отпуск _,, кГ/мм? Усталостная долговечность цементированных шестерен т—9 при асимметричном изгибе зуба на базе 1 -10е циклов 50 75 Характер поверхности зуба Нешлифованный Шлифованный Предел усталости, ТН 19 11 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1180°, конец 850° (охлаждение замедленное). Предварительная термообработка: нормализация 9204-940°, высокий отпуск 6404-660°, #5^256 (^отп^З,8 мм). Окончательная термообработка: закалка с 880±10° в масле, отпуск 210±10°, воздух, НВ 3884-495 (^0тп =2,754-3,1), цементация 940±20° на глубину слоя 1,2—1,5 мм, закалка с 800±Ю° в масле, отпуск 160±10°, твердость цементированной поверхности ##С^58; твердость сердцевины НЯС 404-49. Свариваемость ограниченная, флокеночувствительна. Применение Цементируемые тяжелонагруженные шестерни, цементируемые валы. Является заменителем стали 20Х2Н4А. 135
СТАЛЬ 12ХНЗА, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С-0,09-М),16; 51—0,17^0,37; Мп—0,30-н0,60; Сг—0,60-г0,90; №.-=- 2,75 + 3,25; 5^0,025; Р^ 0,025. Физические свойства 4 = 7,8 Г/см*. Е- 10-3=20,4 кГ/мм2. а.106=11,8(2О-г-1О0°); 13,0 (20-=-200°), 14,7 (20-г 400°); 15,6(20+600°) //°С. Я,-0,085 (20°) кал/см. сек.°С. ЛС|=710°, ЛСз=830о; Мн=380-^420°, М„цем = 100-т-170°. Прокаливаемость в диаметре до 30—40 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу (не менее) Температура закалки, °С I 860 II 760-810 тлу.:»1 гитп—и шиш Охлаждающая среда Вода или масло ^отт °С 180°, воздух или масло Механические свойства кГ/мм2 95 70 6 1 ф % 11 55 Як, 9 НВ 217 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 ТДД—11Ц11И11111ИИИИ 111111 ■ ——■—■III ■11ИИИ1ЦГ»--'■'■■"■—-д«—«——I Термообработка Закалка с 880° в масле, отпуск 170° То же отпуск 560° +20_ I 20 Температура, °С —23 11,0 20 —94 10,0 19,0 —143 6,0 11,0 Предел выносливости, кГ/мм2 Термообработка Цементация, закалка в масле, низкий отпуск | Растяже- а_, ние — 1 сжатие 64 35 Т-1 28,5 Предел выносливости в зависимости от глубины цементации Термообработка Цементация 920°, закалка, низкий отпуск Глубина слоя, мм Без цементации 0,2 0,4 | 0,6 0,8 1,0 1,2 1 Предел усталости, кГ/мм2 56 70 86 82 79 77 76 136
Технологические свойства Температуры деформации: начало 1200-М 180°, конец 760-4-870°. Предварительная термообработка: отжиг при 870—-9000, НВ<217; нормализация при 8704-940°, #В^229 (^отп^О мм); высокий отпуск 670-^680°. Окончательная термообработка: цементация 940-4-20°; закалка 810±Ю° в *масле; отпуск 190±10°, НЯСпов ^58, ##ССердц2б4-40. Рекомендуемые параметры цементированного слоя Глубина, мм 0,4—0,6 0,6—0,9 0,8—1,2 1,0—1,3 1,3—1,6 1,6—1,9 Твердость не менее НЯС 54 56 58 Твердость сердцевины НВ 255—388 255—388 255—388 няс 26—40 26—40 26-40 Свариваемость без ограничений, рекомендуются подогрев и последующая термообработка. Склонна к отпускной хрупкости. Заменители Стали 20ХН, 20ХНР, 20ХГНР (ГОСТ 4543-71) — разрешаются в отдельных случаях. Рис. 63. Диаграмма изотермического распада стали 12ХНЗА: а) в нецементированном состоянии, б) в цементированном состоянии 137
СТАЛЬ 20ХНЗА, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,174-0,24; 51—0,174-0,37; Мп—0,34-0,6; Сг—0,64-0.9; N1—2,75+3,15; Си—0,20; 5^0,025; Р^ 0,025. Физические свойства 4=7,85 Г/см\ Е • Ю-э-20,4 кГ/мм2. С?=8150 кГ/мм2. а.109=»11,0(204-100°); 13,0(204-200°); 14,0(204-400°); 14,5(204-600°) 1/°С. Х=0,095(20°); 0,086(200°); 0 078(400°); 0,070(600°); 0,061(800°) кал/см. сек°С. Ас,-700°; ЛСв-760°; А*н=340°; М„це|| =130°. Прокаливаемость в диаметре до 25 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу (не менее) Термообработка Отжиг Закалка с 820° в масле, отпуск 500° (масло или вода) Механические свойства ств 1 #0,2 кГ/мм2 95 75 о 1 ф__ % 12 55 кГм/см2 и нв ==$241 Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Закалка с 8204-840° в масле, отпуск 4004-500° с охлаждением в масле или воде (МПТУ 2333-49) Закалка с 8404-860° в масле, отпуск 1504-200° 100 120 н е 10 12 мен 55 !'• е е 10 71 341—293 3,3—3,55» Ударшая вязкость яри отрицательных температурах (закалка с 860° в масле, отпуск 560°) Температура испытаний, °С аюкГм/см2 ■ИШТЩ1ИП11Г' — ИИ №. 4-20 15 0 13 —40 9,5 —70 7,0 138 Предел выносливости Термообработка Закалка с 860° в масле, отпуск 550±10°, масло 0— 43 1 кГ/мм2 27
Технологические свойства Выплавляется в мартеновских и электрических печах. Температуры деформации: начало 1160°; конец 850°. Предварительная термообработка: нормализация при 880—900°. отпуск: 6404-660°, ЯЖ241 (<*0тп> 3,7 мм), отжиг 8004-820° при медленном (30— 40°С/час.) охлаждении. Окончательная термообработка: цементация 9004-920°, Н#СП0В^58, Я/?Ссердц =334-45; закалка с 840° в масле, отпуск 2004-500°. Свариваемость ограниченная, обрабатываемость удовлетворительная в ото- жженом состоянии, склона к отпускной хрупкости. Применение Цементируемые и нецементируемые детали, червячные колеса, пальцы шатунов, тарелки клапанов, шестерни, опоры и ответственный крепеж. Рис. 64. Диаграмма изотермического распада стали 20ХНЗА: а) в нецементированном состоянии, б) в цементированном состоянии 139
СТАЛЬ 12Х2Н4А, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,094-0,16; 51—0,174-0,37; Мп—0,34-0,6; Сг—1,254-1,65; N1—3,254-3,65; Си^0,30; 5<0Ю25; Р^ 0,025. Физические свойства 4=7,84 Г/см*. Е=20400 кГ/мм2. а-106= 11,8(204-100°); 13,0(204-300°); 14,7(204-400°); 15,6(204-600°) Ц°С. >,=0,074(60°); 0,061(500°); 0,050(750°); 0,045(910°) кал/см. секРС. Лс,=710°; Лс.;=780°; М„ =3904-420°; МНцем = 1754-190°. Прокаливаемость до диаметра 60 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу (не менее) ■ II11ИИИ11И1Ш В1 НИИОДД—ШИ—■ Вид полуфабриката Заготовка сечением 15 мм Термообработка Закалка или нормал. с 860° (1), с 760^800° в масле (2), отпуск 180° (воздух или масло) <*0,2 { <*в кГ/мм2 95 115 б I г|) % 10 50 <*> 9 Механические свойства, не оговоренные ТУ Термообработка Нагрев 92СР, выдержка 6 час, подсту- живание до 750°, выдержка 20 мин., закалка в масле, отпуск 200° Нагрев 920°, выдержка 6 час, закалка в масле, отпуск 200° Двойная закалка: 1. Нагрев 920°, выдержка 6 час, закалка в масле. 2. Нагрев 800°, выдержка 20 мин., закалка в масле, отпуск 200р 00,2 1 аВ кГ/мм2 109,7 111,1 115,1 134,8 135,1 136,8 6 с 12,1 10,8 12,0 ' 1|) /о 57,7 52,0 61,7 5 9,3 10,1 10,6 нас 40 40 1 37 Предел выносливости Термообработка кГ/мм2 Примечание Нормализация 920°, закалка с 810° в масле, отпуск 200° Закалка 8804-900° в масле, отпуск 500° Цементация 910°, закалка 790° в масле, отпуск 200° 138 — — 53 46,5 69 ав сердцевины 120 140
Специальная обработка и свойства Операции обработки Цементация Закалка Закалка Отпуск Цементация Закалка Отпуск Закалка Отпуск Цементация Отпуск Местная поверхностная закалка с нагревом ТВЧ Температура, °С 900-930 840—850 780—790 160—210 900—930 850—870 640—680 780—790 160—180 900—930 640—680 Охлаждающая среда Масло Воздух Воздух Масло Воздух Воздух Твердость сердцевины, ИВ До 450 До 450 ■ поверхности, ИКС 56—62 56—62 56—65 Прочность на изгиб образцов сечением 15x15 мм после цементации и специальной обработки Глубина цементации, мм 1,0 1,0 1,8 1,8 Величина разрушающей нагрузки, кГ Закалка и низкий отпуск 7050 6000 5350 690О Закалка, обработка холодом, низкий отпуск 6850 5900 4800 5730 * Твердость сердцевины, ИКС 37—39 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1,180°; конец 800°. Предварительная термообработка: нормализация при 840-г880° или нормализация и отпуск при 650°, НВ 241-Т-170 (40тп=3,9^4,6 мм). Окончательная термообработка: закалка с 7604-800^ в масле, отпуск при 1504-170°; цементация при 9404-950°, отпуск 650±20° (воздух), закалка при 7804-800°, охлаждение в масле, отпуск при 180±2Ю°, ##СПОв^56, ##Ссердц2б4-40. Свариваемость хорошая, после контактной электросварки — отпуск. Склонна к отпускной хрупкости. 141
Применение Крупные цементируемые детали, от которых требуется сочетание высокой нрочности, пластичности, вязкости и твердости при хорошей прокаливаемости: шестерни, валы, оси, ролики; нецементируемые и цианируемые детали. Заменители Стали 20Х2Н4А (ГОСТ 4543-71), 20ХГНР ГОСТ 4543-71 14ХГСН2МА (ДИ-ЗА), ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1143-64 — разрешаются в отдельных случаях. [Г Си» $1 0,20 Ь . ■ 1. Ми 0/5 17 Ы|1 1Г т X 760 Мн 390 и. . 900 и|||1||7Г" Рис. 65. Диаграмма изотермического распада стали 12Х2Н4А
СТАЛЬ 20X2Н4А, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,164-0,22; 51=0,174-0,37; Мп—0,304-0,60; Сг—1,25+1,65; N1—3.254-3,65; 5^0,025; Р ^0,025; Си <0,30. Физические свойства 4=7.85 Г/см*; Е=20670 кГ/мм2. Ач =7102; Лсз=®00о; ЛГ„=330°; МНцем -120°. Прокаливаемость в диаметре до 80 мм (закалка в масле). Механические свойства по ГОСТу (не менее) Вид заготовки Горячекатаная Размер | 15 шаиташяшшашвшктштт иишвишаааэвгдг Термообработка Ов \ 0о,2 кГ/мм2 Закалка или нормали-( зация с 860? в масле,| закалка с 780° в масле,' отпуск 180°, воздух или. масло. 1 130 110 Т1 ™ % 9 46 5 8 Вид заготовки Горячекатаные и поковки То же Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Размер, ^100 Термообработка Закалка с 860±1Оэ в масле, отпуск 500 ±10°, воздух Нормализация при 930±1№, воздух^ отпуск 650±20°, воздух Газовая цементация при 9404- 950°, отпуск 650°, воздух, закалка с 780±10° в масле, отпуск 180± 20°, воздух Твердость НВ 3634-302 (<*отп=3,24-3,5 мм) НВ 269 (<*отп >3,7 мм) ИКС „ов ^56; НВ серд 3884-285 Ы ото-3,14-3,6) Циклическая прочность ■ МИ1111|И1И1пич1М11.|1||*111И11111 ■11М111И11111МЩИИИИ11 —и Термообработка Закалка с 820° в масле, отпуск 200° То же, отпуск 500° (С—0-19%) Закалка с 800° в масле, отпуск 560° <С-0,24%) : Цементация на глубину 1,5 мм,, шлифовка, закалка, отпуск Цементация, высокий отпуск, закалка, низкий отпуск Цементация, закалка, обработка холодом, отпуск ■здав&аШЕи о» кГ/ 98 74 96 — — — ■шгпгш "гпзаииисша>шм111И и мтмвппшд—— Механические свойства 00,2 ММ2 69 62 87 — — — со 14,7 15 — — — — "-1 1 Т-1 кГ/мм2 39 34 43 76 86 72 23,5 — — — — нкс — — 56 61 64 из
Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Термообработка Закалка с 860° в масле, отпуск 500р Температура испытаний, °С + 20 | —20 I —40 | —70 15 15 16 14 Содержание углерода и твердость на глубине цементированного слоя (цементация 910—930°, выдержка 14 час.) Параметры Расстояние от поверхности, мм 0,0 | 0,2 I 0,4 0,6 I 0,8 1 1,0 1,2 1,4 С, % нкс 1,1 59 0,95 0,88 59 0,78 54 0,60 0,50 47 0,42 Предел выносливости цементированного образца 17,6 кГ/мм2 (г=0,22) Усталостная прочность при изгибе зубьев шестерни с модулем 9 Обработка шестерни О) Я ^ я- л к 8§§- ^ я к ^ г^ ° 2 5 и-* ;§ я ^ Разрушающая нагрузка Р, Т при числе циклов до разрушения 104 I 105 I 106 Шлифованный зуб Нешлифованный зуб То же (цементация, закалка, отпуск); НЯС 60 То же (закалка, обработка холодом, отпуск); НЯС61 1 3—1,5 .1,3—1,5 1,7 1,7 19 31 16 28 13,0 22,0 26,0 18,0 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1150°, конец 780°. Предварительная термообработка: отжиг 880-г-900° (печь), НВ^.241; нормализация 930±10°, отпуск 650±20°- (воздух), НВ 2174-285. Окончательная термообработка: цементация газовая при 94О±20°, отпуск 650±10° (воздух), закалка с 780±10° в масле, отпуск 180±20° (воздух), НЯСп0В ^59, ИКСсердц -35-Г-49, закалка 8в0±1€Р в масле, отпуск 50О±20° (воздух), НВ 363—302 (**отп =3,2-г3,5 мм); закалка с 860±10° в масле, отпуск 200°, НВ 444-302. Свариваемость удовлетворительная, склонна к отпускной хрупкости. 144
Применение # Цементируемые высоконагружениые крупиомодульные шестерни, муфты, пальцы с цементацией на глубину: 0,6—1,9 мм (##СПов^58; #/?Ссердц 33—49). Заменители Стали 12Х2Н4А (ГОСТ 4543-71), 28ХН2 (МОТУ 3477-53) — разрешаются в отдельных случаях °С 1 Ю 102 103 дреня превращениям* а 10* Г 700\ т ш\ ш\ т\ ж ЗЕ ^ — ^ /' 5' 15 332* ЦЗЙ^ П^ — ?0' — /V 1чЯн 2ч ..„/. Н^ ч4 / \, \ \\ Ж'Уд'ЯЯн О 20 кО 60 60 100 Кышчестк распавшегося аустгнита,% 5 Рис. 66. Диаграмма изотермического распада стали 20Х2Н4А: а) в координатах «температура—время превращения»; б) в координатах «температура—количество распавшегося аустенита» 10 Зак. 2022 145
СТАЛЬ 18Х2Н4МА(18Х2Н4ВА), ГОСТ 4543-71 Химический состав, % ГОСТ ТУ гост 4543-71 ЧМТУ цниичм 1240-64 с «, 1 0,14— —0,20 0,17— —0,37 Мп 0,25— —0,55 Сг 1,35— —1,65 N1 4,0- —4,4 V/ 0,8— — 1,2 или Мо 0,3-0,4 5 Р | Си не более 0,025 0,015 0,025 0,015 0,20 Т! 0,03 Физические свойства 4=7.8 Г/см*. ^. Ю-з=20,4 кГ/мм2. а- 106=11,7(20-М00°) 1°С. Х=0,086 (100°) кал 1см. сек.0С. ЛС|=700°; ЛСз = 810°. Мн = 310°; Л*нцсм = 75°. Прокаливаемость — более 0 150 мм (закалка на воздухе). Механические свойства по ГОСТу и ТУ (не менее) Вид полуфабриката ГОСТ, ТУ Термообработка О*о,2 кГ/мм2 Прутки ГОСТ _ ЧМТУ _ ЦНИИЧМ ГОСТ ЧМТУ ЦНИИЧМ Закалка или нормализация с 950°. воздух Закалка с 860°, воздух Отпуск 200°, воз- дух или масло То же, отп. 180*° Закалка или нормализация с 950°, воздух Закалка с 860°, масло или воздух Отпуск 550°, воз- дух или масло То же 115 I 85 115 105 ПО 85 80 85 12 11 12 12 50 50 50 50 Механические свойства деталей (не менее) Детали «Свидетели» коленчатых валов (ТУВ2-1) Шатуны (ТУВ2-2) Крышки шатунов Термообработка Закалка с 870°, воздух, отпуск 180—200° То же Закалка с 870°, воздух, отпуск 525—575° О* в | 00,2 кГ/ММ* 120 115 115 100 90 85 85 75 6 с 10 11 10 5 /о 45 50 45 30 в? 10 12 10 5 О) . Прим чание «А» «Б» 146
Термообработка Закалка, отпуск 200° Закалка, отпуск 560° Температура испытаний, °С 20 200 350 20 —70 Без обкатки 56,5 50,5 46,5 52,0 58,0 С обкаткой (Р=185 кГ) 82,5 56,5 56,5 Предел выносливости кривошипов коленчатых валов Термообработка кГ/мм2 кГ/мм2 Закалка, отпуск 200° Закалка, отпуск, азотирование Цементация, закалка, низкий отпуск 17 34 25 15 Предел выносливости болтов (М30хЗ,5) при пульсирующем растяжении (от}п=4 кГ/мм2) Обработка кГ/мм2 Неупрочненные (резьба нарезана) Упрочненные (резьба накатана) 22 52 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Термообработка Закалка, отпуск 170° Температура испытаний, °С + 20 11,5 —0 11,0 —40 9,5 —70 9,0 —197 4,0 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1150°, конец 870°. Предварительная термообработка: нормализация при 930ч-960°, отпуск при ) 620+-6500, НВ 217-М 56. Окончательная термообработка: закалка с 850° в масле или на воздухе, ^отпуск 180-7-200°, НВ 321+-388 (йот =3,1-4-3,4 лш); закалка с 850° в масле или на воздухе, отпуск 5404-570°, НВ 341+302 (^отп =3,34-3,5 лш); цементация при 910—920°, закалка с 7904-810° в масле, отпуск 180+200°, ИКСПов>№\ 1ЯВСерац = 388+321; закалка с 850° в масле, отпуск 540-+5700, азотирование. 147
Рекомендуемый режим термообработки корпусов распылителей: цементация с охлаждением на воздухе, обработка холодом (—90°), выдержка 1 час, низкий отпуск при температуре не ниже 164)°, выдержка 3 час Подвержена отпускной хрупкости; после высокого отпуска необходимо быстрое охлаждение в воде или масле. Плохо сваривается. Применение Коленчатые валы, шатуны, анкерные и силовые шпильки двигателей^ ответственные высоконагруженные шестерни, прецизионные детали топливной аппаратуры. Заменители Сталь 40Х2Н2МА (ГОСТ 4543—71) в улучшенном состоянии для нецемен- тируемых деталей; сталь 20Х2Н4А (ГОСТ 4543-71) для цементируемых и неце- ментируемых деталей. С 0,16 51 0,19 Сг 151 № У и/1 д, 0,86 \№ *з 600 Мн 310 г;п 900 Рис. 67. Диаграмма изотермического сек распада стали 18Х2Н4ВА Рис. 68. Зависимость механических свойств стали 18Х2Н4ВА, закаленной с 950°, на воздухе от температуры отпуска 148
СТАЛЬ 20ХН4ФА, ГОСТ 4543-71 т Химический состав, % С—0,17-4-0,24; 51--0,174-0,37; Мп—0,25-г0,55; Сг—0,70-г 1,10; №—3,754-4,15; V—0,104-0,18; 5<0,025; Р ^0,025. Физические свойства ЛС1-700°; ЛС8=790°. а- 106-11,7(204-100°); 12,7(204-200°); 13,7(204-300°); 15,4(204-600°) /°С. — - =790°. Механические свойства по ГОСТу (ке менее) Термообработка <Ь \ ОГ0,2 кГ1мм2 о 6 Ч> кГм/см2 Сечение, мм Закалка с 850° в масле, отпуск 630°, охлаждение в воде 90 ! 70 12 50 10 25 Механические свойства, ке оговоренные ГОСТом иа»*ицдцзад Термообработка 00,2 кГ/мм* 6" I ф 8$ нв -1, кГ/мм2 Закалка с 8503 в масле, отпуск 510°, охлаждение в масле 110 90 10 50 8 321 48—50 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1180р, конец 850°. Термообработка: закалка с 850±10° в масле, отпуск 620±20°, охлаждение в горячей воде, НВ 2554-302 (<*отп-3,84-3,5 мм). Подвержена отпускной хрупкости. Применение Всасывающие клапаны дизель-моторов.
СТАЛЬ 25Х2Н4МА(25Х2Н4ВА), ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,21+0,28; 51—0,17+0,37; Мп—0,25+0,55; Сг—1,35 + 1,65; N1—4,00+4,40; Мо—0,3+0,4; 5^0,025; Р«с:0',025; Си ^0,30. Физические свойства а-106= 10,7(20+100°); 13,1(20+200°); 13,5(20+400°) 1°С. ЛС1 = 700°; Лс3 = 720°. Механические свойства по ГОСТу (не менее) Механические свойства, не оговоренные ГОСТом Вид полуфабриката Заготовка горячекатаная, 25 мм ^ * * 1 СГВ 1 0*0,2 Термообработка 1 кГ/мм2 Закалка с 850° в масле, отпуск 560°, масло 110 95 6 "I г|? % 11 ! 45 кГм/см2 9 Термообработка Сечение заготовки, мм 00,2 6 * кГ/мм2 к1 м/см2 Закалка с 830° в масле, отпуск 600°, масло Нормализация при 940р, отпуск 170°, масло 50 75 100 до 150 91 92 91 95 104 105 104 ПО 20 20 20 14 — • — 50 11 Механические свойства цементируемой стали *о>з, кГ/мм2 После ложной цементации (без карбюризатора) После цементации с карбюризатором т, кГ/мм2 После ложной цементации (без карбюризатора) После цементации с карбюризатором 5 85 15 90 При диаметре образца, мм 5 | 15 | 5 | 15 1 90 | 100 | 125 | 140 5 | 190 | 15 155 Примечание. Температура ложной цементации и цементации с карбюризатором 910+920°, 9 час; цементация по двум граням на глубину 0,8—1,2 мм. Закалка 810°, масло, отпуск 200°, 1 час. Технологические свойства Склонна к отпускной хрупкости, флокеночувствительна, не склонна к перегреву. Применение Для изготовления особо ответственных тяжелонагруженных цементируемых деталей наиболее крупных сечений, работающих при больших скоростях с наличием вибрационных и динамических нагрузок, при отрицательных (до —70°) и при повышенных (до +300°) температурах. Может ограниченно применяться в улучшенном состоянии. 150
СТАЛЬ 20ХГНР, ГОСТ 4543-71 Химический состав, % С—0,164-0,23; 51—0,174-0,37; Мп—0,704-1,0; Сг—0,70ч-1,10; N1—0,80+1,10; В—0,0014-0,005; Си<0Д); 5^0,035; Р^ 0,035. Критические точки: ЛС1=730°, ЛСз = 820°. Прокаливаемость в сечении до 55 мм (при закалке в масле). Механические свойства по ГОСТу (не менее) Вид полуфабриката Заготовка сечением до 25 мм Термообработка | Закалка с 7804-830° в масле, отпуск 200° (воздух или масло) Об кГ/ 130 0>2 ММ2 ПО 6 0 10 /о 50 кГм/см* 9 Механические свойства, Термообработка Нормализация при 930°, закалка с 840° в масле отпуск 200° а. к ' 2 к « % ~ Он О ^ 15 25 50 75 100 150 не оговоренные ГОСТом #0,2 1 О в кГ/мм2 139 134 118 ПО 100 88 149 144 129 116 109 104 6 | ф % 13 14 13 12,5 16,5 16,5 . 60 64 64 60 60 60 с^ 2ь* 12,5 13,0 13,5 13,5 10,0 11,0 НВ 418 418 340 321 302 286 Механические свойства стали, не оговоренные ГОСТом (закалка с 860° в масле, отпуск, С —0,23%) Температура отпуска, °С 200 300 400 500 550 600 00,2 1 О в кГ/мм2 127,2 125,6 120,0 99,0 87,7 70,8 154,2 142,9 126,7 111,0 93,6 84,0 6 °1 10,5 7,5 10,7 13,5 17,5 16,7 * 0 54,7 49,6 57,5 64,4 68,2 65,2 Ящ кГм/см2 6,2 6,2 7,0 12,8 13,8 18,6 нас 44,5 44,5 41,0 31,0 28,5 25,0 151
Ударная вязкость при отрицательных температурах (С —С,23%), кГм/см2 Температура Термообработка Закалка с 860° в масле, отпуск 2.5 час. при 650°, охлаждение в масле Закалка с 78О~-830°, отпуск 200° Н-20 23,7 12,1 0 24,7 11,6 -20 21,6 10,6 —40 21,4 9,? -60 2*1,8 (-50°) —80 20,7 9,1 —100 17,1 Вариант обработки Типовые режимы термообработки Операция Температура нагрева, °С Среда охлаждения Твердость Нормализация Цементация, Закалка Отпуск 920—930 930—950 780—830 180 ±20° Воздух Масло Воздух или масло Н Н(*> пов лдСсердц 34—49 56 Технологические свойства Температуры деформации: начало 1150°, конец 800°. Свариваемость удовлетворительная, склонна к отпускной хрупкости» флоке- ночувствительна. Применение Шестерни, шлицевые валы, шпиндели, кулачковые муфты, втулки, ролики, шпильки, поршневые пальцы, штоки и другие детали. Заменители Стали 12ХН2, 12ХНЗА, 20ХНР (ГОСТ 4543-71) — разрешаются в отдельных случаях.
СТАЛЬ 18ХЕХН2ВМА (ДИ-2) ЧМТУ/ЦНИИЧМ—1143-64 Химический состав, % С—0,164-0.22; 31—0,454-0,70; Мп—0,7-Н,0; Сг—1,2-г 1,6; N1—1,84-2,4; \У—0,54-0,8; Мо—0,254-0,40; У<0,06; 5^ 0,025; Р< 0,03. Физические свойства е?=7,89 Г/см\ Е . 10~3 = 20,34-20,4 кГ/мм*. а- 106= 11.0(204-100°); 11,5(204-200°); 12,0(20+300°); 12,6(204-400°); 13,0(204-500°); 13,4(204-600°) 1/°С. Лс,-720°; 4^=830°, М„=352° Прокалкваемость в диаметре до 80 мм (закалка на воздухе), в диаметре до 100 мм (закалка в масле). Механические свойства но ТУ (не Термообработка Закалка с 840°±20° на воздухе, отпуск 1604-250° Закалка с 8404-20° в масле, отпуск 1604-220° Закалка с 8604-20° в масле, отпуск 5304-600° ^к ^ | 115 120 1 ПО а5 1 ^ % | 12 10 12 50 45 50 менее) сч . а? як. 11 10 12 НВ 401-7-331 |4444-341 1 3884-321 "отп 3,054-3,35 2,94-3,3 3,14-3,4 Механические свойства, не оговоренные ТУ 15 Термообработка Яотп Закалка с 850° на воздухе, отпуск 160ч-180р Закалка с 85СУ на воздухе, отпуск 5304-600р 115- 140 110— 130 85— 120 80- 105 10— 16 12— 18 45— 60 50— 60 10— 13 10— 14 3214- 401 3024- 375 3,44- 3,05 3,5~ 3,15 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Термообработка Температура, °С 4-20 I —40 I —70 -196 Закалка с 850° в масле, отпуск 170° Ложная цементация при 920°—12 час, закалка с 850°, обработка холодом при —70° (2 час), отпуск 170° 11—16 11—13,4 9,5—13 7,2—8,4 8,5—11,5 6,5—8,5 2—3 2—3,3 153
Предел выносливости, кГ/мм2 Термообработка Закалка с 860° в масле, отпуск 180°, воздух Ложная цементация 920°, закалка с 850°, обработка холодом при —70°, отпуск 170°, воздух *-! 62 60 °-1 43,5 29 Технологические свойства Сталь выплавляется в электропечах. Температуры деформации: начало 1180°, конец 850°. Охлаждение для сечений >60 мм—замедленное, для меньших размеров — на воздухе. Сталь флокено- чувствительна. Предварительная термообработка: нормализация при 910-^950°, ЯБ341. Окончательная термообработка или химико-термическая обработка: закалка (на воздухе или в масле) с 840-^880°, отпуск 160-М80Р, охлаждение на воздухе; закалка с 850^-870° в масле, отпуск 250-^280° (воздух); закалка с 8604-880° в масле, отпуск 530^-600°. охлаждение в воде; цементация 920° после закалки с 850'° в масле, отпуск 100-7-220°; НУц0В ^58, //Всердц 444-г 341. а азотирование по двухступенчатому циклу, ##Л1Юв75-т-76 (I ступень — температура 525°, II ступень — температура 540°). Применение Тяжелонагруженные цементируемые и нецементируемые детали — шестерни, валы и другие детали большого сечения. Заменители Стали 18Х2Н4ВА, 20Х2Н4А (ГОСТ 4643-71). Г 600\ 500\ т щ . У. // к%Ю 3 1" ^. ^ъ>- У/ / ^ о во ч% с ч ~~ -*■■ У 10 С Сз! ^и^ ^^-^ — ю 10* Рис. 69. Диаграмма изотермического распада стали 18ХГСН2ВМА (ДИ-2) 154
СТАЛЬ 14ХГСН2МА (ДИ—ЗА), ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1143-64 Химический состав, % р С—0,114-0,16; 51—0,45-г 0,70; Мп—0,74-1,0; Сг—1,24-1,6; N1—1,6 + 2,0;. Мо—0,254-0,40; V—0,06 (расч.); 5^0,025; Р?с;0,03. Физические свойства ^=7,83 Г/см*. Е- Ю-3=20,4 кГ/мм2. а- 10е-10,8(204-100°); 11,9(1004-200°); 13,1(200+300°); 14,8(4004-500°); 15,3(5004-600°) 1/°С. а- 106= 11,3(204-200°); 11,9(204-300°); 12,4(20+400°); 13,3(204-600°) 1/°С. ^=0,091(100°); 0,09(200°); 0,09(300°); 0,088(400°); 0,086(500°) кал/см. сек.°С. Ас= 750°, Ас = 800°, Мн = 354°. 14,0(300+400°);. 12,9(20+500°); Механические свойства по ТУ (не менее) Вид луфабриката Прокат (прутки) штшттаяяшштттвнтяшатявл Термообработка Закалка с 860° в масле, отпуск при 160^240° О в 1 <*о,2 кГ/мм2 100 80 6 1 я|? % 12 55 як,- 10 НВ 3024-415 ^отп, ММ 3,5-^3,0 Механические свойства, не оговоренные ТУ Термообработка Закалка с 850° в масле, отпуск 570° Закалка с 850° в масле, отпуск 170° Ложная цементация при 920° в печи, 12 час. Закалка с 850° в масле. отпуск 170° >> го мперап испьп й, °С О) ГО К Н о. я 20° 200° 300° 400° 500° 550° — <Тв ; 00,2 кГ/мм2 100—123 95—102 96—98 90—95 75—82 67—70 139 133 90—100 90—95 87—90 85—88 70—75 60—67 114 111 1 6 14—17 12—14 12—13 12—15 15—18 15—18 15 14 1 * % 55—60 65—60 53—57 60—63 70—74 70—78 56 61,7 кГм/см2 8—12 10—15 11—13 9—10 6—8 6—8 11,5 11,4 15гь
Ударная вязкость при отрицательные температурах, кГм/ся2 Термообработка Закалка с 880° в масле, обработка холодом —70° —2 час, отпуск 170° Температура испытаний, °С + 20 1 —70 1 —1% 10—12 7-8 3—4 Предел выносливости, кГ/мм2 Термообработка '-1 Закалка с 850° в масле и отпуск при 170° Цементация на глубину 0,9 мм (С — $,9%), закалка и отпуск 32—42 Технологические свойства Сталь выплавляется в электропечах. Температуры деформации: начало 1180°, конец 850°. Предварительная термообработка: нормализация при 930-^980° и высокий отпуск. Окончательная термообработка: а) цементация 900-т-920° или 9504-1000°, закалка с 820-^860° в масле, отпуск 160-е-240р; б) закалка с 860±10° в масле, отпуск на нужную прочность. Может подвергаться поверхностному упрочнению роликами, шариками и т. п.; свариваемость удовлетворительная. Применение Высоконагруженные цементируемые детали: шестерни, валы и т. п. Заменители Сталь с никелем: 12ХНЗА, 12Х2Н4А, 18Х2Н4ВА и другие.
СТАЛЬ 18ХГСИ2МА (ДИ-4) ЧМТУ ЦНИИЧМ 114344 0 Химический состав, % С—0,17-М),24; 51—0,45—0,70; Мп—0,7 4-1,0; Сг—1,2-4-1,6; N1—1,4 — 2,0; Мо—0,25-4-0,40; У^0,06; 8^ 0,025; Р ^ 0,03. Физические свойства <*=7,83 Г/см\ Е-20 000 кГ/мм2. а-106= 10,8 (20-И 00°); 11,3(20-г-200°); 11,9 (20-г 300°); 12,4(20-400°); 12,9(20-4-600°); 13,3(20-600°) //°С. Ь~0,092(20°); 0,091(100°); 0,09(200*); 0,09(300°); 0,088(400°); 0,086(500°) кал/см. сек.0С. ^С|-740°; Лс3-800°. Прокаливаемость до диаметра 100 мм (закалка в масле). Механические свойства и® ТУ (не мекее) Вид луфабриката V Термообработка «3 * нв мм Прутки Закалка с 840± 20° в масле, отпуск 1604-250° 130 45 8 1352-4-4441 3,2&-г-2,9 Механические свойства, не оговоренные ТУ Вид луфабриката Образцы 0 20 мм Термообработка Нормализация с •930°, закалка с 840'± ± 10° в масле, отпуск 180° (3 час). Закалка с 820-г850Р в масле, отпуск 160-7-200° С? В 1 00,2 КГ/Ш12 132 130— 150 120,4 110— 125 а5 1 У % 14 9—14 53,6 45— 55 13,8 8—12 нв 383 341ч- 444 *» отп» мм 3,1 3,3— 2,9 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Термообработка Температура испытаний, °С 4-20 I —40 I —70 !—196 Закалка с 850° в масле, отпуск 180р 8-13,5 7—11 6—10 2—3 157
Предел выносливости Термообработка Закалка с 840° в масле, отпуск 200°, охлаждение на воздухе кГ/мм2 55 ^ к кГ/мм2 36 Технологические свойства Сталь выплавляется в электропечах. Температуры деформации: начало 1180°, конец 850°. Предварительная термообработка: нормализация при 930±20° и высокий .отпуск. Окончательная термообработка: цементация при 9004-920°, закалка с .820-7-850° в масле, отпуск 1604-200°, Я/?СП08^58, ЯБСердц^400. 4от»>3,05 мц. Может применяться в термически обработанном состоянии без цементации. Применение \ Валы, шестерни и другие цементируемые детали. ; * * Заменители Стали 12Х2Н4А, 20ХНЗА и 20Х2Н4А (ГОСТ 4543-71). г — — № 500 т ж ж О 10 100 200 1000 №00 сек Рис. 70. Диаграмма изотермического распада стали 18ХГСН2МА (ДИ-4) 5 5%/ 50 . /' ш ч*> -Ж. «• ОНА ~1~~тш 1
В. ЛИТЕЙНЫЕ СТАЛЬ 32Х06Л, ГОСТ 7832-65 Химический состав, % ГОСТ, ТУ | ГОСТ 7832-65, № 1 ТУ завода А к 1' С 0,25— 0,35 0,28— 0,35 Мп 0,4—0,9 0,70— 0,90 51 0,20—0,42 0,20—0,42 Сг 0',5—0,8 0,5--0,8 не более N115 | Р 0,30 0,30 0,05 0,05 0,05 0,05 Физические свойства I ^=7,82 Г\см\ а-106= 12,45 (100°) 1°/С. ^=0,111(100°) кал/см. сек.°С. Механические свойства по ГОСТу и ТУ (не менее) Термообработка СГв <*0,5 кГ/мм2 НВ Примеча ние Закалка с 890-г-910° в воде, отпуск 620-Н (5бО°, охлаждение в воде То же ,,» Закалка с 860-г- $180° в воде, отпуск |ШР (вода) 65 73 70 45 50 | 50 20 20 20 10 10 10 5.0 5 1 5 — 1 255— 1 217 — 3,8— 4,1 —1—1 гост ТУ завода А ТУ завода А Механические свойства для отливок толщиной более 100 мм устанавливаются специальными техническими условиями. Технологические свойства Сталь выплавляется в мартеновских печах и в конверторах. Предварительная термообработка: нормализация при 900°, //#^197, ■ отп^4,3 мм. Ц? Окончательная термообработка: закалка с 860^-910° в воде (для мелких |деталей в масле), высокий отпуск при 6004-660°. Свариваемость удовлетворительная. Применение Кронштейны, бонки и другие ответственные детали. 159
СТАЛЬ 27 СГТ — ТУБСЛ-ЗБЗ Химический состав, % С—0,25~0,32; 51—0,84-1,3; Мп—10-4,3; Сг^0,30; N1^0,50; 11-^0,03-г0,07; 5^0,05; Р^0,06. Отклонения: С±0,01%; 51±0,1%; Мп±0,15%. Критические точки: ЛС1 = 710°; АСз = 805-7-900°. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид луфабриката Фасонные отливки Термообработка Закалка с 910— 950° в воде, отпуск 680°, охлаждение в воде _0в 1 СГ0,2 кГ/мм2 75 60 С в о и с 6 ....)_..*_. % 10 20 т в а Я к. 6 НВ 255—217 « отп 3,8— 4,1 Технологические свойства Предварительная термообработка: отжиг 950°, нормализация 920р. Окончательная термообработка: закалка с 910-т-950° в воде, отпуск 560-7-680° (вода). Свариваемость удовлетворительная — электродами 55У; склонна к отпускной хрупкости. Применение Катки, ведущие колеса, кронштейны и другие литые детали толщиной не более 50 мм. Заменитель Сталь 32Х06Л (ГОСТ 7832-65).
СТАЛЬ Г-13Л, ГОСТ; ТУ Химический состав, % Марка стали 1ЧЗЛ с ЛГ-13 Г-13ФЛ Г-13ФЛ Г-13Л Г-13ЛА ГОСТ, ТУ ГОСТ 2176-67 '54. ТУР5-2 54. ТУР5-2 613.ТУ2 21.ТУ07-47-1 В.613.ТУ/3 С 0,9— 1.3 1,1— 1,4 1,1- 1,4 1,1— 1,4 1,1— 1,5 1,22- 1,40 Мп 11,5— 14.5 11,5— 13,5 11,5— 13,5 11,5— 13,5 11,0— 15,0 13,5— 16,0 51 0,5— -1,0 0,5- —1,0 0,5— —1,0 0,5- —1,0 о.з— —1,0 0,4— -•0,8 з 1 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 Р не ( 0,12 0,1 0,1 0,1 0,12 0,04 Сг 1 5олее 0,5 1,0 .1,0 1,0 — 1,0 N1 0,5 0,5 0,5 0,5 — 0,5 V — — 0,2— 0,35 0,18— 0,30 ; — 1 — Физические свойства 4=7,88-г-7,93 Г/см*. а Ю6^ 18,0(50°), 19,4(100°), 22,15|(200>°), 24.7(300°), 21(400°), 15,1(500°), 19,3(600°), 28,1(700°), 32,25(800°), 33,0(900°) 1/°С. ^-0,031(0°); 0,039(200°); 0,046(400°); 0,052(600°); 0,056(800°); 0,061(1000°) кал/см. сек? С. Механические свойства техническими условиями на оговариваются. Твердость после закалки НВ 17Ю-7-217 (40тп=4,6-7-4,2). Механические свойства образцов из трефовидных проб стали Г-13Л Термообработка Закалка с 1050-7-1100° в воде <Т в 1 <*о,2 кГ/мм2 60—90 33—48 6, % 15—35 % 20-35 —-1— кГм/см2 14—30 И Зак. 2022 1*1
Механические свойства образцов, вырезанных из траков (сталь Г-13ФЛ) ав кГ/ 57—86 00,2 ММ2 47—68 6 I Ч> % 5.0— 32,0 10— 35,0 кГм/см2 7,6— 16,3 иотп ММ 4,0— 4,2 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Термообработка Закалка с 1050° в воде Температура, °С + 20 14—19 —20 9—17 —40 5—16 -60 3—10 —80 2—9 —100 1,8—3,8 Предел выносливости (закалка с 1080° в воде) 0~1 =31-^-35 кГ/мм2\ а^_{ = 32 кГ/мм2 — сталь обладает повышенной восприимчивостью к наклепу и " малой чувствительностью к концентрации напряжений. Технологические свойства Выплавляется в электропечах. Температура разливки металла (в больших ковшах) 1550-7-1600°, температура заливки деталей 1420-М450°. Сталь обладает повышенной усадкой (2,5-7-3,0%), склонностью к образованию горячих трещин (особенно при повышенном содержании углерода и фосфора). Свариваемость умеренная, сталь склонна к образованию горячих трещин в шве и околошовной зоне. Сварку и заварку дефектов литья производят электродами, содержащими никель и марганец. Обрабатываемость резанием плохая из-за сильной склонности к наклепу (улучшается при охрупчивании за счет нагрева до 530-7-650° или до 900° с последующим медленным охлаждением); наиболее эффективна электроэрозионная обработка с последующим шлифованием. Термообработка — закалка с 1050-М 100° (для стали Г-13ФЛ^1100°) в воде, твердость НВ 170-7-217 (^отл 4,6-г4,2 мм). При нагреве под закалку склонна ч образованию горячих трещин вследствие пониженной теплопроводностти. Сталь склонна к поверхностному упрочнению при протяжке и других методах пластической деформации. Применение Детали, работающие в условиях абразивного износа: траки, венцы ведущих колес и т. п. Заменители Сталь Г-13ФЛ. 162
с 1,18 51 Мп Щ12,28 О - № — Си — А| - Мн Около Тн 1050 ч: ТОО 600 500 300 200 100 |||А II -4- тш ' * 2 >■>* \1ш\ Га — К N1 1 и 1 1ш11 А- ~п\ II 11111№ к» > 8» 5 8: имш (#1 сен Рис. 71. Диаграмма изотермического распада стали Г-13Л 103
СТАЛЬ КДЛВТ, ТУ БСЛ-356 Химический состав, % С—0,18-7-0,24; 51—0,90-^1,30; Мп—0,90ч-1,20; Сг—0,60-7-0,90; N1—1,10+1,50; Мо—0,10+0,15; 11—0,030+0,07; Си—0,40-г-0,60; 5^0,045; Р<0,050. Критические точки: ЛС1=765°, ЛСз=825°. Механические свойства по ТУ Вид заготовки Фасонные отливки, траки Термообработка Нормализация 970±10°, воздух, закалка с 900-7-920°, вода, отпуск 230-7-270, воздух и к. 3,0 нв 477—388 #отт ММ 2,8—3,1 Механические свойства, не оговоренные ТУ Термообработка СГв 00,2 кГ/мм2 6 *3 НВ "ОТП> мм Отжиг 900-7-920° с печью до 600°, закалка с 900+920°, вода, отпуск 650 ±20°, вода Ожиг 940+960°, закалка с 900-7-920°, отпуск 22О-т-240° Нормализация 970°, закалка 920°, вода, отпуск 250° >80 139 135— —155 ^65 134 — ^12 4,0— —4,3 10-6 ^30 11 — -16 45- —25 ^5 — 5,5— —3,5 269— —229 — — 3,7— —4,0 3,0— -3,1 3,1— —2,8 Ударная вязкость при отрицательных температурах, кГм/см2 Термообработка Температура испытаний, °С 20 I —25 -50 Закалка с 910° в воде, отпуск 200° Закалка с 910° в воде, отпуск 400° (НКС 40) Предел выносливости (закалка с 920° в воде, отпуск 2204-240°)— 37 кГ/мм2. 164
Технологические свойства Предварительная термообработка: нормализация 970-=-1000°, воздух, ИВ 217-^255, */0тп=3,8-г-4 1 мм или отжиг 880-г90(У\ охлаждение с печью до 650-^700°, ИВ 207. Окончательная термообработка: закалка с 900—920° в воде; отпуск 220-^240°, ИВ 388-Т-477, <*0тп = 2,8-=-3,1 мм. Свариваемость ограниченная. В интервале 400-=-500° склонна к отпускной хрупкости. Применение Литые детали — траки, кронштейны и др. 700 100 Температура отпускав Рис. 72. Зависимость механических свойств стали КДЛВТ, закаленной в воде (с 910°), от температуры отпуска
III. ЧУГУНЫ СЕРЫЙ ЧУГУН СЧ 12-28, ГОСТ 1412-54 Химический состав, % С—3,3ч-3,6; $1—2,2-7-2,5; Мп—0,6+ЬО; Р^0,40; 5^:0,15; Сг^: 0,15; N1^0,50. Физические свойства бГ=6,8-т-7,1 Г/см*. а-106= 10+12 (204-100°); 14(700°) \°/С. Механические свойства по ГОСТу О* еж Ов кГ/мм2 50 12 ~изг «*в 2 |, мм, при расстоянии между опорами, мм 600 1 зоо 6 2 НВ 143—229 Соотношение между механическими свойствами: аизг ^=3,64-4,5; -Л_ = 2,04-2,5; -^—0,8+0,95; 3 — 1,8+2,0; ав ав- ав ав -=!■ =0,54. *в Технологические свойства Термообработка: отжиг (искусственное старение) для снятия внутренних напряжений (для деталей, имеющих сложную конфигурацию, с повышенными требованиями к точности размеров). Режим: нагрев со скоростью 754-Ь00о/час. до 500°, выдержка ~2 час, охлаждение с печью до 300+400°, далее на воздухе. Обладает малой склонностью к отбелу в тонких сечениях. Применение Для неответственного литья с толщиной стенок до 15 мм и для литья с большей толщиной стенок при пониженных требованиях к прочности. 166 — =0,58; °в
167 Рис. 74. Изменение предела прочности при растяжении чугуна СЧ 15-32 в зависимости от толщины стенки отливки Рис. 73. Диаграмма изотермического превращения чугуна СЧ 12-28
СЕРЫЙ ЧУГУН СЧ 15-32, ГОСТ 1412-54 Химический состав, % ^общ—«3,24-3,5; С^связ —0,34-0,6; Мп—0,7-0,8; 51—1,5+2,0; 5^0,12; Р-0,44-0,5. Физические свойства 4=7,04-7,2 Г 1см*. а-106= 10(204-100°) 1/°С. Механические свойства по ГОСТу —изг кГ/мм2 !, мм, при расстоя-] нии между опора ми, лш 600 300 Влияние графита на изменение предела прочности при растяжении ИВ Графит, % 1,8 2,2 2,6 3,0 65 15 32 2,5 163—229 ^ кГ1мм1 36 25 16 13 Соотношение между механическими свойствами: 0ИЗ °™ =3,64-4,5; — ав ав »в 1,84-2,3; -± -1,24-1,7; —=1 =0,524-0,55. Технологические свойства Выплавка в вагранке или в электропечи; температура заливки 12504-1350°, отливка в землю и центробежным способом; линейная усадка — 1%. Для снятия напряжений после обдирки производится искусственное старение при температуре 5004-650° с выдержкой 2 час. Сварка —в ремонтных изделиях (заварка трещин). Выбор способа и технологии сварки зависит от веса изделия, его конфигурации и места расположения дефекта. Обладает удовлетворительной прочностью в сечениях 5—20 мм. Может применяться для ответственного литья при указанной толщине стенок. 108
* СЕРЫЙ ЧУГУН СЧ 18-36, ГОСТ 1412-54 Химический состав, % С—3,14-3,4; 5ь-1,7~2,1; Мп—0.8-г 1,2; Р^0,30; 5 <. 0,15; Сг < 0,30; МКО.ЗО. Механические свойства по ГОСТу огв 0"сж кГ/мм2 }, мм, при расстоянии между опорами, мм 600 300 нв 18 36 70 2,5 170—229 Соотношение механических свойств оизг с ^ = 3,64-4,5; -^. = 1,8-4-2,3; -^- = 1,24-1,7; —^1 -0,524-0,55. ав ав ав ав Обладает удовлетворительной прочностью в сечениях 8—25 мм и в этих пределах сохраняет структуру, близкую к перлитной. Ростоустойчивость ограничена. Литейные свойства хорошие. Применение Для ответственного литья при указанной толщине стенок. 109
СЕРЫЙ ЧУГУН СЧ 21-40. ГОСТ 1412-54 Химический состав отливки Толщина отливок, мм Содержание элементов, % С 51 Мп Р 1 $ | Сг не более Структура Литье в песчаные формы До 20 20—30 30—40 40 3,2— 3,5 3,1— 3,4 3,1— , 3,4 3,0— 3,3 2,0— 2,3 1,9— 2,2 1,8— 2,1 1,6- 2,0 0,5- 0,8 0,5— 0,8 0,6— 0,9 0,7— 1,0 0.65 1 0,65 0,4 0,3 0,14 I 0,14 0,12 0,12 — 1 — до 0,15 до ] 0,20 Перлит, небольшое количество феррита, графит пластинчатый средней величины Литье в металлические формы 15- 40- -40 -100 3,1— 3,4 3,1— 3,4 2,1— 2,3 1,7— 2,1 0,6- 0,9 0,6— 0,9 0,3 0,3 0,1 0,1 — Перлит с небольшим количеством феррита, графит пластинчатый, снаружи возможны междендритный «графит и отбел. Рекомендуется модифицирование Физические свойства 4«7,2-г-7,3 Г[см\ а.10в=10±12 //°С. А, «0,10-М), 135 кал/сек. см°С. Механические свойства по ГОСТу Ов — изг <*в кГ/мм2 ^21 ^40 /, мм, при расстоянии между опорами, мм 600 >9 300 >з ИВ 170—241 170
Свойства чугуна в зависи «ости от диаметра заготовки Свойства Предел прочности, кГ/мм2: ОГв О* еж изг ^в Тв /, мм, при расстоянии между опорами, мм: 300 600 нв Е, кГ/мм2 0, кГ/мм2 ал, кГм/см2 Диаметр заготовки, мм 30 21 95 40 24 28 3 9 180—207 8500 4500 0,9 50 19 85 40 22 25 3 9' 180—207 7500 3800 0,9 100 12 47 35 18 24 3 143—180 еооо 3000 0,5 200 35 22 3 9 143-180 4800 2500 0,4 Предел выносливости, кГ/см2: ав=18-ь27; аСж=75-М05; а_, -9-М5; т__, =7,5. Соотношение между прочностными характеристиками: с7п 9 аизг -1=0,8-^0,95; а°к -3,3-4,9; —5- =2,0-1-2,2; Л^ =1,64-1,4. °в ав ав ав Обладает удовлетворительной прочностью в сечениях 10—30 мм (в этих; сечениях сохраняет структуру, близкую к перлитной). Ростоустойчивость — ограниченная. Литейные свойства хорошие. Применение Для ответственного литья при указанной толщине стенок или для менее' ответственного литья при большей толщине еттенок (крышки, рабочие цилиндры., маховики и др.). 171
Рис. 76. Диаграмма изотермического распада чугуна ХНВ Рис. 75. Изменение предела прочности при растяжении чугуна СЧ 21-40 в зависимости от толщины стенки отливки
ЧУГУН ХНВ, ТУЧЛ-320 Химический состав, % Собщ—2,94-3,2; Ссвяз —0,65-5-0,95; 51—1,4+1,9; Мп—0.6 + 1; Р—0,4 + 0,65;. 5^0,10; Сг—0,3+0,6; N1—0,6+1,4; Ш—0,5+0,8. Физические свойства 4=7,25 Г/см*. а- 10б= 13,6(20+600°) 1/°С. к «0,12 (20°) кал/см. сек°С. Примечание: при нормальной структуре и твердости допускается* отклонение (%) по общему углероду +'0,15, —0,10; Мп+'0,2; 51 ±0,15; по спе- циальным элементам (Сг, N1, №) +0,3; НЯВ 98+104; НВ 283+-241 (4= = 3,6+3,9 мм). Микроструктура должна состоять из сплошной перлитной основы, графитных выделений и включений двойной фосфидной эвтектики. Не допускается: а) структурно-свободный цементит (отбел); б) структурно-свободный феррит; в) тройная фосфидная эвтектика в количестве более двух включений в поле зрения (х 100). В процессе изготовления поршневых колец производится искусственное старение маслот при 5004-560° в течение двух часов, охлаждение с печью до 400°. далее на воздухе. Для фиксации формы кольца и величины замка производится термофиксация на оправках при 620+640° в течение 60+90 мин. Кольца с пониженной упругостью исправляют повторной термофиксацией;, повышенную упругость колец можно понизить нагревом в сжатом состоянпш до 400°. Применение Для поршневых колец дизелей.
Раздел 2 ЛЕГКИЕ СПЛАВЫ В настоящем разделе приведены сведения о физико-механиче- ♦ских и технологических свойствах сплавов «а основе алюминия, магния и титана. Для обозначения алюминиевых, магниевых и титановых сплавов в настоящее время применяется смешанная буквенно-цифровая маркиравка. Состояние полуфабрикатов из сплавов обозначается также буквенно-цифровой маркировкой, следующей за обозначением сплава. Маркировка, обозначающая состояние полуфабрикатов и характер плакировки деформируемых алюминиевых и магниевых сплавов Состояние полуфабриката Мягкий отожженный после деформации Закаленный и естественно состаренный Закаленный и искусственно состаренный Полунагартованный (низкотемпературный отжиг после деформации) Нагартованный Усиленно нагартованный Горячекатаный Листы без плакировки Искусственно состаренный, после деформации —ш—■—«—■в—ИМММ1И1ВИ1——жа Обозначение сплавов алюминиевый М т Т1 П Н Ы1 гк Б | " 1 магниевый М н Т1 Некоторые примеры маркировки Листы из сплава АМгб, отожженные—АМгбМ. Плиты из сплава АМгб, горячекатаные — АМгбГК- Листы из сплава АМгб, нагартованные — АМгбН. Штамповки из сплава Д1, закаленные и естественно состаренные — Д1Т. Штамповки из сплава Д16, закаленные и искусственно состаренные—Д16Т1. Листы из сплава Д16, закаленные, нагартованные :и искусственно состаренные — Д16Т1Н. 174
Условные обозначения видов термообработки литейных алюминиевых и магниевых сплавов Вид термообработки Искусственное старение без предварительной закалки ; Отжиг после литья ! Закалка > Закалка и частичное искусственное старение 1 . Закалка и полное старение до максимальной твердости Закалка и стабилизирующий отжиг Закалка и смягчающий отжиг Обозначение Т1 Т2 Т4 Т5 Т6 Т7 Т8 Условные обозначения способов литья алюминиевых и магниевых сплавов Способ литья \ В землю В кокиль ■■ В оболочковые формы \ По выплавляемым моделям ; Под давлением Обозначение* 3 К О в д * Добавление буквы М к обозначению способа литья означает, что сплав подвергался модифицированию (например, МЗ — литье в землю модифицированного сплава). 175
1. АЛЮМИНИЕВЫЕ ДЕФОРМИРУЕМЫЕ СПЛАВЫ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ АЛЮМИНИЙ АД, АД1 ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав Технический алюминий марки АД отличается от марки АД1 более высоким содержанием примесей Ре, 51, Си, Мп и Мд. Механические свойства (не менее) Вид луфабриката Состояние (обозначение) ГОСТ или ТУ ГОСТ 12592-67 ГОСТ 4783-68 ГОСТ 4773-65 ГОСТ 4773-65 !АМТУ 259-48 Размеры, мм 0,6—0,9 1,0—10,0 0,9—4,0 4,1—10,0 5,0—10,5 0<ЗОО Всех диаметров 1 л 6 6 15 13 ■7 6—12 6—11 10 <12 6, % 25 28 4 5 15 ^25 20 4 5 ' 20 Листы Прутки Трубы Отожженные (АДМ, АД1М) Нагартованные (АДН, АД1Н) Горячекатаные (АДГК, АД1ГК) Без термической обработки (АД; АД1) Отожженные (АДМ, АД1М) Нагартованные при протяжке (АДН, АДШ) Горячепрессованные Всех диаметров с толщиной стенки <2 мм | То же, 2,5—5 мм I Всех диаметров |с толщиной стенки [-5—32,5 мм 176
Типичные* механические свойства Гг >! Состояние |'полуфабри- Ов 1 00,2 I Тер | НВ Т <*-) кГ/мм2 о I ^ |Отожженные |Нагартован- ные 7100 7100 2700 2700 8 15 3 10 5,5 — 25 32 3,5 6,3 0,31 0,31 35 6 80 60 Механические свойства отожженных листов толщиной 1,5 мм при низкой температуре Температура испытаний, °С 6, % + 20 —70 36 43 Физические свойства с! = 2,71 Г/см*. а-106 » 22,0 (—50+20°); 24,0 (20+100°) 1/°С. к - 0,53 (25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Высокая. Может применяться без защиты в морских и тропических Цусловиях. Сварные швы обладают коррозионной стойкостью, не уступающей ■"стойкости основного металла. ^ Технологические свойства ! Деформируется в холодном и горячем состояниях. В отожженном характеризуется высокой пластичностью, в нагартованном — низкой. Температурный интервал горячей деформации 250+500° (охлаждение — на -.воздухе). Температура отжига 350+-50О0. Термообработкой не упрочняется. & Хорошо сваривается газовой, аргоно-дуговой, атомно-водородной и контактовой сваркой. Обрабатываемость резанием — неудовлетворительная. Высокая ■Йластичность позволяет изготавливать штамповкой детали сложной геометрической формы. Применение Конструкционные, не несущие нагрузки детали, к которым предъявляются требования хорошей свариваемости и высокой коррозионной стойкости (прокладки, шайбы, перегородки и др.). * Здесь и далее — при 20°С 12 Зак. 2022 177
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВОМАРГАНЦЕВЫЙ СПЛАВ НИЗКОЙ ПРОЧНОСТИ ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % Мп— 1.0-Г-1.6; А1 — основа. Механические свойства (не менее) Вид луфабриката Состояние (обозначение) ГОСТ или ТУ Размеры, мм <у в, кГ/мм2 АМц о, % I Листы Трубы Профили Прутки Отожженные (АМцМ) Полунагартован- ные (АМцП) Нагартованные (АМцН) Горячекатаные (АМцГК) Отожженные (АМцМ) Нагартованные (АМцН) Отожженные (АМцМ) Без термообработки (АМц) 0,8—3,0 3,1—10,0 0,5—3,5 3,6—10,0 0,9—1,2 1,3—10,0 5,0'—Ю',5 ПОСТ 12592—6:7 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12692—67 ГОСТ 12692—67 ГОСТ 4773-615 ГОСТ 4773-65 АМТУ 482-61 ГОСТ 4783-68 I 0<ЗОО 9,0—15,0' 9,0—15,0 15,0 15,6 19,0 19,0 10,0 Все размеры : 9—14 14 ^17 10—19 22 20 5 6 3 4 10 16 ^20 Гипичные механические свойства <шмгашкяпнаанаяс«щ»а Вид полуфабриката Листы толщиной 2 мм мтвяяшяшйешвмштвшплнламаапа Состояние Отожженные Полунагартованные Нагартованные Е | О | °в! <*0,2 кГ/мм2 7100 7100 7100 2700 2700 2700 13 17 22 5 13 18 "Д °3" 8 10 11 30 40 55 5,0 6,5 7,0 6 -Ф % 23 10 5 70 55 50 178
Р Физические свойства | (1 » 2,71 Г/см\ I а. 10б = 21,6 (—50-+20°); 23,2(204-100°) 1/°С. I X - 0,37 (25°) кал/см. сек.°С. | I Коррозионная стойкость | Высокая. Может применяться без защиты в морских и тропических I условиях. Коррозионная стойкость сварного шва не уступает стойкости основного I | металла. I Технологические свойства . Деформируется в холодном и горячем состояниях. В отожженном состоя- '■ нии характеризуется высокой пластичностью; в полунагартованном — средней, ! в нагартовакном — низкой. Температурный интервал горячей деформации 3004-480° (охлаждение на :. воздухе). Температура отжига 360—450°. Термообработкой не упрочняется. Хорошо сваривается газовой, аргоно-дуговой, атомно-водородной и контактной сваркой. Обрабатываемость резанием — неудовлетворительная. Применение Сварные баки, бензо- и маслопроводы и другие малонагруженные детали (изготовляемые глубокой вытяжкой), к которым предъявляются требования хорошей свариваемости и высокой коррозионной стойкости.
АЛЮМИНИЕВОМАГНИЕВЫЙ СПЛАВ НИЗКОЙ ПРОЧНОСТИ АМг2 ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫИ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % М& — 1,8-^2,8; Мп — 0,24-0,6; А1 — основа. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Листы Трубы Прутки Состояние (обозначение) Отожженные (АМг2М)' Полунагартованные (АМг2П) Нагартованные ' (АМг2Н) Горячекатаные (АМг2ГК) Отожженные (АМг2М) Нагартованные (АМг2Н) Без термической обработки (АМг2) ГОСТ ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 112592-67 | ГОСТ 4773/-66 ГОСТ 477Э-65 ГОСТ 4783-68 Размеры, мм 1-10 5-10,5 ( Все размеры » 0<ЗОО кГ/мм2 17—24 24 27 18 16-22 23 18—25 6, % 18 6 4 7 ^13 Типичные механические свойства (прутки 020 мм) (обозначение) Отожженные (АМг2М) Полунагартованные (АМг2П) Е | 7000 * 7000 О \ав \ 2700 2700 19 25 00,2 1 Тер кГ/мм2 8 21 12,5 15 НВ 45 60 °-1 12 12,5 6 °/с 23 6 Ч> 64 — * в? 9 — Механические свойства при различных температурах (прутки 0 20 мм) Состояние (обозначение) Отожженные (АМг2М) Температура испытания, °С —70 100 150 <Тв 00,2 кГ/мм2 19 19,5 18 7,5 8 б с 40 30 37,5 *|5 /о 60 64 70 я н> кГм/см2 10 180
Физические свойства а - 2,68 Г/см\ а.106 = 24,2 (20-М00°) 1/°С. X = 0,37 (25°) кал/см. сек,°С. Коррозионная стойкость Высокая. Может применяться без защиты в морских и тропических условиях. Коррозионная стойкость сварного шва не уступает стойкости основного §' металла. Технологические свойства Деформируется в холодном и горячем состояниях. В отожженном характеризуется высокой пластичностью, в нагартованном — низкой. Температурный интервал горячей деформации 300-7-480° (охлаждение — на $ воздухе). Температура отжига 350-7-410°. К" 1'< Основные параметры штамповки | Вытяжка [ Кпр > "2,00—2,08 ! Краб Выдавка Кпр (плоек.) 1,80—1,85'о,23—0,25 1 Кпр (сферич.) 0,35—0,38 Отбортовка К пр 1,65—1,71 К раб 1,35—1,38 Гибка на угол 90° ГПИП 1,0—1,55з г раб 2,0—2,555 I*, Термообработкой сплав не упрочняется. Хорошо сваривается (может быть использован любой вид сварки плавлением). Прочность сварного шва не менее 90% прочности основного металла, пластичность шва —высокая. Сплав удовлетворительно обрабатывается резанием в полунагартованном и нагартованном состояниях и неудовлетворительно — в отожженном. Применение Сварные баки, бензо- и маслопроводы и другие средненагруженные детали, ^изготовляемые штамповкой, к которым предъявляются требования хорошей | свариваемости- и высокой коррозионной стойкости. I 181
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВОМАГНИЕВЫЙ СПЛАВ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % Мд — 3,2-^3,8; Мп — 0,3-т-0,6; 51 — 0,54-0,8; А1 — основа. Механические свойства (не менее) АМгЗ Вид полуфабриката Состояние (обозначение) ГОСТ или ТУ Размеры, мм О л Оо,2 кГ/мм2\ «о Листы Профили Прутки Трубы Штамповки и поковки Отожженные (АМгЗМ) Полунагартован- ные (АМгЗП) Горячекатанные (АМгЗГК) Отожженные или горячепрессованные (АМгЗМ или АМгЗ) Отожженные или горячепрессованые (АМгЗМ или АМгЗ) Отожженные (АМгЗМ) Нагартованиые (АМгЗН) Горячедеформиро- ванные или отожженные (АМгЗ или АМгЗМ) ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 125912-67 АМТУ 482-61 ГОСТ 4783-68 ГОСТ 4773-65 ГОСТ 4773-65 АМТУ 506-9—64 0,8—4,5 4,6—10 0,5—4,5 4,6—10 5,0—6,0 6,1—10,5 Все размеры 0<ЗОО Все размеры <30 кГ 20 19 24 22 19 19 18 18 19 23 19 10 8 20 18 оооо 8 8 7 10 7 15 15 7 6. 12 15 12 13 15 15 Механические свойства при различных температурах (отожженные листы, толщиной 2,5 мм) Температура испытания, °С —70 20 100 150 Ё | 7300 7000 О <ув кГ/мм2 2750 2670 2600 23 23,5 23 19,5 1 00,2 9,5 10,0 10,0 10,0 о,% 29 22 22,5 44,0 182
Физические свойства с1 - 2,67 Пся\ а-106 = 23,5 (20-100°), 1/°С. А, = 0,35 (25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Высокая. Может применяться без защиты в морских и тропических [условиях. Коррозионная стойкость сварного шва не уступает стойкости основного металла. Технологические свойства Хорошо деформируется в холодном и горячем состояниях. В холодном отожженном характеризуется высокой пластичностью; в полунаг'артованном—средней. Температурный интервал горячей деформации 300-^480° (охлаждение на воздухе). Температура отжига 2704-350°. Основные параметры штамповки Вытяжка К пр 1,90— 1,94 Краб 1,60— 1,65 Отбор Кпр 1,50— 1,55 ' >товка Краб 1,30— 1,35 Выд Кпр плоек. 0,20— 0,24 авка Кпр сферич. 0,28— 0,32 Гибка на угол 90° ''гшп 1,5—2,05 Г раб 2,5—3,05 Термообработкой сплав не упрочняется. Хорошо сваривается (может быть использован любой вид сварки плавлением). Прочность сварного шва не I менее 90% прочности основного металла, пластичность шва — высокая. Обраба- ' тываемость резанием — удовлетворительная. Примечание Сварные баки, беизо- и маслопроводы и другие средненагруженные детали, изготовляемые штамповкой, к которым предъявляются требования хорошей № свариваемости и высокой коррозионной стойкости. 183
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВОМАГНИЕВЫЙ СПЛАВ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ АМг5 Химический состав, % Ме — 4,8-5,8; Мп — 0,5—0,8; Т1 —0,024-0,10; А1 — основа. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Состояние (обозначение) ГОСТ или ТУ Размеры, мм <*в К кГ/мм* Листы Прутки Профили Трубы Штамповки и поковки Отожженные (АМг5М) Горячекатаные (АМгБГК) Горячекатаные отожженные (АМгбГКМ) Отожженные или горячепрессованные (АМг5М или АМг5) Отожженные (АМг5М) Отожженные (АМг5М) Нагартованные (АМг5Н) Отожженные (АМг5М) ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 4783-68 АМТУ 482-61 ГОСТ 4773-65 ГОСТ 4773-65 АМТУ 505-10—64 0,8—4,5 5,0—10,0 5,0—6,0 6,1—10,5 5,0—10У5 0<ЗОО Все размеры Все размеры Все размеры <30 кГ 28 28 28 28 28 27 26 27 32 28 15 13 13 13 13 12 13 13 17 15 1 15 15 12 15 15 15 15 15 15 184
Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Листы толщиной 2 мм Прутки диаметром 22 мм Состояние (обозначение) Отожженные (АМг5М) Отожженные или горячепрее- сованные (АМг5или АМг5М) Температура 1 испытания, °С 1 —70 20 100 150 -»70 20 100 150 Е ав #0,2 кГ/мм2 6900' 6200 5750 1 7100 6450 6100 31 30 27 23 32 31 29 24 16 15 14 14 17 16 15 14 о, % 24 20 29 37 20 14 17 24 Физические свойства с1 = 2 65 Г/см3. а- Ю6'= 22,5 (—50ч-+ 20°), 24,1(20-МО0°) 1/°С. к = 0,29 (25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Высокая. Может применяться без защиты в морских условиях (после отжига при 310—335°). Коррозионная стойкость сварного шва не уступает стойкости основного металла. Технологические свойства Деформируется в холодном (с применением промежуточных отжигов) и горячем состояниях. В отожженном или горячекатанном состоянии характеризуется высокой пластичностью, в нагартованном — низкой. Температурный интервал горячей деформации 300-М500 (охлаждение на воздухе). Температура отжига 3104-350°. Основные параметры штамповки Вытяжка Кпр 1,85— 2,02 К раб 1,7—1,85 Отбортовка К Пр 1,60— 1,65 Краб 1,35— 1,40 Выдавка Кпр плоек. 0,22— 0,26 Кпр сферич. 0,37— 0,47 Гибка на угол 909 ГП11П 1,5—2,05 ''раб 2,5—3,55 Термообработкой сплав не упрочняется. Хорошо сваривается аргоно-дуговой сваркой, удовлетворительно — газовой. Прочность сварного шва не менее 90% прочности основного металла, пластичность — высокая. Обрабатываемость резанием — хорошая. Применение Сварные бензо- и маслобаки, баки гидросистем, арматура трубопроводов, различные щитки, перегородки и другие детали средней прочности, работающие в интервале температур — 7'0ч-+701°С. 185
АЛЮМИНМЕВОМАГНИЕВЫЙ СПЛАВ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % М& — 5,84-6,8; Мп— 0,54-0,8; Т1 —0,024-0,1; А1 — основа. АМгб Вид полуфабриката Листы Прутки Профили Трубы Панели Штамповки и поковки Механические свойства (не менее) Состояние (обозначение) Отожженные (АМгбБМ) Нагартованные (АМгбБН) Горячекатаные (АМгбБГК) Горячекатаные отожженные (АМгбБГКМ) Отожженные или горячепрессованные (АМгбМ или АМгб) Отожженные (АМгбМ) Отожженные (АМгбМ) Нагартованные (АМгбН) Горячепрессованные (АМгб) Отожженные I (АМгбМ) Отожженные 1 (АМгбМ) 1 ГОСТ или ТУ ГОСТ* 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 4783-68 АМТУ 482-61 ГОСТ 4773—65 ГОСТ 4773-65 СТУ СТУ АМТУ 506-11—64 Размеры, мм 0,8—10,0 1,5—10,0 5,0—10,5 5,0—10,5 0<ЗОО Все размеры » » <30 кГ Зв 100,2 кГ/мм2 32 38 32 32 32 32 32 35 32 32 31 16 28 1о 1Ь 1о 16 15 20 16 16 13 15 16 15 15 15 15 15 10 15 14 Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката сВ 1сто,21 V -1 У! кГ/мм2 Листы и профили всех размеров Отожженные 20 100 150 6800 6200 5800 2700 — — 32 30 25 17 15 13 21 — — 13 — — 24 31 37 28 — — 186
Физические свойства с! « 2,64 Г/см*. а.10б = 23,7 (20-М00°) 1/°С. I = 0,28, (25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Высокая. Может применяться без защиты в морских условиях после отжига- при температуре 3104-335°. Коррозионная стойкость сварного шва аналогична стойкости основного металла. Технологические свойства Деформируется в холодном (с применением промежуточных отжигов) и горячем состояниях. В отожженном или горячекатаном состоянии характеризуется высокой пластичностью, в нагартованном — низкой. Температурный интервал горячей деформаций 3004-450° (охлаждение на воздухе). Температура отжига 3104-350°. Детали, получаемые ковкой, перед постановкой на изделие следует обязательно отжигать. Основные параметры штамповки Вытяжка Кпр 2,0—2,05 Краб Отбортовка Кпр 1,74- 1,52— 1,78 1,56 Краб 1,38— 1,42 Выдавка | Гибка на угол 90° Кпр , плоек. 0,25— 0,28 сферич. Гт1П 0,32— 0,38 2,0—2,55 граб 2,5—3,55 Термообработкой сплав не упрочняется. Хорошо сваривается аргоно-дуговой сваркой, удовлетворительно — газовой. Прочность сварного шва не менее 90% прочности основного металла, пластичность и обрабатываемость резанием — хорошие. Применение Сварные бензо- и маслобаки, баки гидросистем, арматура трубопроводов, различные щитки и перегородки, силовые элементы сварных конструкций, крышки, заглушки, диски сварных опорных катков и другие детали, работающие в интервале температур от —70° до +70!°С. 187'
ДУРАЛЮМИН СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ Д1 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ НЕСВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % Си —3.8-М.8; Мб— 0,4-7-0,8; Мп —0,4-4-0,8; А1 — основа. Механические свойства (не менее) Вид луфабриката Листы Профили Прутки Трубы Штамповки Поковки Состояние (обозначение) Отожженные (Д1АМ) Закаленные и естественно состаренные (Д1АТ) Горячекатаные (Д1АГК) Закаленные и естественно состаренные (Д1Т) Закаленные и естественно состаренные (Д1Т) Отожженные (Д1М) Закаленные и естественно состаренные (Д1Т) Закаленные и естественно состаренные (Д1Т) То же ГОСТ или ТУ ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 АМТУ .482-61 ГОСТ 4783-68 ГОСТ 4773—65 ГОСТ 4773-65 АМТУ -505-1—64 АМТУ 505-1—64 Размеры, мм 0,5—1,9 2,0—10 0,5—1,9 2,0—10 5,0—10,5 10-20 >20 0<ЮО 0130—300 Всех диаметров То же >200 кГ >700 кГ <*в шттшшшяшяа кГ/мм2 ^23 ^24 37 38 36 38 41 38 36 ^25 38 33 32 — 19 20 19 23 2о 22 20 20 — — — — — — — 9э 95 5 * 12 12 15 15 12 12 10 12 10 V 14 5 4 Типичные механические свойства Вид полу фабриката Штамповки Состояние Закаленные и естественно состаренные (Д1Т) Е \ О | ав |аг0,2|#Я|тср *-| кГ/мм2 7100 2700 41 24 115 27 12,5 [ТТТ % 15 30 3 3 .188
Физические свойства с! - 2,8 Г/см*. а.106 = 21,8 (—50 Ч- +2<У>); 22,9 (20-5-100°) 1/°С. Я, = 0,28 (25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Невысокая. Рекомендуется применять анодирование и лакокрасочные покрытия. Применение сплава в морских и тропических условиях без защитных покрытий, не рекомендуется. Технологические свойства Деформируется в холодном и горячем состояниях, в отожженном и свежезакаленном — характеризуется удовлетворительной пластичностью, в закаленном и естественно состаренном — низкой. Температурный интервал горячей деформации 380-М700 (охлаждение на. воздухе). Термообработка: закалка с 495-^510° в воде, последующее старение при 20° (96 час). Отжиг при 350^-370°, Основные параметры штамповки Вытяжка Кпр 2,0—2,06 Краб 1,80— 1,85 Отбортовка Кпр 1,4—1,46 Краб 1,22— 1,28 Выдавка Кпр плоек. 0,15— 0,20 Кпр сферич. 0,30— 0,35 Гибка на угол 90° ''пи'п 0,8—1,55 ''раб 2,0—2,55 Для неответственных узлов допускается газовая или аргоно-дуговая сварка, Прочность сварного шва — 60% прочности основного металла. Пластичность — низкая. Обрабатываемость резанием — хорошая. Применение Детали средней прочности: крышки, заглушки, болты, клапаны, втулки, перегородки и другие детали, работающие в условиях, исключающих нагрев. Для деталей, изготовляемых из листов, рекомендуется сплав Д1 заменять сплавом Д16. 189.
ДУРАЛЮМИН ЖАРОПРОЧНЫЙ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ НЕСВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % Си—3,8-7-4,9; М^—1,2—1,8; Мп—0,3 + 0,9; А1—основа. Механические свойства (не менее) Д16 Вид полуфабриката Состояние (обозначение) ГОСТ или ТУ Размеры, мм кГ/мм2 Листы * Профили Прутки Трубы Отожженные (Д16БМ) Закаленные и естественно состаренные (Д16БТ) Нагартованные (Д16БТН) Закаленные и естественно состаренные (Д16Т) • Отожженные (Д16М) Горячепрессован- ные (Д16) Закаленные и естественно состаренные повышенной прочности (Д16ТПП) Закаленные и естественно состаренные (Д16Т) Отожженные (Д16М) Закаленные и естественно состаренные (Д16Т) ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 | ГОСТ I 12592-67 АМТУ 482-61 АМТУ 482-61 АМТУ 482-61 ГОСТ 4783-68 ГОСТ 4783-68 ГОСТ 4773ь49 ГОСТ 4773-49 0,5—КГ 0,5—1,5 1,6—6,0 6,1—10 1,5—3,0 3,1—7,5 Толщина: ^5 5,1-10 10,1—20 20,1—40 >40 Все размеры Толщина: ^5 5,1—10 10,1—20 20,1—40 >40 Толщина >2 0 <22 0 23-130 0 >130 Все размеры 0 <22 0 22—50 0 >50 ^24 45 45 45 48,5 48,5 40 42 43 45 49 ^25 38 40 41 ' 43 47 48 40 43 42 <25 42 43 43 29, 29, 29 36 36, 3< 1 3 з 3 3 2 2 2 3< 3 3 2 3< 2 2( 2< 2< 190
Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Листы толщиной 2,5 мм Профили крупногабаритные Прутки 0 30 Состояние (обозначение) Закаленные и естественно состаренные (Д16Т) Закаленные и естественно состаренные (Д16Т) Отожженные (Д16М) Закаленные и естественно состаренные (Д16Т) затура! гания, I 2 О , л си ку 20 100 125 150 175 200 250 300 20 100 150 200 250 20 20 100 150 200 250 300 Е <*в 6900 6500 6200 5900 5700 5500 4900 4300 7200 6600 6450 6300 5750 — 7200 6600 6400 6100 5900 5200 44 41 40 38 35 33 22 15 48 46 44 40 29 22 53 49 44 41 26 17 00,2 ИВ \*-Х 01000 кГ/мм2 1 29 27,5 27 26,5 24,5 25,5 19,5 11,5 35 34 33 32 25 10 39 38 34 1 30 22 14 — — — — — — __ 131 — — — — — — — — .__ —~* — — — — — — — 14 — — — — 9 — — — — — — — 17,5 12 — — — — 16 _.. — — — — — | " ^ •о 19 16 18 19 18 И 13 13 11 10 13 14 7 13 10 12 13 11 10 10 Физические свойства 4=2,78 Псн\ а-106=21,4(—50-4-20°); 22,7(204-100°) 1°/С Я=0,33(25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Невысокая. Рекомендуется применять анодирование и лакокрасочные покрытия. Применение в морских и тропических условиях без защитных покрытий не рекомендуется. Технологические свойства Деформируется в холодном и горячем состояниях. В отожженном — характеризуется удовлетворительной пластичностью, в закаленном и естественно состаренном, нагартованном и горячепрессованном состояниях — низкой, 191
Основные параметры штамповки Вытяжка Кпр 2,0-2,06 Краб 1.80— 1,85 Выдавка Кпр плоек. 0,15— 0,20 Кпр сферич. 0,30— 0,35 Отбортовка Кпр 1,4—1,46 Краб 1,22— 1,28 Гибка на угол 90° /"ппп 0,8—1,25 граб 1,5—2,55 Температурный интервал горячей деформации 350-г-450° (охлаждение — на воздухе). Термообработка: закалка с 495ч-505° в воде с последующим старением при 20° (96 час). После закалки может подвергаться искусственному старению, что приводит к повышению прочностных свойств сплава и снижению пластичности по сравнению с естественно состаренным состоянием. Отжиг при 350-^370°. Сплав не сваривается. Обрабатываемость резанием удовлетворительная. Применение Силовые элементы конструкций, работающие под нагрузкой при рювышенных температурах и требующие повышенной долговечности при переменных нагрузках (кожухи, тяги, крышки, стойки, накладки и другие детали). Интервал рабочих температур от —70° до 200°.
АЛЮМИНИЕВОМЕДНОМАРГАНЦЕВЫЙ ЖАРОПРОЧНЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ СПЛАВ ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ Д20 Химический состав, % Си—6,0-7,0; Мп-0,4-ь0,8; Л—0,1+0,2; А1—основа. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Состояние (обозначение) ГОСТ или ТУ Размеры, ■мм Вес, кГ <Ув !<7о,2 кГ/мм2 Листы Профили Панели 3 Прутки Штамповки и поковки Отожженные (Д20АМ) Закаленные и искусственно состаренные (Д20АТ1) Горячекатаные (Д20АГК) Закаленные и искусственно состаренные (Д20Т1) То же » » ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 АМТУ , 438-58 АМТУ 438—58 ГОСТ 4783-68 АМТУ 505-2-64 0,5—10 0,5—10' 5-10,5 Все — — — — размеры I То же ! — 1 0<ЗОО | — — ^100 ^24 38 28 35 38 36 36 — 28 — 24 28 24 г 15 8 12 8 8 8 4 Физические свойства \ (1=2,84 Г1см\ \ а- 106=22,6(20~100°), 24,7(1004-200°), 27,3 (200°-ь300°), 30,2(3002+400°) 1/°С. Я, = 0,33 (25°) кал/см. сек.°С. 13 Зак. 2022 193
Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Листы Полосы прессованные Состояние (обозначение) Закаленные и искусственно состаренные (Д20АТ1) То же «3^ * Л к « сия Ь >> н н 20 100 150 200 250 ЗОО 350 —70 20 150 200 250 270 300 350 400 | Е 6900 6250 5700 5350 5000 4300 — 6900 5950 5700 5300 — 5000 — — <*в 00,2 кГ/мм2 40 36 32 26 18 12 9 41 40 34,5 30 24 22 18 12 5 30 28 25 18 12 10 — — 25 22 21 16 15 13 9 4 ниш гтшюсэ 1 а-1 — — — — — — 13 — 10,5 — — 8 — — агшигдяг» ^ Ьч ео 10 16 16 16 16 20 20 12 12 11 12 11 10 14 19 28 Коррозионная стойкость Невысокая. Рекомендуется применять анодирование и лакокрасочные покрытия. Коррозионная стойкость сварных швов низкая из-за склонности к межкристаллитной коррозии. Применение в морских и тропических условиях без защитных покрытий не рекомендуется. Технологические свойства Деформируется в интервале температур 400-^470° (охлаждение на воздухе). Отжиг при 3504-370°. Термообработка: закалка с 535±5° в воде, искусственное старение при 200-Г-2200 (12 час). Удовлетворительно сваривается аргоно-дуговой сваркой. Прочность сварного шва составляет 70% прочности свариваемого металла без термообработки и 90% после закалки и искусственного старения. Пластичность сварных швов — пониженная. Обрабатываемость резанием хорошая. Применение Штампованные корпуса насосов и редукторов, перегородки и крышки, установленные в моторном отделении и испытывающие воздействие высоких температур. Рекомендуется применять для сварных деталей и конструкций, работающих при температурах до 350°. 194
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ ПОВЫШЕННОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ И КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ (АВИАЛЬ) АВ ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫИ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % М§г—0,454-0,9; 51—0,5-М,2; Си—0,2-г0,6; Мп или Сг—0,15-г0,35; А1—основа. Механические свойства (не менее) Вид луфабриката Листы Штамповки*, поковки Трубы Профили Прутки Состояние (обозначение) Отожженные (АВМ) Закаленные и естественно состаренные (АВТ) Закаленные и искусственно состаренные (АВТ1) Закаленные и искусственно состаренные (АВТ1) Отожженные (АВМ) Закаленные и естественно состаренные (АВТ) Закаленные и искусственно состаренные (АВТ1) Закаленные и естественно состаренные (АВТ) Закаленные и искусственно состаренные (АВТ1) Закаленные и искусственно состаренные (АВТ1) Закаленные и естественно состаренные (АВТ) 1 ГОСТ или ТУ | ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 АМТУ 505-7—64 ГОСТ 4773-65 ГОСТ 4773-65 ГОСТ 4773-65 АМТУ 482-61-8 АМТУ 482-6>8 ГОСТ 4783-68 ГОСТ 4783-68 Размеры, мм 0,5—5,0 5,1—10 0,7—3,0 3,1—5,0 5,1—10 0,5—5,0 5,1-10 Все размеры » Все размеры » 0<ЗОО 0<ЗОО Вес, кГ — " <150 ^1500 — _ • — — О в 10ю,2|/^# кГ/мм2 ^15 ^15 20 20 18 30 30 30 28 <15 21 1 31 18 30 30 18 — — — 22 — .._ — 23 - — — — 85 85 — ~ — — _ о— 20 15 20 18 16 10 8 12 10 17 14 8 14 10 12 14 * Механические свойства вдоль направления волокон. 195
Типичные механические свойства Вид полуфабриката Листы Профили прессованные Состояние (обозначение) Закаленные и искусственно состаренные (АВТ1) Закаленные и естественно состаренные (АВТ) Отожженные (АВМ) Закаленные и искусственно состаренные (АВТ1) Е 7100 7100 7100 7100 О | а в 1 <Го,2 1//#-0-1 кГ/мм2 2700 2700 2700 270О 32—34 24—26 15-17 35-36 27—28 15—17 — 28—30 — " — 95 — " - 12 6, % 14—16 22—24 25—28 12—14 Физические свойства (1-2,7 Г/см*. а-10б=23,5(20-М0(П 1/°С. к = 0,42 (25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость В закаленном и естественно состаренном состоянии — высокая, в искусственно состаренном — удовлетворительная. Коррозионная стойкость сварных соединений несколько ниже стойкости основного металла. Технологические свойства Деформируется в холодном и горячем состояниях. В отожженном характеризуется высокой пластичностью в закаленном и естественно состаренном — удовлетворительной, в закаленном и искусственно состаренном — низкой. Температурный интервал горячей деформации 350-^-470° (охлаждение — на воздухе), пластичность при температуре горячей обработки высокая. Отжиг при 350-4-370°, охлаждение (со скоростью 30°/час ) вместе с печью до 250°, далее — на воздухе. Термообработка: закалка с 515-^525° в воде, естественное или искусственное старение при 165±5° (10—12 нас). Удовлетворительно сваривается аргоно-дуго- вой сваркой. Прочность сварного шва составляет 60'—70% прочности основного материала. При последующей закалке и старении прочность сварного шва повышается до 90% прочности основного материала. Применение Детали средней прочности, работающие при —70-г- +-70° (изготовление которых требует от материала высокой пластичности в холодном и горячем состояниях). 196
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ НЕСВАРИВАЕМЫЙ АК4 Химический состав, % Си—1,94-2,5; М^—1,4-М,8; Ре—0,8-г 1,3; N1—0,8-г 1,3; 51—0,5-т-1,2; А1—основа. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Состояние (обозначение) ГОСТ или ТУ Размеры НВ кГ/мм2 Прутки Штамповки Поковки Закаленные и искусственно состаренные (АК4Т1) То же ГОСТ 4783-68 АМТУ 505-13-64 АМТУ 505-13-64 0<ЗООиш ; 100 кГ <700 кГ 36 36 35 — 100 100 Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Полосы (30X125 мм) Прутки (0 60 мм) Состояние Закаленные и .искусственно состаренные (АК4Т1) То же «3^ С. К 22 Тем тура тан 20 100 150 200 250 300 350 20 —40 —70 Е \ 7200 6800 — 6200 5900 5000 4200 — — ав 1 и 39 38 35,5 32,5 28 16,5 7,5 43 42,5 42 <7о,2 1 :Г/мм2 32 31 30,5 29 25 14,5 5 — — ~ Лию и — — 20 7,5 4 3 — — —• ?300 — — 17 5 3 2 — — ~ 6,% 9,5 9,0 9,5 8,0 8,0 10,5 33,5 9 8,5 8,5 Предел выносливости Вид полуфабриката Направление вырезки образца (по волокну) а_1 (образцов), кГ/мм2 гладкого с надрезом г=0,'75л*л Полосы (30X125 мм) Вдоль Лоперек 13,5 13,0 7,0 3,0
Физические свойства с! = 2,77 Г/см*. а- 106=21,8(20-М00°); 22,6(100-г200°); 24,3(200-г300°); 24,9(3004-400°) 1/°С. Х=0,35(25°); 0,36(100°); 0,38(200°); 0,40(300°); 0,41(400°) кал/см. секаС. Коррозионная стойкость Достаточно высокая при условии анодирования деталей. Технологические свойства Температурный интервал ковки 450-=-ЗбО°. В прессованном состоянии пластичность удовлетворительная. Может обрабатываться под прессом и молотом, Термообработка: закалка с 520-^540° в воде, искусственное старение при 170±5° (16 час). Применение Поршни, крыльчатки, насосные и турбинные колеса, стаканы, втулки. пробки, заглушки и другие детали, работающие при температурах до 300°. В изделиях отрасли рекомендуется сплав АК4 заменять сплавом АК4-1, обладающим более высокой прочностью и жаропрочностью при близком химическом составе и одинаковых технологических свойствах.
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ АК4-1 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ НЕСВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % Си—1,9-^2,5; Мд—1,4-М,8; N1—0,84-1,3; Ре—0,84-1,3; Ть-0,02-~0,1; А1—основа. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Состояние (обозначение) ГОСТ или ТУ Размеры, мм ав |а0,2| НВ кГ/мм2 3? Штамповки I Прутки Закаленные и искусственно состаренные при 185±5° 10 час (АК4-1Т1) Закаленные и искусственно состаренные (АК4-1Т1) АМТУ 505-64 ГОСТ 4783-68 Все размеры 38 .1. 0 от 100, 40 | 32 до 300 37 28 109 Типичные механические свойства Вид полуфабриката Состояние о- к н к сз со о. н си кУ Н ° а. а) СО у вВ I О*о,2 кГ/мм2 в, % Штамповки и поковки Прутки прессованные (0 18 мм) Закаленные и искус- ствено состаренные (АК4-1Т1) То же 20 150 175 200 225 250 275 20 100 150 200 250 300 0,5 100 0,5 100 0,5 100 0,5 100 0,5 100 0,5 100 — 0,5 0,5 0,5 0,5 .0,5 40 37 37 35,5 36 32 29 31 24 29 20 24 16 41,5 39 36,5 31,5 28 16 , — — — — — — — — — — — — 27,5 27 27 24 17 14 18 19 17 22 18 14 8,5 15 16 18 20 12 25 13 13 12,5 И 6 8 199
Пределы длительной прочности Вид полуфабриката Прутки прессованные (0 100 мм) Состояние Закаленные и искусственно состаренные (АК4-1Т1) го 0 О- го Темпе ИСПЫТ 175 250 300 350 сгюо 19 11 4 2,5 #300 кГ/мм 18.5 10 3 2 О500 2 18 10 3 2 Усталостные свойства Вид полуфабриката Состояние о. С О) 3 с и КО а_! * образцов, кГ/мм2 3 § эе га 9 5 4 3 II Прутки прессованные (0 100 лш) Закаленные и искусственно состаренные (АК4-1Т1) 20 175 250 300 350 16 14 12 9 8 И* — — — — * При 20° определялся чистым изгибом, при остальных температурах—консольным изгибом (Ы = 107). Физические свойства 4=2,8 Г/см\ а-106 = 21,1(204-100°); 22,3(204-200°); 23,3(204300°); 24,0(204400°) 1/°С. Х=0,34(20°); 0,35(100°); 0,36(200°); 0,38(300°); 0,39(400°) кал/см. сек.°С. Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии (охлаждение — на воздухе). 2С0
Термомеханические режимы ковки в прессованном состоянии Температура нагрева под деформацию, °С 470—420 Температурный интервал деформации, °С Допустимая деформация за один нагрев, % под прессом под молотом 470—350 70 50 Термообработка: закалка с 530±5С в воде, искусственное старение при 185±5° (10 час). Применение высокотемпературных режимов старения (20О-^2;10р, продолжительностью 5—20 час, в зависимости от веса садки и термического оборудования) может на Ъ—6 кГ/мм2 повысить предел текучести и на 10—25% — длительную прочность (за 100 час при 300°). Обрабатываемость резанием — удовлетворительная. Применение Поршни двигателей, крыльчатки и другие детали, работающие при температурах до 300°.
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ КОВОЧНЫЙ СПЛАВ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ АК6, АК6-1 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ НЕСВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % Си—1,8-7-2,6; М&—0,4-гО,8; Мп-^0,4-г0,8; 51—0,7-г 1,2; А1 — основа. Сплав АК6-1 отличается от сплава АК6 малыми добавками Т\ и Сг, улучшающими технологичность. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Состояние (обозначение) ГОСТ или ТУ Вес, кГ Свойства по ив кГ/мм2 Штамповки Поковки Прутки Закаленные и искусственно состаренные (АК6Т1) Закаленные и искусственно состаренные (АК6Т1) Закаленные и естественно состаренные (АК6Т) Закаленные и искусственно состаренные (АК6Т1) АМТУ •505—64 АМТУ 505-64 ГОСТ 4783-68 <20О <1500 <200 0<ЗЮО мм длине ширине толщине длине ширине толщине длине длине 39 37 35 37 35 34 33 36 28 25 — — — 16 — 100 — 95 — — 95 — Типичные механические свойства Вид полуфабриката Состояние Температура] испытания, 1 °С | Е °в кГ вол /мм: НЕ 3_1 образцов, кГ/мм2 глад- с падкого срезом Штамповки Закаленные и искусственно состаренные (АК6Т1) 1 —70 20 1 100 1 150 200 7200 — — — 45 42 39 33 29 30 — — —' 105 — — — 13 — 11 10 202
Физические свойства 4=2,75 Г/см3. а.106=21,4(20-М00°) 1°/С. Х,=0,42(25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Удовлетворительная. Анодирование и лакокрасочные покрытия обеспечивают- надежную защиту от коррозии. Технологические свойства Деформируются в холодном и горячем (в интервале 380-М700) состояниях (охлаждение — на воздухе). В отожженном состоянии характеризуются удовлетворительной пластичностью, в закаленном и состаренном — низкой. Термообработка: закалка с 500-^515° в воде, естественное или искусственное старение при 150-М65° (10—15 час). Плавлением сплавы не свариваются. Обрабатываемость резанием хорошая. Применение Штампованные и кованые детали (диски опорных катков с наружной: амортизацией и др., работающие в интервале температур от —701 до + 70?). 4
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ КОВОЧНЫЙ СПЛАВ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ НЕСВАРИВАЕМЫЙ АК8 Химический состав, % Си—3,9-7-4,8; М&—0,44-0,8; Мп—0,4-г 1,0; 31—0,6-г 1,2; А1—основа. Механические свойства (не менее) Состояние (обозначение) ГОСТ или ТУ Размеры мм, ' вес, кГ Место вырезки образцов аВ 1^0,2 '• кГ/мм2 Закаленные и искусственно состаренные (АК8Т1) Закаленные и естественно состаренные (АК8Т) Закаленные и искусственно состаренные (АК8Т1) Закаленные и естественно состаренные (АК8Т) Закаленные и искусственно состаренные (АК8Т1) АМТУ 505—64 АМТУ 505-64 АМТУ 505-64 АМТУ 505-64 ГОСТ 4783-68 <30 к Г 30—200 кГ <200 кГ <30 кГ 30-2000 кГ <750 кГ 750—200ОкГ 0^150 0150—300 По длине, ширине, толщине То же Вдоль волокна 44 40 36 42 40 36 39 37 35 42 [36 34 39 136 И4 130 37 33 38 1 36 33 ,46 44 32 — — 30 — __ 25 24 — — — — — 25 — __ 25 — _ 120 — — ПО — — по — — 120 — — ПО — — 110 — | — ПО — — Прутки всех размеров поставляются в термически необработанном состоянии. 201
Типичные механические свойства штамповок при 20°С Состояние "I кГ/мм2 I % Закаленные и искусственно состаренные (АК8Т1) 7200 2700 48 28 | 29 ! 135 12,5 10 25 Физические свойства 4=2,8 Г/см3. а-106=21,6(—50-ь + 20°); 22,5(204-100°) 1/°С. X--=0,38 (25°) кал/см, сек.°С. Коррозиениан стойкость Удовлетворительная. Анодирование и лакокрасочные покрытия обеспечивают надежную защиту от коррозии. Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии в интервале температур 380--4700 (охлаждение — на воздухе). Термообработка: закалка с 490-—5050 в воде, естественное старение (4 сут.) или искусственное старение при 150-М600 (15—10 час). Плавлением не сваривается. Обрабатываемость резанием — хорошая. Применение Высоконагруженные штампованные и кованые детали. В связи с пониженной технологической пластичностью рекомендуется замена сплавами В93 или. АКб.
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВОЦИНКОВОМАГНИЕВЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ СПЛАВ ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ В92 Химический состав, % М#—3,9-М,6; 2п—2,9 + 3,6; Мп—0,6-1-1,0; 2г—0,1-г0,2; А1— основа. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Состояние (обозначение) С.ТУ Размеры, мм <*В |0О.2 кГ/мм?\ Листы Профили, панели Прутки Поковки и штамповки Закаленные и естественно состаренные (В92Т) Закаленные и искусственно состаренные (В92Т1) Закаленные и естественно состаренные (В92Т) Закаленные и искусственно состаренные (В92Т1) Закаленные и естественно состаренные (В92Т) Закаленные и искусственно состаренные (В92Т1) Закаленные и естественно состаренные (В92Т) Закаленные и искусственно состаренные (В92Т1) 99-2-61 99-2-61 98-51-61 98-51-61 98-51-61 98-51-61 100-51-61 73-51-63 1—3 4—10 1—10 Толщина <5 Толщина >5 Толщина <5 Толщина >5 Все размеры » » » 40 40 40 42 46 44 47 46 47 40 40 24 22 30 28 32 30 36 32 36 25 30 15 15 10 11 10 10 10 10 10 8 | 7 Типичные механические свойства Г-ЖЧЯИИИ1 1ЯГШЩ Вид полуфабриката Профили Состояние Закаленные и естественно состаренные (В92Т) н я оз 2 о. Ь о> из с с (V Я о и-* —70 20 100 150 Е I 7400 7000 6500 6100 шштшшшшшявттшшашшшиеажа кГ/мм2 48—49 47—50 39—42 31—34 34—38 34—38 28—35 26—2< Ют'яияяжавдс——— 5,% 10—12 9—10 10—13 16—18 ««2 4,0 2,5 — —
Физические свойства <*=2,72 Г/см3. а-1ДО-26,4(2О-МО0°) Ц°С. Х,=0,32(25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Удовлетворительная. Коррозионная стойкость сварных швов близка к стойкости основного металла в естественно состаренном состоянии. Надежная защита от коррозии достигается анодированием и лакокрасочными покрытиями. Технологические свойства Деформируется в холодном и горячем (ЗбО-т-430°) состояниях (охлаждение — на воздухе). Характеризуется в отожженном и естественно состаренном состояниях удовлетворительной и в искусственно состаренном — низкой пластичностью. Отжиг при 330-4-380° с последующем охлаждением (со скоростью ^30°/час) до 180-7-200° и далее —на воздухе. Термообработка: закалка с 450-^470° в воде. Естественное старение — при 20° (30 сут.\ за первые 10 суток сплав набирает 90% прочностных свойств), искусственное — по режиму: 60°, 24 час •+• 195 ± 5°, 2 час. Сплав удовлетворительно сваривается аргоио-дуговой сваркой. Предел прочности сварного шва после естественного старения составляет 80% прочности основного металла. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная. Преимущество сплава — самозакаливаемость при сварке, позволяющая получать высокую прочность сварного соединения без последующей термообработки. Однако склонность сварных швов к образованию трещин на тяжелонагруженных участках ограничивает область применения сплава. I Применение Силовые детали сварных ферменных конструкций, работающих при температурах от —70° до Ч-70р. 207
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ КОВОЧНЫЙ СПЛАВ ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫИ НЕСВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % 2п—6,5ч-7,3; М^—1,64-2,2; Си—0,8-г 1,2; Ре—0,2-0,4; А1—основа. В93 Вид луфабриката Механические свойства (не менее) Состояние (обозначение) АМТУ Вес, кГ Свойства I °в 10о,21 НВ кГ/мм2 Штамповки Поковки Закаленные и искусственно состаренные (В93Т1) То же 505-5-64 506-5-64 <Э0 30—200 <250О По длине, ширине, толщине То же » 49 49 48 48 48 48 48 48 48 44 44 ~ 44 44 44 43 125 __ 125 125 — 6 3,5 3 6 3,5 2 6 3,5 2 Типичные механические свойства штамповок дисков опорных кат&ов Вид полуфабриката Штамповки (0 560 ля) Состояние (обозначение) Закаленные и искусственно состаренные (В93Т1) Место вырезки образцов Ступица Полотно Реборда Направление По толщине Радиальное Тангенциальное По высоте Тангенциальное 0в 1 0о,2 1 кГ/мм* ! 48,1 49,0 49,1 48,9 50,0 45,8 45,8 46,5 46,1 46,2 ЪЛ 4,2 10,3 8,6 8,0 10,7 208
Типичные механические свойства поковок Состояние Закаленные и искусственно состаренные (В93Т1) СО .. с к о. н Е с —70 20 100 125 150 Е 7000 6400 6200 5800 О*» кГ/ммг< 52 48 43 41 38 О*0,2 47 44 40 37 34 о,% 8 10 6 7 4 с, 0,8 1 — — 1 —- Образцы из прутка (0 100 мм), закаленного и искусственно состаренного, имеют предел выносливости при изгибе с вращением (#=107): гладкий — 15, с кольцевым надрезом — 11 кГ/мм2. Физические свойства <*=2,84 Г/см3. а.106=24,1(20(Ч-100о) Ц°С. ^=0,39(25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Достаточно высокая. Анодирование и лакокрасочные покрытия обеспечивают надежную защиту от коррозии в морских и тропических условиях. Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии (3004-440°, охлаждение — на воздухе). Термообработка: закалка с 470±5° в воде, искусственное старение по режиму: 120° (2 *шс)-И65±5° (4 час). Обрабатываемость резанием—хорошая. Применение Несвариваемые тяжелонагруженные кованые или штампованные детали (диски опорных катков с наружной амортизацией и др.), работающие в интервале температур —70р~70р. 14 Зак. 2022 209
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ В95 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ НЕСВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % 2п—5,0-^7,0; Мд—1,8^-2,8; Си—1,4-г 2,0; Мп—0,2+0,6; Сг—0,1+0,25; А1—основа. Механические свойства (не менее) Вид фабриката Поковки Штамповки Листы Прутки прессованные Профили прессованные Состояние 1 (обозначение) Закаленные и искусственно состаренные ! (В95-Т1) То же Отожженные (В95АМ) Закаленные и искусственно состаренные (В95АТ1) Закаленные и искусственно состаренные (В95АТ1С) Закаленные и искусственно состаренные (В95-Т1) То же ГОСТ или ТУ АМТУ 505-4-64 АМТУ 505-4-64 ГОСТ 1259'2'-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 12592-67 ГОСТ 4783-68 АМТУ 482-6 61 Размеры, мм — — 0,5—10 0,5—1,9 2,0-6,0 6,1—10,0 1,2—6,0 6,1—10,0 0<22 023—130 0130— 300 Все размеры .4 РЭ <30 <30 — — — — — — Направление вырезки образцов Вдоль волокна | По ширине По толщине Вдоль волокна По ширине По толщине, . — ! — — Вдоль волокна То же » По ширине По * толщине Т1 о0у2{НВ кГ/мм2 50 45 40 52 46 42 ^25 49 50 50 53 53 50 54 52 50 48 42 — ~ 44 4.1 42 42 46 46 40 43 43 _ 125 — 125 — — — — — — — — ~-5 «о 6 3 2 6 4 3 10 7 7 6 6 5 6 П 5 4 3
Типичные механические свойства массивных профилей Вид полуфабри-1 Состояние ката | (обозначение) Профили толщиной >20 мм Закаленные и искусственно состаренные (В95-Т1) Ц 0,33 Е ! О 1 ав а0,21 тв 1т0,з' тср1 НВ кГ/мм2 7200 2700 60 55 43 30 33 150 6ю1 -ф % 8 12 см 5 в? 1,0 Механические свойства при различных температурах . Вид полуфабриката Профили толщиной >20 мм Листы толщиной 2,5 мм штттттшттшттттшшяааяттт шш ни 1—1 . Состояние (обозначение) Закаленные и искусственно состаренные (В95-Т1) То же гура! ния, I Ь ° —70 1 —40 100 125 150 20 100 125 150 Е 1 — 6450 6350 6150 6700 I 6200 5900 5600 <Гв кГ/мм1 66 66 53 52 43 52 48 47 1 41 00,2 — 50 49 40 44 41 40 35 6,% 8 8 8 5 7 14 14 15 15 5* ^ «С С * 1,0 1,0 — 1,0 — — — — Образцы из профилей (толщиной >20 мм), закаленных и искусственно состаренных, обладают циклической прочностью при знакопеременном изгибе (N = 5- 108): гладкий— 15,5, с надрезом — 8,5 кГ/мм2. Физические свойства <2=2,85 Г/см\ а-10е-22,0 (—5О-Ы-200); 23,1(204-100°) Ц°С I *,=0,37(25°С) кал/ели сек.°С. Коррозионная стойкость » " Удовлетворительная. У массивных заготовок (поковок, штамповок, профи- ; лей) сопротивление коррозии под напряжением может заметно снижаться. Для [ обеспечения надежного сопротивления коррозионному растрескиванию под напряжением прессованные и штампованные детали должны подвергаться ^искусственному старению (16 час при 140°) или ступенчатому. Надежная защита ».; деталей от коррозии обеспечивается анодированием и лакокрасочными покры- I тиями. (' Технологические свойства [ Деформируется в горячем и холодном состояниях (охлаждение — на воздухе). { ..;.. В искусственно состаренном состоянии деформацию следует производить либо в холодном, либо в подогретом состоянии в соответствии с инст- \ рукцией ВИАМ № 751—59. I. 211
Термомеханические режимы ковки в прессованном состоянии Температура нагрева иод деформацию, °С 430—370 Температурный интервал деформации, °С под пресс 430—350 под молот 400—320 Допустимая деформация за один нагрев, % под прессом 80 под молотом 60 Основные параметры листовой штамповки Выдавка | Гибка на угол 90° Кпр плоек. 1,35—1,44 Кпр сферич. 1,18—1,27 ^т1п 1,5-7-2,05 '"раб 2,54-3,05 Вытяжка Отбортовкм Кпр 1,90-1,95 Краб 1,70—1,75 Кпр 0,16—0,18 Краб 0,30-0,33 Отжиг — в воздушных печах по режиму: нагрев 390-т-43О°, охлаждение со скоростью 30-т-5О°/«шс. до 150° и далее — на воздухе. Термообработка — закалка с 4654-480° в воде (^=40°). Время переноса деталей из нагревательной печи в закалочный бак должно быть минимальным (^15 сек). Рекомендуется применять в искусственно состаренном состоянии. Старение по режимам: одноступенчатое — при 135-4-145° (16 час.)] двухступенчатое—при 120±5° (3 час) и 160±5° (3 час). Двухступенчатое старение несколько снижает статическую прочность и повышает статическую выносливость сплава. Время между закалкой и началом искусственного старения оказывает влияние на прочность сплава после одноступенчатого старения. Если старение начинается в первые сутки после закалки, то пределы текучести после искусственного старения снижаются в среднем на 1,5—2,0 кГ/мм2. При двухступенчатом старении влияние перерыва между закалкой и старением не обнаруживается. Сварка не рекомендуется. Обрабатываемость резанием — хорошая. Применение Тяжелоиаг"руженные детали (диски опорных катков с внутренней амортизацией и др.), работающие в зоне сжимающих напряжений (сплав обладает повышенной чувствительностью к надрезу). 212
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ СПЛАВ В96, В96Ц ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ НЕСВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % Элементы Сплав В96 Сплав В96Ц Элементы! Сплав В96 Сплав В96Ц 2п Си Мп 7,64-8,6 2,54-3,2 2,24-2,8 0,24-0,5 8,04-9,0 2,34-3,0 2,04-2 6 <0,1 Сг 2г А1 0,14-0,25 основа <0,1 0,14-0,2 основа Вид полуфабриката Профили Штамповки* Поковки Механические свойства (не менее) Состояние (обозначение) АМТУ Размеры, мм Вес, кГ кГ/мм< Закаленные и искусственно состаренные (В96Т1) Закаленные и искусственно состаренные (В96ЦТ1) 482-7-61 505-6-64 Толщина ^20 — ^30 ^50* 60 60 57 55 54 50 4 5 4 * Механические свойства вдоль направления волокна. Типичные механические свойства Вид полуфабриката Профили Состояние (обозначение) Закаленные и искусственно состаренные (В96Т1) Температура испытания, °С —70 20 100 125 150 Е 1 7000 6300 5900 °в кГ/мм 75 72 67 62 56 0*0,2 2 73 70 65 59 53 6,% 4 7 6 4.5 ' 5,5 Физические свойства 4=2,89 Г/см\ а-106=22,4(204-100о) 1/°С ^=0,29(25°) кал/см. сек.°С. 213
Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии (350-г-430°); охлаждение — на воздухе. Отжиг при 390-7-430°. Термообработка: закалка с 470° в воде, искусственное старение при 140° (16 час). Обрабатываемость резанием — хорошая. Свариваемость сплавов В96 и В96Ц исследуется. Применение Тяжелонагруженные детали (в сжатой зоне), работающие в условиях, исключающих действие высоких температур. Рекомендуется применять с анодированием или лакокрасочными покрытиями.
2. АЛЮМИНИЕВЫР ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ ПОНИЖЕННОЙ ПРОЧНОСТИ (все виды литья) ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЙ АЛ2 Химический состав, % 51—10,04-13,0; А1—основа. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката ГОСТ Способ литья Режим термообработки ав \НВ{ кГ/мм2 Образцы 0 12 мм 2685-63 ЗМ, ОМ, ВМ, КМ К д зм, ом, вм, км к д Т2 15 16 16 14 15 15 50 50 50 50 50 50 Типичные механические свойства Вид полуфабриката Заготовки отдельно литые, модифицированные, 0 12 мм Способ литья ЗМ Д Состояние Без термообработки Е \ °в /сГо,2' ЧР\Ш <*~1 кГ/мм* 7000 18 22 8 12 13 55 4,2 *. % 6,0 1,8 Физические свойства 4-2,65 Г/см3. а-10б:=21,1(20-Ы00о); 22,1(20-^200°); 23,3(20-300°) 1/°С. Я,=0,40(100-г-400°) кал/см.. сек.°С. С=-0,20'(100°); 0,21(200°); 0,22(300°); 0,24(400°) кал/ГС. Коррозионная стойкость ' Удовлетворительная. В зависимости от плотности отливок применяются два ;; метода защиты от коррозии: а) анодирование в серной кислоте (с наполнением ;<■ пленки хромпиком) и лакокрасочные покрытия (отливки с пористостью не выше I третьего балла); б) анодирование в хромовой кислоте или химическое оксидиро- ; вание, или грунтование (грунтом горячей сушки) и лакокрасочные покрытия :, (отливки с пористостью выше третьего балла). 215
Технологические свойства Обладает хорошими литейными свойствами. Температурный интервал кристаллизации 6004-577°, температура литья 6804-750°, линейная и объемная усадки — 0,9 и 3% соответственно. Жидкотекучесть сплава высокая — длины отлитых при 700°: спирали — 820, прутка — 420 мм. Герметичность хорошая — образцы разрываются без течи при давлении 160 атм. Сплав не склонен к образованию горячих трещин. Перед модифицированием его необходимо рафинировать вакуумированием, а также хлором, гексахлорэтаном (С2С16) или сухими хлористыми солями (МпС12, 2пС12 и др.). Низкие механические свойства сплава могут быть повышены модифицированием двойной смесью солей (33,5% ИаСИ-66,5% ЫаР~14-2% от веса плавки при 780—8№ (10—12 мин). Для одновременного рафинирования и модифицирования применяется универсальный флюс (25%МаС1 + 60%МаР-Ы5%Ка3А1Рб)— 1—2% от веса плавки при 8004-810° (выдержка 10—12 мин). Время выстаивания металла после обработки флюсом — не более 30 мин. Вакуумирование можно проводить после модифицирования. Термообработкой не упрочняется. Для снятия остаточных напряжений рекомендуется отжиг по режиму Т2: выдержка при 300±10° (2—4 час), охлаждение на воздухе или с печью. Хорошо сваривается г'азовой и аргоно-дуговой сваркой. Плохо обрабатывается резанием. Применение Малонагруженньге детали агрегатов и приборов (литье под давлением).
СПЛАВ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ С ХОРОШИМИ ЛИТЕЙНЫМИ СВОЙСТВАМИ (литье в землю и кокиль) ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % 51—8,0—10,5; М^—0,17^-0,30; Мп—0,2-г0,5; А1—основа. АЛ1 Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Заготовки 0 12 мм ГОСТ 2685-63 чгагаадтгтаангпямгагсдмвязас^ Способ литья о.§ ! н о Реж ообр ' я ЗМ, ОМ, ВМ, К, Д ЗМ, К, Д, ОМ, ЗМ. К 1 XI Х6 Х6 °в 1 ив кГ/мм2 15 20 23 24 50 70 /701 70 6,,, % 2 1,5 3 3 Типичные механические свойства Вид полуфабриката Заготовки отдельно отлитые, модифицированные, 0 12 мм Плоские заготовки толщиной 3 мм Заготовки отдельно отлитые, модифицированные, 0 6 мм особ тья ЗМ д ВМ ЖИМ )МООб- ботки Х6 — Т6 гЬя 1 Рц О. О) О Е*8- О) 03 , > — — 20 I 100 200 1 300 Е 1 _0 ?°Л нв кГ/мм% 7000 7000 <— — •— — 26 29 26 26 26 25 20 16 — — — — У0 — — — — — 6з, % 4 1,8* 4* 3.7 3,5 3,2 0 ^ ^ « аз 0,5 — ,— — — — Удлинение определялось на расчетной длине 60 и 25 мм соответственно. 217
Механические свойства при высоких и низких температурах Вид полуфабриката Заготовки отдельно отлитые 0 10 лш особ тья ЗМ 1 Т та I та о. к о. ЖИМ ЭМОО ТКИ Т6 пера пыта 5ёо 100 150 175 200 250 —40 —70 —196 см 1 оз 22 19 18 16 11 28 29 33 65, % 3,0 3,5 3,6 4,0 5,4 3,2 2,8 2,8 см <о ■а — — — — 0,25 0,25 0,25 Механические свойства после стабилизации* при высоких температурах Вид полуфабриката Заготовки отдельно отлитые, модифицированные, 0 ДО мм особ тья 1 п * ЗМ т—" о, к р а н н жим рабо О) УО О, о Т6 та ж о- к >^ к н к пера пыта 20 100 150 175 см з? ^ со 24 23 20 14 65, % 3,0 2,6 3,2 5,4 Предварительная выдержка при температуре испытания в течение 100 час. Физические свойства 4=2,65 Г/см\ а-106=21,1(20-100°); 23,1 (1004-200°); 25,7(200+300°) 1/°С. 31=0,35(25°); 0,37(100°); 0,38(200°); 0,38(300°) кал./см. сек°С. с=0,18(100°); 0,19(200°); 0,20(300°) кал./ГС. Коррозионная стойкость Удовлетворительная. В зависимости от плотности отливок применяются два метода защиты от коррозии: а) анодирование в серной кислоте с наполнением пленки хромпиком и лакокрасочные покрытия (отливки с пористостью не выше третьего балла); б) анодирование в хромовой кислоте или химическое оксидирование или грунтование (грунтом горячей сушки) и лакокрасочные покрытия (отливки с пористостью выше третьего балла). Технологические свойства Обладает хорошими литейными свойствами. Интервал кристаллизации 6004-577°, температура литья 6804-750°, линейная и объемная усадки —1,0 и 3,3% соответственно. Жидкотекучесть сплава высокая — длины отлитых при 218
700°: спирали — 800, прутка — 359 мм. Герметичность высокая — образцы разрываются без течи при давлении 260 атм. Сплав не склонен к образованию горячих, трещин. Рафинирование — гексахлорэтаном (СгСЦ) или хлористыми солями (2пС12 и МпС12) перед модифицированием. Для одновременного проведения рафинирования и модифицирования рекомендуется применять универсальный флюс (40% N3? + 45% №С1 4- 15% Ка3А1Р6) — 1—2% от веса плавки. Термообработка по двум режимам: Т1 — нагрев 175±5°, выдержка 5—17 час, охлаждение на воздухе; Т6 — нагрев под закалку 535±5°, выдержка 2—6 час, охлаждение в воде; старение при 175±5° (10—15 час), охлаждение на воздухе. Сваривается газовой и аргоно-дуговой сваркой, удовлетворительно обрабатывается резанием. Применение Крупные и средние нагруженные детали (картеры КПП, кронштейны корпусы и др.), а также детали двигателей (картеры, блоки цилиндров и др.).
АЛЮМИНИЕВЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ СПЛАВ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ Химический состав, % АЛ4Д $1-9-4-11,5; Си—1,3-1,8; Мд—0,4-7-0,7; Мп—0,2—0,4; Сг—0,1-М),2; П—0,1-г-0,2; А1—основа. Механические свойства по ВТУ ИМ 35—68 (не менее) Вид полуфабриката Образцы отдельно отлитые (толщиной не менее 3 мм) Способ I литья [ д --,У1' пыяаздуимаздиг-мнгпггягяжяищ жл.чи имит Состояние Без термической обработки Термически обработанные по. режиму Т6 2 28 35 6,% о 1,5 ИВ 90 107 Типичные механические свойства при комнатной температуре Вид полуфабриката Образцы отдельно отлитые (толщиной не менее 12 мм) Способ 1 литья | Д "' 11111ИПИГТТТ-»^——■—■ Состояние Без термической обработки Термическая обработка по режиму Тб Е \ ав 'а0,2 кГ/мм2 8100 32 401 23 32 6, % 3 4 ИВ 100 120 0,4 Физические свойства 4 = 2,70 Г\см?>\ а-106=21,О(20—100°); 21,5(20—200°); 22,1(20—300°) 1/°С\ Я=0 33(20°); 0,35(100°); 0,37(200°); 0,38(300°); 0,38(400°) кал/см. секРС. Коррозионная стойкость Коррозионная стойкость сплава — удовлетворительная. По общей коррозии (потеря веса образцов после трехмесячной выдержки в 3%-ном растворе ИаС1) относится к материалам 5-го балла стойкости (ГОСТ 5272—60). Обладает удовлетворительной стойкостью против коррозии под напряжением. Мало склонен к межкристаллитной коррозии. Для защиты от коррозии отливки подвергаются анодированию в хромовой кислоте согласно РМО 1434—64. 220
Технологические данные Сплав обладает хорошими литейными свойствами. Температура литья 620—680°С. Линейная усадка 1,0%. Жидкотекучесть, хорошая: длина отлитого при 700°С прутка 370 мм. Герметичность высокая. Сплав не склонен к трещинообразованию: первая трещина появляется при ширине кольца 5 мм. Для рафинирования используются гексахлорэтан СгСЬ или хлористый марганец МпС12. Сплав применяется в литом и термически обработанном состоянии (Т6). Режим Т6: нагрев под закалку при 495±5°С, выдержка 2 час (первая ступень); подъем температуры до 515±5°С, выдержка 4 час (вторая ступень);, охлаждение в воде при температуре не выше 40°С; старение при 165±5°С, выдержка 12 час, охлаждение на воздухе. Свариваемость удовлетворительная. Обрабатываемость резанием хорошая. Применение Литые под давлением детали ответственного назначения, работающие нр№. температурах до Ш0°С.
СПЛАВ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ И ЖАРОПРОЧНОСТИ (литье в землю и кокиль) ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ АЛ5 Химический состав, % 51 -.4,5-5,5; Си—1,04-1,5; М&—0,35+0,60; А1—основа. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Заготовки, 0 12 мм ГОСТ' 2685 63 | Способ литья 1 1 3, О, В, К 3. О, В 3. О, В 3, О, В, К Режим термообработки Т1 Т5 Т6 Т7 *в 1 НВ кГ/мм* 16 20 23 18 65 70 70 '65 б*, % 0,5 0,5 0,5 1,0 Типичные механические свойства Вид полуфабриката особ гья Я 8 1 и ч а.5 Н О ЖИМ браб О) О п. о ^ &и 1 >»о пера рмы, з ° 3-8- н 1СГо Л\НВ\ кГ/мм- 65, % Заготовки отдельно отлитые, 0 12 мл То же 0 6 мм 3 В Т5 Т5 20 100 200 300 7000 — — — — 24 31 36 32 30 18 — — — 80 — — — 0,8 1,9* 2,2 2.7 1,5 0,2 Удлинение определялось на расчетной длине 25 мм Механические свойства при высоких температурах Вид полуфабриката Способ литья Режим термообработки Температура испытания, °С 0ч),2 ОГщо кГ/мм* 65, % Заготовки отдельно ютлитые, 0 Млсл 20 100 1.50 200 250 300 20 100 200 250 300 26 25 25 | 22 18 13 24 24 18 ! 14 1 10 18 — — — — — 18 18 14 1 12 8 — — 9,0 5,5 1 3,5 — — __ 0,8 1,0 1,0 1,4 1.5 4,0 1,5 2,0 2,5 4,0 6,0 222
Механические свойства после стабилизации* Вид полуфабриката Заготовки отдельно отлитые, 0 10 мм особ 1 тья 1 ь-; д О к; 3 жим тер-| бработки! о> о Си о Т5 мперату-I испыта- I й, °С | 0> <Я 22 Н О, Я 20 150 175 300 ашшшаштятшшаташпр ав 1 ОГмо КГ/ММ** 26 27 25 — — 3,0 05, % 0,8 2,0 1,0 I * Стабилизация — предварительная выдержка при температуре испытаний (;• в течение 100 чс№< Физические свойства ^=2,68 Г/слЛ а-10^=23,0 (20-г-100°); 25,0(100-200°); 25,5(200-г300°) 1/°С. Х=0,38(25°); 0,39(100°); 0,40(200°); 0,42(300°) кал/см. сек.°С. с«0,20(100°); 0,23(200°); 0,25(300°) кал/ГС. Коррозионная стойкость Невысокая. Отливки с пористостью не выше третьего балла защищаются от коррозии анодированием в серной кислоте (с наполнением пленки хромпиком) и лакокрасочными покрытиями. При пористости выше третьего балла применяют химическое оксидирование или грунтование (грунтом горячей сушки) и лакокрасочные покрытия. * Технологические свойства Литейные свойства — хорошие. Интервал кристаллизации 627—577°, темпе- | ратура литья 7004-750°, линейная и объемная усадки— 1,1 и 4,8% соответствен- ■ но. Жидкотекучесть удовлетворительная — длины отлитых при 700°: спирали — , 750, прутка — 344 мм. Герметичность удовлетворительная — образцы разры- г ваются без течи при давлении 230 атм. Сплав при литье мало склонен к | трещинообразованию — первая трещина появляется при ширине кольца 7,5 мм. |г Для получения плотного литья рекомендуется проводить рафинирование I гексахлорэтаном (С2С16), хлористыми солями (2пСЬ, МпСЬ) или вакуумирова- II нием. Повышения прочностных характеристик можно достигнуть термообработкой по режиму Т5: нагрев под закалку 525±5°, выдержка 3—5 час, охлаждение в воде (20—100°), старение при 175±5° (5—10 час), охлаждение на воздухе. Для повышения относительного удлинения применяют термообработку по режиму Т7: после закалки — отпуск при 230±10° (3—5 час), охлаждение на Ь воздухе. Удовлетворительно сваривается аргоно-дуговой сваркой. Обрабаты- [* ваемость резанием — хорошая. Применение , Детали агрегатов, работающих при температуре до 225°, блоки и картеры двигателей. 223
СПЛАВ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ С ХОРОШИМИ ЛИТЕЙНЫМИ СВОЙСТВАМИ (литье в землю и кокиль) ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ Химический состав, % 51—€,04-8,0; Ме~^0,2-~-0,4; А1—основа. АЛО Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Заготовки, 0 12 мм ГОСТ 2685-63 Способ литья 3, О. В, К Д 3, О, В, К, Д К 3, О, В К 3, О, В зм, ом, вм зм, ом, вм зм, ом, вм тер-| отки! 1 «в Реж мообр — Т2 Т4 Т4 Т5 Т5 Т6 Т7 Т8 ав \НВ кГ/млР 1 ; 16150 2 17 14 19 18 21 20 23 1 20 1 16 50 45 50 50 60 60 70 60 55 1 2 4 4 2 2 1 2 3 Типичные механические свойства Заготовки, отдельно отлитые, 0 12 мм То же. модифицированные, 0 12 мм То же, 0 6 мм 3 ом зм вм Т4 Т4 Т4 Т5 Т6 Т7 Т4 _ _. — — — — 20 100 200 7000 — — — — — *— 20 22 20 22 23 21 20 21 20 И — 12 18 16 — — 15 — — — — — — — 55 — 65 75 65 — — 4,5* — —• — 1 ~~ — — 10 8 4 2 3 8,0** 7,5 7,0 * Предел выносливости определялся при чистом изгибе вращающегося образца (N=5- 108). ** Удлинение определялось на расчетной длине 25 мм. 224
Механические свойства при высоких температурах (термообработка по режиму Т4) Вид полуфабриката Заготовки отдельно отлитые, немо- дифицированные 0 10 мм То же, модифицированные. Способ I литья I 3 ЗМ Температура испытания, °С 20 100 150 . 200 250 100 150 200 250 С4 20 18 16 16 15 18 17 1 15 1 13 65, % 5 9 18 19 2» • 8 17 25 1 36 Физические свойства 4=2,66 Г/см*. а-10в=23-(204-100°); 25,0(100-5-200°); 25,5(2004-300°) 1/°С Л=0,36(25°); 0,37(100°); 0,39(200°); 0,40(300°) кал/см. сек.°С. с=0,21(100°); 0,22(200°); 0,24(300°) кал/ГС. Коррозионная стойкость Удовлетворительная. Отливки с пористостью не выше третьего балла защищаются от коррозии анодированием в серной кислоте (с наполнением пленки хромпиком) и лакокрасочными покрытиями. При пористости выше третьего балла и для литья под давлением применяют анодирование в хромовой кислоте или химическое оксидирование или грунтование (грунтом горячей сушки) и лакокрасочные покрытия. Технологические свойства Литейные свойства — хорошие. Интервал кристаллизации 610—577°, температура литья 680-^750°, линейная и объемная усадки —1,0 и 3,8% соответственно. Жидкотекучесть высокая — длины отлитых при 700°: спирали — 770, прутка — 350 мм. Герметичность высокая — образцы разрываются без течи при давлении 190 атм. Сплав не склонен к образованию горячих трещин. Рафинирование — гексахлорэтаном (С2С16) или хлористыми солями (2пС12 и МпС12) до модифицирования. Для одновременного рафинирования и модифицирования применяется универсальный флюс (40% N3? + 45% №С1 4- 15% На3А1Р6) — 1-~2% от веса плавки. В зависимости от требований, предъявляемых к деталям, применяются следующие режимы термообработки: Т2 — нагрев до 300±10°, выдержка 2—4 час, охлаждение на воздухе или вместе с печью; Т4 — нагрев под закалку до 535±5°, выдержка 2—6 час, охлаждение в воде (20—100°); Т5 — закалка по режиму Т4 с последующим старением при 150±5° (1—3 час), охлаждение на воздухе; Т6 — закалка по режиму Т4 с последующим старением при 200±5° (3—5 час), охлаждение на воздухе; Т7 —закалка по режиму Т4 с последующим стабилизирующим отпуском при 225±10° (3—5 час), охлаждение на воздухе; Т8 — закалка по режиму Т4 с последующим смягчающим отпуском при 250±10° (3—5 час), охлаждение на воздухе. Сплав склонен к естественному старению после закалки. Для деталей, требующих постоянства размеров, следует проводить искусственное старение с длительной выдержкой, либо применять режимы Т2 и Т7. Сваривается газовой и аргоно-дуговой сваркой. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная. Применение Детали сложной конфигурации средней нагруженности (корпуса, картеры КПП и т. д.) и детали двигателей (головки блоков, крышки и др.),. работающие при температурах до 2О010. 15 Зак. 2022 225
ЛИТЕЙНЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ И ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ (литье в землю) АЛ19 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ Химический состав, % Си—4,5-7-5,3; Мп—0,6-М,0; И—0,154-0,35; А1—основа. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Заготовки 0 12 мм ГОСТ 2685-63 Способ литья 3, О, В 3, О, В Режим термообработки Т4 Т5 сгв 1 ИВ кГ/мм2 30 34 70 90 65, % 8,0 4,0 Типичные механические свойства Вид полуфабриката Заготовки, отдельно отлитые (в землю), 0 12 мм Режим 1 термооб- 1 работки 1 Т4 Т5 Е 7000 7000 0 '■ зв | о*о,2 кГ/мм2 2500 2600 32 37 18 26 1 ИВ 1 <*-ч* 80 100 7,0 7,0 6б, % 10,0 5,0 /% 1.0 0,8 * Определяли при чистом изгибе вращающегося образца (N=2- Ю7) Механические свойства при низких и высоких температурах Вид полуфабриката Заготовки, отдельно отлитые (в землю), 0 10 мм Режим термообработки Т4 Т5 Температура испытания, °С —40 --70 175 200 250 300 350 —40 —70 175 200 250 300 350 <Ув 30 30 27 27 18 14 8 34 34 28 28 20 15 8 00,2 0100 кГ/мм* — 18 18 10 7 5 — — 23 22 16 10 6 — 18,0 15,0 11,0 6,0 3,5 — — 18,5 15,0 11,5 6.5 3,5 мямшшка б5, % 9,5 9,5 4,0 3,0 5,0 5,0 8,0 7,5 7,5 4,0 3,0 4,0 5,0 8,0 226
Физические свойства 4 = 2,7Ь Г/см*. а-10б=19,5(20-т-100°); 22,8(100-200°); 26,5(200-г300°) 1/°С. X -0,27(25°); 0,29(100°); 0,32(200°); 0,35(300°); 0,38(400°) кал!см. сек.°С. с=0,20(100°); 0,23(200°); 0,25(300°); 0,27(400°) кал/ГС. Коррозионная стойкость Невысокая. Отливки с пористостью не выше третьего балла защищают от коррозии анодированием в серной кислоте (с наполнением пленки хромпиком) и лакокрасочными покрытиями, при пористости выше третьего балла применяют химическое оксидирование или грунтование (грунтом горячей сушки) и лакокрасочные покрытия. Технологические свойства Литейные свойства — удовлетворительные. Интервал кристаллизации 6504-548°; температура литья 700—750°; линейная усадка 1,25%. Жидкотеку- честь невысокая — длины отлитых при 700°: спирали — 380, прутка — 205 мм. Герметичность пониженная — образцы дают течь при давлении 70 атм. Склонен к образованию горячих трещин и рыхлот — первая трещина появляется при ширине кольца 32,5 мм. Для получения отливок без дефектов необходимо предусматривать усиленное питание, применение податливых стержней, охлаждение массивных мест, рассредоточенный подвод металла, плавные переходы в сечениях стенок деталей. Рафинирование — аргоном, гексахлорэтаном (СгС1б), хлористыми солями (МпС12, 2пС12) или вакуумированием. Термообработка по режимам — Т4 и Т5. Т4 — во избежание пережога отливок применяется двухступенчатый нагрев под закалку: I ступень — нагрев до 530±5°, выдержка 7—9 час ; II ступень — нагрев до 540±5°, выдержка 7—9 час, охлаждение в воде. Т5 — закалка та же, что и по режиму Т4, старе- ■■ ние при 175±5°, выдержка 3—5 час, охлаждение на воздухе. Сваривается аргоно-дуговой сваркой. Допускается также газовая заварка дефектов. Хорошо обрабатывается резанием. Применение Диски опорных катков, кронштейны и другие нагруженные детали.
ЛИТЕЙНЫЕ КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ СПЛАВЫ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ (литье в землю и кокиль) АЛ23, АЛ23-1 ТЕРМОУПРОЧ-НЯЕМЫЕ СВАРИВАЕМЫЕ Химический состав, М&—6,0-~7,0; 2г—0,05-0,20; Ве—0,02 + 0,10; Ть-0,05 -г 0,15; А1—основа. Сплавы АЛ23 и АЛ23-1 отличаются друг от друга по содержанию вредных примесей: в сплаве АЛ23 Ре и 51 до 0,2% каждого, а в сплаве АЛ23-1 — 0,05%. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Заготовки 0 12 мм ГОСТ 2885—63 2685-63 Марка АЛ23 А Л 23-1 Способ литья 3, О К.Д 3, О, К 3, О К.Д 3, О, К тер-| ОТКИ| о 11 Т4 — Т4 0в 1 НВ кГ/мм* 19 22 23 20 24 25 60' 60. 60 60 60' 60 •о 4 6 6 5 10 10 Типичные механические свойства при комнатной температуре Вид полуфабриката Марка сплава о к о н с к и ч тер- ОТХИ жим браб о» о а о КГ/ММ^ Заготовки, отдельно отлитые, 0 12 мм Заготовки, вырезанные из клиновых проб АЛ23 АЛ23 АЛ23-1» АЛ 23-1» АЛ 23-1 3 3 3 3 к Т4 — Т4 — — 6700 7560 — — 2770 — — 23 25 23 26 26 ,3 » 14 82 6 ! 10 13 1 74 | 7 14 — 75 71 12 18 0,5 1,5 0,9 2,0 1.0 228
Механические свойства при высоких и низких температурах (АЛ23-1) Вид полуфабриката Заготовки, отдельно отлитые (в землю), 0 12 мм Режим тер- 1 мообработки! — — — Т4 Т4 Т4 Т4 Т4 Т4 | Температу- [ ра испыта-1 1 нип, °С | —196 —100 100 150 200 300 —196 —100 100 150 200 300 И 23 24 25 21, 18 10 30 28 — — — — «о 1 9 10 10 8 20' 12 14 — — _^ — СЛ ? X 0,3 0,4 0,8 0,8 0,8 1,0 0,6 1,3 1,8 1,7 1.7 1,0 Физические свойства 4=2,55 Г1см\ а-106=24,5(20ч-100°); 25,6(20-^-200°) 1/°С. Х = 0,297(100°); 0,285(200°) кал/см. сек°С. г=0,217(50°); 0,220(100°) кал/Г°С. Коррозионная стойкость Высокая. Для ее повышения детали подвергаются анодированию в хромовой кислоте. Технологические свойства Обладают хорошими литейными свойствами. Интервал кристаллизации 628-т-450°, линейная усадка — 1,1%. Жидкотекучесть удовлетворительная — — длина прутка, отлитого при 700°, 264 мм. Герметичность удовлетворительная. Для ее повышения рекомендуется пропитка отливок лаком Сб-1с, церезином и другими составами. Сплавы мало склонны к трещинообразованию при литье — первая трещина появляется при ширине кольца 15 мм. Для получения плотного литья рекомендуется рафинирование гексахлорэта- ном (СгОб), хлористым марг'анцем или вакуумированием. Сплавы могут применяться без специальной термообработки, но с целью повышения механических свойств и коррозионной стойкости деталей допускается их закалка по режиму: нагрев до 435±5°, выдержка 20 час, охлаждение в воде (80-100°). , Удовлетворительно свариваются аргоно-дуговой сваркой. Прочность сварных соединений — до 90% прочности основного материала. Обрабатываемость резанием хорошая. Применение Детали, подвергающиеся в процессе эксплуатации коррозионным воздействиям, несущие средние статические и ударные нагрузки и работающие при температурах от —60 до +100°. 229
ЛИТЕЙНЫЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ САМОЗАКАЛИВАЮЩИЙСЯ СПЛАВ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ АЛ 24 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫИ Химический состав, % 2п—3,54-4,5; М^—1,5~-2,0; Мп—0,2-г0,5; И—0,1+0,2; А1—основа. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Заготовки, отдельно отлитые, 0 12 мм дааи—ян , 1 ГОСТ 2685-63 Способ литья 3,0, В 3,0, В Режим термообработки Т5 °ъ\НВ кГ/мм2 22 27 •60 70 «5, % 2 2 Типичные механические свойства Вид полуфабриката Заготовки, отдельно отлитые, (в землю), 0 12 мм Образцы, вырезанные из заготовок или прилитые к отливке (кокиль) Режим термообработки Естественное старение (10 сут.) Т1 Т5 Т5-1 Т5 ТВ Е К|0О,2#Я кГ/мм2 6900 — — 1— — 24 24 31 29 32 36 15 75 70 — 90 65, % 4 3 3 — 801 2 22-100; 15 30' НО 12 1 **? Як, 0,2 — — 2,0 1,5 Физические свойства 4=2,74 Г/см*. а- 106=23,2(20-М00°); 25,8(100+200°) 1/°С. Х=0,28(25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Удовлетворительная. Ее несколько повышает термообработка. Отливки с пористостью не выше третьего балла защищают от коррозии анодированием в серной кислоте (с наполнением пленки хромпиком) и лакокрасочными покрытиями. При пористости выше третьего балла применяют химическое оксидирование или грунтование (грунтом горячей сушки) и лакокрасочные покрытия. Технологические свойства Литейные свойства удовлетворительные. Температура литья 680-г-730°, линейная усадка — 1,2%. Жидкотекучесть удовлетворительная — длины отлитых при 700°: спирали — 420, прутка — 240 мм. Герметичность удовлетворительная — образцы разрываются без течи при давлении 160 атм. Сплав склонен к окислс- 230
нию и газовой пористости, поэтому плавку рекомендуется вести под слоем флюса (60% карналита и 40% плавикового шпата) и вводить в сплав 0,054-0,07% бериллия, а также к образованию горячих трещин (первая появляется при ширине кольца 22,5 мм). Для рафинирования используется гексахлорэтан (СгС1б) или хлористые соли (2пС12 или МпСЬ). Пластичность сплава может быть повышена модифицированием фторцирконатом калия Кг^гРе (14-2% от веса плавки при 780°). Применяется в литом и термически обработанном состоянии. Для ускорения процесса упрочнения сплава в литом состоянии рекомендуется режим Т1 — искусственное старение при 200±5° (8—10 час) и охлаждение на воздухе. Наилучшие свойства при литье в землю сплав получает после термообработки по режиму Т5: нагрев под закалку при 580±5° (4—6 час), охлаждение в воде и старение при 120±5° (8—10 час). Для повышения стабильности размеров деталей рекомендуется режим Т5-1, отличающийся от режима Т5 охлаждением при закалке не в воде, а на воздухе с последующим искусственным старением по обычному режиму. При литье в кокиль максимальные прочностные свойства получают по режиму Т6: закалка та же, что и по режиму Т5; старение при 160±5° в течение 15'— 20 час, охлаждение на воздухе. Свариваемость сплава удовлетворительная. В результате естественного старения прочность сварного шва повышается до прочности основного материала. Обрабатываемость резанием хорошая. Применение Конструкционные, а также корпусные детали (кронштейны, подвески и др.), которые привариваются к изделиям, изготовленным из деформируемых сплавов системы А1—2п—Мд.
ЛИТЕЙНЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ И ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ (литье в землю и кокиль) АМХ-605 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ Химический состав, % Си—5,6-=-6,3; Т1—0,20^-0,45; Мп—0,30-^0,55; Сг—0,30-г0,55; 2г—0,104-0,25; А1-- -основа. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Заготовки 0 12 мм Образцы, вырезанные из заготовок или прилитые к отливке 2 н 3 3 3 3 3 ! к тер- ОТКИ жим браб О) О Он о Т4 Т5 Т4 Т5 Т7 Т4 Т5 Т7 1 Тб оУ1 _нв_\ кГ/мм2 30 34 32 36 34 34 38 36 1 44 80 100 80 100 90 80 ПО 100 1 1,30 °51 °/о 8 3 10 4 3 | 12 10 4 1 7 Типичные механические свойства Вид полуфабриката о о и со н *- о ч О О) О Оч О Е I °в 1а0,21 НВ I ог_, кГ/мм2 ^ « Образцы, вырезанные из заготовок, или прилитые к отливке 3 3 К к к Т4 Т5 Т4 Т5 ТО 7100 7100 — — — 33 36 36 42 46 18 25 18 27 32 85 ПО 90 120 130 9,0 9,0 — — 9,0 10 5 15 12 10 1,0 0,8 1,5 1,0 0,8 Механические свойства Вид полуфабриката Образцы, вырезанные из заготовок 3 3 3 3 К К К К при высоких Режим термообработки Т5 Т5 Т5 Т7 Т7 Т7 I т7 1 Т7 температ} Температура испытания, °С 200 300 350 300 200 250 300 350 грах ав 1 су юо кГ/мм2 27.0 14,0 7,0 — 25,0 20,0 14,0 10,0 14,5 5,5 6,5 6,5 б5, % 10,0 13,0 15,0 — 13,0 14.0 16,0 18,0 232
Физические свойства Л=2,84 Псм*. «• 10°(Т5) -22,8(20-100°); 24,7(1004-200°); 34,5(200-г300°) 1/°С. ' «.106(Т7)=21,2(2Оч-10О°); 23,5(1004-200°); 22,9(200 + 300°) 1/°С. Х(Т5) =0 30(100°); 0,33(200°); 0,34(300°); 0,36(400°) кал/см. сек.°С. с- (Т5) =0,20(100°); 0,22(200°); 0,24(300°); 0,26(400°) кал/ГС. Коррозионная стойкость По степени общей коррозионной стойкости (по потере веса образцов после девятимесячной выдержки в 3%-ном растворе ИаС1) не уступает сплаву АЛ9. Не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением. Защита от коррозии 1 производится стандартными методами, применяющимися для сплавов системны А1 — Си. • Технологические свойства Обладает хорошими литейными свойствами. Температура литья (в зависимости от конфигурации отливок) 6804-780°, линейная усадка —- 1,4%. Жидко- текучесть: длины отлитых при 700° спирали — 660, прутка — 310 мм. Герметичность высокая — образцы не дают течи при давлении до 300 атм. Мало склонен к образованию горячих трещин — первая появляется при ширине кольца 12,5 мм. При разработке технологического процесса отливки деталей в землю необходимо предусматривать рассредоточенный подвод металла в форму, хорошее питание массивных мест и простановку холодильников для повышения скорости кристаллизации. Легирование сплава цирконием осуществляется посредством фторцирконата калия Кг^гРб по следующей схеме. После" полного расплавления (при 770~-780о) на поверхность наносится фторцирконат калия (1% от веса плавки) и в процессе выдержки (10—15 мин) производится периодическая «рубка» поверхностного слоя. После этого с поверхности расплава удаляются продукты реакции. Рафинирование рекомендуется проводить при 730ч-7б0°аргоном, хлористыми солями (МпС16, 2пС12) или гексахлорэтаном СгС1б. Термообработка по трем режимам — Т5, Т6 и Т7. Режим Т5 (для деталей, работающих при ^200°): нагрев под закалку при 540±5°, выдержка 16—20 час, охлаждение в воде (20-=-90о), старение при 160±5° (5 час) и охлаждение на воздухе. Режим Т6 (для деталей, работающих в условиях зна- ; чительных нагрузок при температурах ^200°): закалка та же, что и по режиму 5 Т5, старение при 190±5° в течение 5 час, охлаждение на воздухе. Режим Т7 (для ^деталей, работающих при температурах ^350°): закалка — та лее, что и по . режиму Т5, старение при 240±6° (2 час) и охлаждение на воздухе. Хорошо сваривается аргоно-дуговой сваркой, прочность сварного соединения составляет 71 % прочности основного металла. Допускается газовая заварка де- фектоз. Хорошо обрабатывается резанием. Применение Тяжелонагруженные конструкционные детали, работающие в условиях ударных и знакопеременных нагрузок (диски опорных катков средних и тяжелых машин, кронштейны подвески и другие детали, привариваемые к корпусам из сплава Д20, корпуса бортовой передачи и т. д. взамен деталей из ста- , лей 35Л, 32X06 и др.), а также детали, работающие при температурах до 300° : (поршни, головки блока и др.), которые по условиям работы не могут быть изготовлены из стандартных сплавов АЛ4, АЛ5 и АЛ9. 233
3. МАГНИЕВЫЕ ДЕФОРМИРУЕМЫЕ СПЛАВЫ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ МАГНИЕВЫЙ СПЛАВ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ МА14 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫИ НЕСВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % 2п—5,6ч~6,0; 2г—0,3-±-0,9; Мд—основа. Механические свойства (не менее) Вид полу фабриката ГОСТ или ТУ Вес, кГ; размеры, мм Направление| вырезки образцов (от-, носительно волокна) о в 1 Оа ,2 \НВ\ кГ/мм2 о,% Штамповки (МА14Т1) Поковки МА14Т1 Прутки (МА14Т1-) Профили (МА14Т1) Полосы (МА14Т1) ОСТ1- 90010—70 ОСТ1- 90010:—70' АМТУ 1 516-65 АМТУ 527-66 АМТУ 478-61 <зо кг 30—100 кГ >100 кГ <50 кГ 60—100 кГ >100 кГ 0 8--100 мм 0 101—160 мм Площадь сечения <12 см2 Площадь сечения <130 см2 Вдоль или поперек Вдоль или поперек Вдоль » » » 30,0 28,0 27,0 28,0 27,0 26,0 32,0 31,0 32,0 32,0 — — — — 25.0 24,0 25,0 24,0 65 60 60 55 55 Ьо /Ь 7Ь ЬО — 7,0 7,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0' 6,0 6,0 6,0 Примечание. Состояние всех полуфабрикатов - состаренные (МА14Т1) ■ искусственно Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Полосы прессованные Состояние Искусственно состаренные (МА14Т1) Темпера- 1 тура испы- 1 тания, °С 1 -н70 20 100 150 0*В • 0*0,2 кГ/мм2 41 33 26 21 28 — — о,% 8 10 20 28 X 0,4 0,6 — — 234
Типичные механические свойства Вид полу- ~ I ^ фабриката Состояние ! ' !—, ^ Прутки Искусственно со- > I III прессован- старенные I ные (МА14Т1) 4300 1600 35 30 '14,5 42 47 123,5 12,5 7.5 16 12* 9 24 0,9 * Определяли при консольном изгибе вращающегося образца (N=2-1С7). 23Г>
Физические свойства 4=1,8 Г/см*. а- 106=20,9(20-4-100°) 1°С. А,=0,28(25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Удовлетворительная. Обладает высокой склонностью к коррозионному растрескиванию. Будучи примененным с защитным покрытием для дисков катков, хорошо зарекомендовал себя в коррозионном отношении. Технологические свойства Температурный интервал деформации 2604-420°. Прессование при 300-4-350° со скоростью истечения 3 м/мин., ковка при 420—320°, штамповка при 400,-ь28'0/О. Температура бойков и штампов 350-4-200°. Подсечка профилей — при 200-4-2505, изгиб с растяжением — при 250-ь300°, изгиб в роликах может ■осуществляться без нагрева. Упрочняется искусственным старением по режиму: нагрев до 170° и выдержка 10—24 час. Свариваемость — неудовлетворительная. В процессе сварки (плавлением и контактной) склонен к образованию трещин. Обрабатываемость резанием — •отличная. Применение Высоконагруженные, не подвергающиеся сварке детали (диски опорных катков легких машин, кронштейны и др.). Детали из этого сплава могут длительно работать при повышенных температурах (125-4-150°).
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ МАГНИЕВЫЙ СПЛАВ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ МА2-4 ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫИ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % А1—3,8-5,0; 2п—0.8-И.5; Мп—0,4-0,8; М^—основа. Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Состояние (обозначение) ТУ Размеры, мм вес, кГ а0,2 ШЩ кГ/мм2 Листы Плиты Полосы Трубы прессованные Прутки Профили прессованные Штамповки Поковки Отожженные при 2504-280° в течение 30 мин (МА2-1М) Горячекатаные Горячепрес- сованные Отожженные при 25О+-3000 (0,5—1 час) и горячепрессо- в а иные Горячепрес- со в а иные Горячепрес- сованные Без термической обработки То же АМТУ 228-67 ОСТ1- 900135—71 ОСТ1- 90037»—71' АМТУ 299-61 АМТУ 516-65 АМТУ 527-66 ОСТ1- 90010—70 остг- 90010-70 Толщина 0,8-2,5 То же 2,6—10 То же 12—20 То же 21—32 Сечение <130 см2 0 16—50, , толщина стенки 1,5; 2,0; 2,5 мм 0 8—100 0 101—160 Сечение <5 мм2 Сечение 5,1—12 мм2 <30 кГ 30—100 кГ > 100 кГ <50 кГ >50 кГ | 26,0 26,0 25,0 25,0 25,0 26,0 26,0 26,0 27,0 26,0 26,0 25,0 24,0 25,0 24,0 16,0 15,0 14;0 14,0 15,0 __ — 16,0 15,0 — — — — — — — — — — _ — 45 42 50 50 50 50 50 10,0 8,0 7,0 6Д 6.0: 9,0. 8,0 8,0 9,0 8,0 7,0 70 6,0 6,0 5,0 Типичные механические свойства горячекатанных плит (12—30 мм) горячекатанных плит (12—30 мм) а0?2 а0>2 (СЖ) Х0>3 ТПЦ I СР| ИВ -1 кГ/мм2 * 26 15 38 8,5 17 6 3,5 15! 55 10* 14 20 4150 1600 * Определялся при знакопеременном изгибе вращающегося образца (Ы-2.107).
Механические свойства листов (2 мм) при различных температурах Состояние <и а к Н о. к Ов Оо,2 кГ/мм2 Отожженные (250°, 30 мин ) —70 20 100 150 27,0 26,0 25,0 18,0 — 16.0 15.0 9,0 ♦ 8,0 10,0 30.0 35,0 а, % Физические свойства •4=1,79 Г 1см?. а- 106=26,0(20-М00°) 1/°С, Х=0,23(25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Удовлетворительная. При наличии защитного покрытия достаточно высокая т* атмосферных условиях. Технологические свойства В горячем состоянии обладает высокой пластичностью. Температурные интервалы деформации Технологическая операция Температурный интервал деформации, °С Скорость деформации, м/мин. Прессование Прокатка плит Прокатка листов Листовая штамповка 320—380 400^-430 360—400 250—300 5—20 Термомеханические режимы для сплава в отожженном состоянии 88 ^Г 1 г( Я Я Оптим темпер нагрев 250—300 Первая К»Р1 3,0—3,2 вытяжка Краб! 2,2—2,4 Вторая вытяжка КПр2 2,0—2,2 Краба 1,6—1,7 Удельное давление, кГ/мм2 5,0—1,7 г т\п,мм, при гибке на угол 190° без нагрева 5—75 с нагревом 1,5—2,55 238
Термообработкой не упрочняется. Отжиг листов (МА2-1М) при 2504-280° | (30 мин). Трубы, поковки и штамповки отжигаются при 2Э0-г-ЗО0° (0%5—1 нас). Сплав хорошо сваривается контактной и аргоно-дуговой сваркой. Прочность -сварного шва не ниже 90—95% прочности основного металла. Обрабатываемость резанием отличная. Применение Кронштейны, рамы, перегородки, крыши над моторно-траисмиссионными •отделениями легких машин, сварные катки и другие детали, длительно работающие при 150р и кратковременно при температурах до 200°. К
4. МАГНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ ЛИТЕЙНЫЙ МАГНИЕВЫЙ СПЛАВ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ С ХОРОШИМИ ЛИТЕЙНЫМИ СВОЙСТВАМИ (все виды литья) ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ Химический состав, % А1—7,5~-9,0; 2п—0,2-Н),8; Мп—0,15+0,5; М^—основа. Механические свойства по ГОСТу 2856-68 загото- вок 012 мм, отдельно отлитых в землю (не менее) Режим термообработки °В 1 <Г(Ь2 кГ/мм2 6ю, % Отжиг (Т2) Гомогенизация с закалкой на воздухе (Т4) Гомогенизация с закалкой на воздухе и старение (Т6) 15 15 23 23 — 8,5 2 2 5 2 МЛ 5 Типичные механические свойства (тех же заготовок) )мо- 1 Б" я 2 Р ежи браб (Д< О Т2 Т4 Тб Е 4200 4200 4200 4200 ав 16,0 15,0 25,0 25.5 а0?2 ! •9,5 8,0 9,0 12,0 асж кГ/мм2 _ 28,0 36,5 34,0 *в 12,0 11,5 15,5 17,0 тср 12,0 13,5 14,0 нв 50 60 60 75 1 '-Г кГ/мм2 образцы и, * 4.5 — 8,5 8,5 над- зом о о, — 7,0 7,0 Ою * % 3,0 5,0 9,0 4,0 4,0 6,0 15,0 8,5 1 «* ж а 0,2 0,5 0.3 Механические свойства при низкой и высоких температурах (тех же заготовок) Режим термообработки Температура испытания, °С О*о,2 кГ/мм2 6, % Т6 —70 100 150 25,0 23,0 22,0 _ 8,0 6,0 4,0 6,0 10,0 * Определялся при знакопеременном изгибе вращающегося образца (Ы = 5-107).
Физические свойства 4=1,81 Г1см\ а- Ю6=26,8(20~-100°) 1/°С. Х,=0,18(25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Удовлетворительная. Повышается оксидированием и лакокрасочными покрытиями. Технологические свойства Обладает хорошими литейными свойствами. Температурный интервал кристаллизации 6004-430°. Температура литья 700+780°, линейная усадка — 1,04-1,2%. Жидкотекучесть повышенная — длина отлитого прутка —• 290—300 мм\ герметичность — удовлетворительная (при отсутствии микрорыхлот). Обладает средней склонностью к образованию микрорыхлот и мало склонен к образованию горячих трещин. Упрочняется термообработкой. Режимы термической обработки (охлаждающая среда — воздух) Группа литья Режим тер-1 мообработки! Закалка температура нагрева, СС выдержка, час Отжиг 1 температура наг- 1 рева, °С выдержка, час Старение температура наг- рева/С выдерж- [ ка, час Все группы Отливки (в землю) с толщиной стенки <10 мм и массивными частями —до 20 мм% охлажденные путем установки холодильников Отливки (в землю) с толщиной стенки 10—20 мм и массивными частями (с фланцами, бобышками, и т. д.) с толщиной до 400 мм. Отливки (в землю) с толщиной стенки >20 мм с массивными частями толщиной >40 мм Все отливки в кокиль Т2 Т4 Т6 Т41 1 Тб1 14 1 Т6) Т4 Т6 — 415±5 415±5 1 ( 360 ±5 + 420±5 360±5 + 420'±5 415±5 415±5 — 8-16 8-16 3 13-21 3 21—29 8 16 8—16 350±5 __ — — — — 2—3 — — — — — — — — 175+5 или 200 ±5 — 175+5 или 200±5 175+5 или 200±5 175± или 1 200±5 — 16 8 16 8 __ 16 8 16 8 Сплав удовлетворительно сваривается аргоно-дуговой- и газовой сваркой; рекомендуется для литья в землю, кокиль и под давлением. Применение Картеры КП, кронштейны, рамы и другие детали. В ряде случаев может служить заменителем алюминиевых сплавов АЛ2, АЛ4, АЛ5, АЛ6, АЛ7, АЛ9 и АЛИ. 16 Зак. 2022 241
ЛИТЕЙНЫЙ МАГНИЕВЫЙ СПЛАВ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ МЛ12 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ Химический состао, % 2п—4,0-^5,0; 2г—0,64-1,1; М^—основа. Механические свойства по ГОСТ 2856-68 заготовок 0 12 м отдельно отлитых в землю (не менее) Режим термообработки Старение Т1 О* в 1 О*о,2 кГ/мм2 20 23 9 13 6,0, % 6 5 Типичные механические свойства (тех же заготовок) Т1 Т6 4400 4400 4400 22 25 27 12 15 16 36 39 19 18 15,5 15,5 15,5 7,5 8.0 7 6 6 8 7 7 0,5 0,4 0,4 * Определяли при знакопеременном изгибе вращающегося об- разца (М=2-107). Механические свойства при низкой и высоких температурах (тех же образцов) Режим термообработки — — Т1 Т1 Т1 Т6 Т6 Т6 ^3 О) •** О 5 <° г*" 15 о. К «2 >«3 —70 150 200 —70 150 200 —70 150 200 Ов О*0,2 кГ/мм2 23 15,5 13 25 16 14 26 16 12,5 16 9,5 8,5 20 11 8,5 20 10 7,5 6, % 2,5 6 6 2,0 8 10 ■1.5 8 10
Физические свойства ^-1,81 Г/см3. а- 10б=26,2(20-М00°) 1/°С. Х=0,32(20°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Удовлетворительная (близкая к стойкости сплава МЛ5). Технологические свойства Обладает удовлетворительными литейными свойствами. Температура литья 740-7-780°, линейная усадка 1,3—1,4%. Жидкотекучесть удовлетворительная — длина отлитого прутка — 290 мм. Склонность к образованию горячих трещин несколько выше, чем у сплава МЛ5. Для получения отливок без дефектов необходимо предусматривать усиленное питание, применение податливых формовочных и стержневых смесей, рассредоточенный подвод металла, плавные переходы в сечениях стенок деталей. В литом и термически обработанном состояниях отливки обладают высокими и однородными механическими свойствами. Механические свойства образцов, отлитых отдельно и вырезанных из деталей, близки между собой. Микрорыхлоты снижают свойства отливок в значительно меньшей «степени, чем у сплава МЛ5. Термообработка — по режимам Т1 и Т6. Режим Т1—старение при 300±5°, выдержка 4—6 час, охлаждение на воздухе. Режим Т6 — нагрев под закалку: 1-я ступень 400±5°, выдержка 2 час; 2-я ступень подъем температуры до 490±5°, выдержка 3 час, охлаждение на воздухе; старение при 150±5° (50 час) или при 160±5° (24 час), охлаждение на воздухе. Исправление дефектов деталей — подваркой аргоно-дуговым способом с применением присадочного материала СВ-122. Применение Картеры КП, кронштейны подвески, корпуса, крышки и другие детали.
ЛИТЕЙНЫЙ МАГНИЕВЫЙ СПЛАВ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ МЛ15- ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫИ Химический состав, % 2п—4,0-7-5,0; Ьа—0,64-1$; 2г—0,7-г 1Д; М&— основа. Механические свойства по ГОСТ 2856-68 заготовок 0 12 мм, отдельно отлитых в землю (не менее) термообработки Т1 О В 1 0о,2 кГ/мм2 21 13 6, % 3 Типичные механические свойства (тех же заготовок) Режим термообработки Т1 "П 4300 <*в 22,0 «То,? 1 0*сж кГ/мм2 15,0 38.0 *в 17,0 Тер 15,0: к-^./сГ/лш2 обр гладкие 9,0 азцы с надрезом 7,0 б5 * % 4 5 ^ X 0,20 * Определяли при консольном изгибе вращающегося образца (Ы = -2-Ю7). Механические свойства при низкой и высоких температурах (тех же образцов) Режим термообработки Т1 Температура испытания, °С —70 150 200 (У В 1 #0,2 кГ/мм2 21,0 14,5 12,5 14,5 10,5 8,5 о,о, % 1,0 5,0 13,0 244
Физические свойства 4=1,83 ГЧем*. а-1.0^=2б,9(20-г-ЮТ) 1/°С ^-0,33(25°) кал/см. сек°С. Коррозионная стойкость Удовлетворительная. Технологические свойства Обладает хорошими литейными свойствами. Рекомендуется для литья в землю и кокиль. Температурный интервал кристаллизации 630-г-539°, температура литья 720-ь790°, линейная усадка 1,24-1,5%. Жидкотекучесть и герметичность по сравнению со сплавом МЛ5 более высокая — длина отлитого прутка 320 мм; детали с толщиной стенки 3 мм выдерживают гидростатическое давление 150 атм и пневмодавление 100 атм. Термообработка (Т1): старение из литого состояния при 300±5°, выдержка 2—6 час. охлаждение на воздухе. Сваривается аргоно-дуговой сваркой. Применение Нагруженные детали, работающие в условиях высокой герметичности.
5. ТИТАНОВЫЕ СПЛАВЫ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ТИТАН ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ ВТ1-0 Химический состав, % Т1 — основа. Примесей не более: Ре- 51- С - Н2- Ы2- -0,18 -0,10 -0,07 -0,01 -0,04 02 —0,12 Механические свойства в отожжейном состоянии, (не менее) Вид полуфабриката ГОСТ или ТУ Размеры, мм НВ кГ/мм2 *б\* % (3 « Листы Проволока Трубы Поковки, штамповки, прутки кованые АМТУ 475-67 АМТУ 449-59 АМТУ 386-2-65 АМТУ 368-1-62 0,3—0,4 0,5—1,8 2,0—6,0 6,5—10,0 0 1,0—7,0 0 6,0-54,0 0 до 100 мм 40 — ^48,0 40 40 —— — 131—153 !_ — 12 15 20 50 — -— — 10 Угол загиба листов по ТУ (не менее) Толщина листов, мм 0,3—0,6 0,7 0,8 1.0 Угол загиба в градусах 140 130 120 ПО Толщина листов, мм 1,2 1.5 1,8—10,0 Угол загиба в градусах 100 90 80 Испытания по ОСТ 1683 при разнице оправки, равной толщине листа. 246
Физические свойства <*=*4,5 Г'/см3. а 106=8,3(20-М00°) 1/°С. Х=0,39 (25°) кал/см. сек.°С. Технологические свойства Пластичность при горячей деформации очень высокая, при холодной деформации — высокая. Температура ковки предварительно деформированной заготовки 950—700°. Удовлетворительно штампуется в холодном состоянии. Характеристики штампуемости: Квыт. раб. =1,70—1,75; гтт =2,54-3,05-^ Режим отжига: нагрев при 530±10° 30 мин — для листов, 680±10° в течение 1 час— для прутков и поковок. Хорошо сваривается дуговой сваркой в среде аргона и контактной сваркой без применения защитной атмосферы. Применение Сварочная проволока, листовые штампованные детали сложной формы, работающие при температурах до 150°.
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ ПОВЫШЕННОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ ОТ4-1 ' ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫИ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % А1—-1,04-2,5; Мп—0,5ч-1,8; Ть-основа. Примеси не более: Ре — 0,3 51 — 0,15 02 —0,15 N2 — 0,05 Н2 —0,012 С —0,1 Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Листы толщиной, *мм: 0,5—0,7 0,8—1,0 1,2-1,8 2,0—6,0 6,5—10,0 Штамповки, поковки и прутки кованые 0 до 100 мм Трубы ТУ АМТУ 475-67 АМТУ 368-62 АМТУ 1386-2—66 Состояние Отожженные Отожженные — св 1 Е кГ/мм2 | 65 65 65 65 65 60 60 11000 11000 ттт % 25 ,20 20 15 13 15 — — — — — 35 5 <3 * — 4,5 НВ {й, мм. — — — — 255-207 13.8-4,2 сэ Угол 1 загиб град. 100 80 70 60 60 Физические свойства 4*4,55 Г/см\ «•10б=8,0(20-гЮО°) 1/°С. Х=0,023 (25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Высокая в различных климатических условиях и в 3% растворе ЫаС1. Технологические свойства Хорошо деформируется в холодном и горячем состояниях. Температурный интервал деформации 10Ю0 (1050)4-800°. 248
Характеристики штампуемости листового материала Температура нагрева, °С 20 600 Вытяжка, ' Краб 1,60—1,70 2.0 Выдавка Кпр плоек 0,20—0,22 0,3 Кпр сфер 0,37—0,42 0,5 шмаашмвмшпавмшм" Отборговка, Краб 1,40—1,60 2,0 ГиЛкя ня угол 90°, 1.0—2,55 1,8—2,15 Отжиг листов для снятия нагартовки производится при 5804-700° (выдержка 15-—40 мин). Для снятия внутренних напряжений применяется отжиг при 500-4-600°. Хорошо сваривается всеми видами сварки: аргоно-дуговой, контактной, а также под флюсом. Применение: Детали и изделия, в том числе тонкостенные детали сложной формы, работающие длительно в условиях нагрева до ЭОО-ьЗбО'°, для изготовления которых требуется материал высокой пластичности, а также детали крепления (болты, шпильки и т. п.) взамен стали 45.
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ И ЛИТЕЙНЫЙ ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ ВТ5, ВТ5Л ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫИ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % А1—4,34-6,0; Т1—основа. Примеси не более: Ре — 0,3 51 — 0,15 С —0,1 Н2 —0,015 Ы2 — 0,05 02 — 0,2 Мо — 0,5 V —0,5 Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката ТУ Состояние °в| Е кГ/мм2 б51 Ц % в? НВ а4, мм Штамповки, поковки, кованые прутки диаметром до 100 мм Прутки прессованные диаметром до 100 мм Фасонное литье (ВТ5Л) АМТУ 368-62 АМТУ 531-67 АМТУ 487-62 ТУИМ 27-68 Отожженные Отожженные Без отжига 75 75 70 12500 11800 10 10 6 25 25 14 3,0 3,0 3,0 321—241 3,4—3,9 Физические свойства 4=4,4 Г/см*. а.106«8,3(20—100°) 1/°С. X» 0,021(25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Высокая в различных климатических условиях и в 3% растворе №С1. Технологические свойства Сплав деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки слитка — 1150-7-900°, предварительно деформированной заготовки — 1080ч-850°. Хорошие литейные свойства дают возможность получать отливки сложной формы с удовлетворительной ударной вязкостью. Термообработкой не упрочняется. Может подвергаться только отжигу при температуре 8004-850° с последующим охлаждением на воздухе. Хорошо сваривается аргоно-дуговой (ручной и автоматической), дуговой под слоем флюса и контактной сваркой. При необходимости отжиг для снятия напряжений после сварки следует производить при температуре 6004-650° (1—2 час, охлаждение с печью). Применение Фасонное литье и силовые детали со средним уровнем прочности, работающие длительно при температурах до 400°. 250
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ ТС5 Химический состав, % А1—5,0-7-6,5; 5п—2,5-М,0; 2г—2,0 -г 3,5; V—1,54-2,5; Т1—основа. Примеси не более: Ре - 0,3 51 — 0,15 С -0,1 N2 — 0,05 О2--0,12 Н2 — 0,01 Сумма прочих — 0,3 Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката ТУ °в 1<*о,?. кГ/мм2 6,1 * % оз~ й'З'З Л со ^ Лист толщиной, мм 0,8— 1,5 2,0— 8,0 '* 9,0—25,0 Кованый пруток (065—250 мм) Катаный пруток (025—60 мм) Кованая раскатная заготовка (0 290—465 мм, длина 270— —465 мм) Кованая трубная заготовка (090—300 мм) Раскатное кольцо (690—1815 мм толщина 50—100 мм, высота 85— -—185 мм) Горячекатаная труба (0 108— —194 мм, толщина стенки 8—100 мм) Холоднокатаная труба (0 20— —89 мм, толщина стенки 1,5— —4,0 мм) СТУ 357-9-64 СТУ 357-12-66 ВТУ 356-4-67 СТУ 413-10-65 СТУ 494-8-66 СТУ 246-2-65 СТУТ 24-64 ЧМТУ ЮТЗ ЧМТУ ЮТЗ 227-64 228-64 90 95 95 90 95 95 95 90 95 95 — — — 85 — 87 — 85 87 12 10 8 7 | 10 1 8 10 7 10 11 _! — — 20 30 25 — 20 — — — — 3,5 5,0 4,5 5,0 3,5 — — 40 40 40 Примечание. Приведенные механические свойства соответствуют сплаву в состоянии поставки (после отжига).
Физические свойства ■(1=4,514-4,64 Г/см*. а.106-8,6(204-100°) 1/°С ^-0,018(25°) кал/см. сек.°С. Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки слитка 11804-900°, предварительно деформированной заготовки ,1080(1120)4-850° объемной штамповки 1000(10'50) 4-860°. Штамповку деталей из листового материала следует осуществлять в горячем состоянии с нагревом до 8004-950°, при этой температуре К выт<> пред. «1,5; К отб0рт., пред- вЬ6. Удовлетворительно сваривается в атмосфере аргона неплавящимся электродом без присадочного и с присадочным материалом, под слоем флюса, электроннолучевой, точечной и роликовой контактной сваркой. В качестве присадочного материала рекомендуется проволока сплава 7/ТУ 961-1204-661. Термообработкой не упрочняется. Отжиг заготовок следует проводить в электропечах при 8004-900°, выдержка 1 час, снятие сварочных напряжений в готовых деталях или узлах осуществляется в атмосфере аргона при 8004-850° в течение 1 час. Сплав сваривается или паяется с другими металлами: нержавеющими сталями (1Х18Н9Т, ЭП56), бронзой (БрХ0,8), никелевыми сплавами (ЭП487), сплавами на основе циркония, ниобия, ванадия. На поверхность деталей (узлов) при необходимости могут быть нанесены ^различные металлические покрытия: хром, никель, хром + никель, молибден, вольфрам и т. п. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная. Применение Штампо-сварные, паяно-сварные, несварные и литые детали, работающие кратковременно или длительно в напряженном состоянии в интервале температур 504-550° взамен сталей.
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ ЖАРОПРОЧНЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ ВТЗ-1 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % (АМТУ 388-66) А1—5,24-6,5; Сг—1,5-4-2,5; Мо—2,0-г3,0; Ре—О,2-г0',7; Т\—основа. Примеси не более: 51 — 0,15-0,35 С —0,1 02 —0,2 N2—0,05 Н2 — 0,015 Сумма прочих примесей — 0,3 Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Поковки, штамповки, прутки кованые диаметром до 100 мм Прутки кованые диаметром более 100 мм Прутки катаные АМТУ диаметром 10—60 мм АМТУ 368-62 АМТУ 451-67 Состояние 1 После изотермического отжига при 870°- 660°, охлаждение на воздухе После изотермического отжига при 870°^ 650°, охлаждение на воздухе Закаленные с 880° (1 час) в воде, состаренные при 550' (8 час) °в <*0,2 Е кГ/мм2 100 90 130 90 80 120 — со со СО о ХО с; 3^ — б5 ч> % ш 8 6 25 20 15 3 3 \ 1 2,5 1 НВ й, мм 341— 269 3,3—3,7 341-269 3,3—3,7 444—388 2,9—3,1 Физические свойства 4=4,5 Г/см3. а- 106- 8,6 (20—100°) 1/°С >. ==0,019(25°) кал/см. сек.°С. 253.
Типичные механические свойства прутков при высоких температурах Вид полуфабриката Прутки кованые Состояние Отожженные Закаленные с 880° (1 час) в воде, состаренные при 55СУС (5 час) Температура! испытаний, 1 °с 20 100 ! 400 500 20 100 400 500 °в 00,2 Е а-1 кГ/мм? 105 96 80 67 135 125 95 85 90 82 63 55 120 105 80 65 11500 11300 10000 8900 11500 10900 10300 53 45—48 62 49 05 Ф % 12 15 15 16 8 12 13 14 35 45 55 69 35 35 50 60 1 «3 3-8 5 10 2-5 ИВ й, мм 300 3,5 340 3,3 И 0,3 Коррозионная стойкость Высокая в различных климатических условиях и в 3% растворе ЫаС1. Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки слитка Ю5Оч-850р. После деформации заготовки подвергают изотермическому •отжигу по режиму: 870°—1 час, перенос в печь с температурой 650° — 2 час. Режим упрочняющей термообработки: закалка 880° в воде и старение при 550° — 5 час. Удовлетворительно сваривается аргоно-дуговой сваркой. Применение Детали и элементы конструкций, работающих при температурах до 450° (шатуны, лопатки компрессоров и др.), силовые детали из штампованных и кованых заготовок, а также из сортового проката (балансиры, кривошипы -ленивца, пальцы трака и др.).
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ ЖАРОПРОЧНЫЙ ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ ВТ9 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % А1—5,8~-6,8; Мо—вДч-ЗД; 2г—1,5 + 2,5; 5ь-0,2+0,35; Т1—основа. Примеси не более: Ре — 0,25 С -0,15 Н2 — 0,01 N2 — 0,05 Сумма прочих примесей — 0,3 Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Прутки, полосы, поковки, штамповки ТУ СТУ Состояние 1 Отожженные * 1 ПО б5 1 Ч>. 1 кГ/мм* 9 25 -*1 °?1 3 нв й, мм 341 1 з,з Механические свойства прутков при различных температурах Вид полуфабриката Прутки кованые Состояние Отожженные я - ^2 >>я ^ я I Л со 2 3 1Н ° —70 20 400 500 ав 145 120 90 85 00,2, Е икл,| 1 я С) <—• 1 1 1 о кГс/мм2 103 72 66 1180О1 10100 9500 54 —. 44 V *. Г % 7 11 14 14 23 30 56 60 ^ кГм\а а 3 3,5 — - ■■ ' Влияние нагрева на механические свойства прутков при комнатной температуре Вид полуфабриката Прутки кованые Состояние Отожженные Температура нагрева, °С Исходное состояние 500 500 Выдержка, 1 час. 1 100 100 л. о 120 122 122 65, *, % 12 12 11 43 40 1 28 255
Физические свойства 4=4,51 Г/см*. а- 10е- 8,3 (20-100°) 1/°С 31=0,018(25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Высокая и различных климатических условиях и в 3% растворе ЫаС1. Технологические свойства Удовлетворительно деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки слитка 11504-900°, предварительно кованых заготовок — 10204-850°. После горячей деформации заготовки детадей подвергают двойному отжигу по режиму: нагрев при 950°, выдержка 1 час § охлаждение на воздухе. Может упрочняться термообработкой — закалка с 900—950° в воде и старение при 5004-600° (1—6 час). Обладает высокой термической стабильностью, но охрупчивается при длительной работе под напряжением при температурах выше 500°. Отличается повышенной жаропрочностью по сравнению с другими титановыми сплавами. Удовлетворительно сваривается контактной стыковой сваркой. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная. Применение Детали компрессоров и др., длительно работающие при температурах до 550° и кратковременно до 65О--7О0Р.
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ ВТ14, ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫИ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав. % А1—3,5-г-5,5; Мо—2,5-^3,8; V—0-М А 2г—0,01-5-0,1; И—основа.. Примеси ие более: Ре —0,5 51 — 0,15 С -0,1 02 —0,15 N2 — 0,5 Н2 — 0,015 Физические свойства Л-4,32 Т/см\ а-106=8 (20» 100°) 1/°С. :Х=0,020(25о>) кафм. сек.°С. Коррозионная стойкость Высокая в различных климатических условиях и в 3% растворе МаСГ. Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки слитка Ш50-И150в, лредварителБНО деформированной заготовки 950--8000. Пластичность при ковке и штамповке хорошая. Упрочняется термообработкой по режиму: закалка с 880±10° (выдержка 10 мин), охлаждение в воде, старение при 5Ш±10° (12—16 час). Отжиг листового материала осуществляется при температуре 750°. Удовлетворительно сваривается аргоно-дуговой сваркой. Для восстановления пластичности сварного соединения рекомендуется термообработка. Применение Силовые детали, работающие в условиях нагрева до 400°, изготовляемые из поковок и листов с применением сварки, ковки, штамповки, гибки, а также детали крепежа. Характеристики штампуемости Температура штамповки, °С 20 20 600^—750 Состояние материала Отожженный Закаленный Отожженный , Вытяжка 1 Отбортовка Кпр 1,40—1,60 1,55—1,70 >2,0 1 1,40—1,55 1,50—1,65 >2,0 Гибка на угол9<Уг, раб 2,5—4,05 3,0—4,55 2,0—3,05 17 Зак. 2022 257
Механические свойства (не менее) I I и I | I I ч I ^ I Г0СТ *в \ Е I | 65 * I \ НВ Вид полуфабриката или Состояние I т ~ ^ - | I ; 1 кг/мм2 1 % 1 * 1 а, мм г* « ^ Листы толщиной, мм СТУ Отожженные 90 11500 39 8 — — — 40 2,0—3,5 I 4,0—5,0 90 — — 8 I — — — 30 2,0—3,5 Закаленные и 120 — 44 6 — — — — 4,0—5,0 состаренные 120 — I МЧ— ~~ ' ~ — ^ Штамповки, поковки и прутки АМТУ Отожженные 90 — — I 10 35 5,0 _321—255 кованые диаметром до 100 мм 368-62 3,4—3,8 Закаленные и 115 — — 6 20 2,5 388—321 состаренные 3,1 3,4 Диски и кольца штампованные АМТУ Отожженные 85 — — 8 25 4,0 — и кованые 368-62 Прутки прессованные диаметром АМТУ Отожженные 90 — — 10 35 — — до 100 мм 487-62 Закаленные и 115 — — б 20 — — состаренные 00
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ ВТ15 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % А1-3,0—4,0; Мо—7,0--8,0; Сг—10.0—11,5; Т1—основа. Примеси не более: Ре —0,3 51—0,15 С -0,1 Н2 — 0,015 02-- 0,15 N2 — 0,04 Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Пруток диаметром 12 мм Лист толщиной 1,5 мм ТУ СТУ СТУ кГ/мм2 85 85 83 83 65 1 Ч? % 20 10 60 Технологические свойства Упрочняется термообработкой по режиму: закалка 780^-800° в воде, старение при 450-^500° (15—25 час). Хорошо штампуется в закаленном состоянии. Сваривается аргонно-дуговой сваркой, пластичность сварного шва — хорошая. Пальцы трака. Применение
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЬШ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % ВТ16 А1—1,6-3,0; Мо-4,5-^-5,5; V—4,0+5,0; Т1—основа Примеси не более: 51 — 0,15 N2 — 0,5 Ре — 0,025 02 — 0,15 Н2 — 0,015 Механические свойства (не менее) Вид полуфабриката Пруток катаный 08—25 мм ГОСТ или ТУ АМТУ 451-67 Состояние Закаленное и состаренное 105 6 1 \\ % 9,0 40,0 3 3,0 Примечание Прутки поставляются заводом- изготовителем в г/катаном состоянии Физические свойства </«4,55 ПсмК Х=0,02 (25°) кал/см. сек.°С. Коррозионная стойкость Высокая в атмосферных условиях и морской воде. Технологические свойства Хорошо куется и прокатывается. Высокая пластичность сплава в холодном состоянии (50—70% без промежуточного отжига) может быть использована при накатке резьбы. Высокая пластичность в горячем состоянии может быть использована при горячей высадке головок болтов (температура нагрева под высадку 830±20°). Отжиг 780±10°— 2 час, охлаждение с печью до 500°, далее на воздухе, упрочняется термообработкой по режиму: закалка 830°±10° — 2 час.ч охлаждение в воде; старение 580°±10° — 8 час, охлаждение на воздухе. Сплав хорошо сваривается всеми видами сварки, применяемыми для титана (аргоно-дуговой, контактной, точечной и роликовой). Применение Детали крепежа (болты, шпильки и т. д.), работающие при температурах до 300°. Может применяться взамен сталей средней прочности (например, ЗОХГСА). 260
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ ВТ22 ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ Химический состав, % А1—3,54-5,0; Мо—4,04-5,5; V—4,0т-5,5; Сг—0,5+2,0; Ре—до 2,0; И—основа. Примеси не более: С—0,10 Ы2 — 0,05 51 — 0,15 Н2 — 0,015 Ог — 0,15 Физические свойства 4=4,50 Г/см3. а- 106-(204-100°) 1/°С. Х,=0,02(25°) кал/см. сек. °С. Механические свойства (не менее) ълмимщшптвмиавапмашпв Вид полуфабрикатов Поковки, штамповки, прокат сечением от 100X100 до 170X270 мм Пруток 0 25—35 мм ГОСТ или ТУ | ТУ N5- 016-71 АМТУ 1451-671 изм. 3 Состояние Отожженные [Термоупроч- ненное *В 0*0,2, Е СП •и 8 12 кГ/мм2 ПО 130 105 125 11000 11000 50 53 о5 * % I 8 6 25 15 С4 3,5 2 НВ а1, мм 341 3,3 444—388 2,9—ЗД Коррозионная стойкость Высокая в различных климатических условиях и в 3% растворе №С1. Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии в интервале температур 9604-750°. Отжиг полуфабрикатов проводится по режиму: 750±20° — охлаждение с печью. Упрочняется термообработкой по режиму: закалка с 7О04-73О±1О° в воде и старение при 480°±10° (8 час), охлаждение на воздухе. Удовлетворительно сваривается аргонно-дуговой и контактной сваркой. Отжиг сваренных деталей при 75О±20Р, охлаждение с печью. Применение Тяжелонагруженные детали (в том числе крупногабаритные) из поковок, штамповок, профилей, плит и листов в отожженном состоянии. В термоупроч- ненном состоянии детали простой формы (пальцы траков). 261
Раздел 3. ЖАРОПРОЧНЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ В III разделе справочника приводятся составы и свойства 49 марок коррозионностойких, жаростойких (окалиностойких) и жаропрочных материалов по ГОСТам и техническим условиям, а также следующие основные характеристики этих материалов: кратковременные свойства при комнатной и «повышенной температурах; длительная прочность в интервале рабочих температур, сопротивление ползучести и выносливость (в том числе на образцах с концентраторами напряжений).; жаростойкость и жаростойкие покрытия, в отдельных случаях приводятся термическая и релаксационная стойкости; физические свойства, в том числе — удельный вес (плотность), термический коэффициент линейного расширения, коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость и удельное электросопротивление; технологические данные: сведения по методам выплавки, отливки, холодной и горячей деформации, сварки, обработки резанием. Стали и сплавы представлены по группам в зависимости от назначения: жаростойкие, коррозионностойкие, жаропрочные и от состава: стали, сплавы на никелевой основе и на основе ниобия. Для отдельных марок приводятся данные после электрошлакового, вакуумного индукционного и вакуумного дугового переплава. 262
1. ЖАРОСТОЙКИЕ И КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ ДЕФОРМИРУЕМЫЕ СТАЛИ ХРОМИСТАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ 1X13 (ЭЖ1) /г х/3 =0,09-7-0,15; 51<0,6; Мп^0,6; Сг=12-М4; Ре—основа; 5^0,025; Р^0,03. Химический состав, % Физические свойства <* = 7,74 Г/см3. а- 106= 10,2(20-т-100°); 11,1(20 + 200°); 11,5(204-300°); 12,4(20-7-500°); 12,6(20+600°); 12,9(20 + 700°); 13,2(20 + 800°) 1/°С; Х=0,060(100°); 0,062(200°); 0,064(300°); 0,067(400°); 0,069(500°) кал/см. сек, °С. с-0,113(50-7-100°); 0,121(100+200°) 0,156(400-500); 0,180(500+600); 0,165(750 + 800°); 0,123(800+850) кал/г°С. Р =0,50 (20°); 0,58 (100°); 0,68 (200°) 1,02(600°); 1,10(700°) ом. мм2/м. 0,130(200+300?); 0,202(600 + 700°); 12(20 + 409°); 0,142(300+400°); 0,216(700+750°); 0,77 (ЗрОР); 0,85 (400?); 0,93 (500°); Механические свойства по ГОСТу (не менее) Вид полуфабриката Прутки Листы тонкие Проволока Лента (мягкая) ГОСТ 5949-61 5582-61 5548-50 4986-70 Термообработка Отжиг или отпуск Закалка с 1000-г- -т-1050°С на воздухе или в масле; отпуск при 7О0-т-790°С; охлаждение на воздухе или в воде Отжиг при 740-7-780° Нормализация или отжиг СТВ 10Гр,2 кГ/мм2 60 40 55 40 42 6ю )_*_ % 20 21 16 21 1 8 111 см - 9 "отп ММ( 4,4—5,4 263
Типичные* механические свойства (не менее) Термообработка Промежуточный отжиг при 760° (2 час) Полный отжиг при 870° (2 час), охлаждение (26° час) Закалка с 9254-1000° на воздухе или в масле Закалка и отпуск при 230—370° (2 час) Закалка и отпуск при: 540° 600° 650° 700° 760° * <*В 1*0.21 65 1 Ч|> | кГ/мм? 63! 55 — 130 100 80 73 42 28 — 95 80 63 60 70 55 63 42 1 1 % 30 35 — 15 20 22 23 25 30 72 73 — 60 65 65 68 69 72 НВ 170—195 (НЯВ 864-92) 135—160 (НЯВ 754-83) 380—415 (НЯС 39-4-43) 360—380 (НЯС 374-40) 260—330 (НЯС 254-34) 210—250 (НЯВ 954-100) 200—230 {НЯВ 934-97) 195—220 (НЯВ 924-96) 170—195 1 (НЯВ 864-92) * Здесь и далее — при 20°. Пределы длительной прочности и выносливости Термообработка Температура испытания, °с 1 О*Ю0 О*зоо 0*1000 кГ, 0*10000 ?мм2 '-, 1 °к_. на базе 107 циклов Закалка с 1050° на воздухе, отпуск при 720° 20 300 400 480 500 540 600 — — — 40 — 24 17 — — — 39 — 21 14 — — — 35 — 18 11 — — — 30 — 14 7 37,5 27,7 26,5 — 22,5 — 19,5 18,7 11,7 13,2 10,7 10,2 26 4
Механические свойства при различных температурах Термообработка Закалка с 1030—1050° в масле, отпуск при 750° на воздухе Температура! испытания, 1 °С 20 200 400 500 600 О в 1 <Г0,2 к Г/мм2 61,5 54,0 50,0 37,0 23,0 41,5 37,5 37,0 28,0 18,0 65 1 Ч> % 22,0 16,0 16,5 18,0 18,0 60,0 60,0 58,0 64,0 70,0 О* 3 ас 9 11,0 20,0 24,0 22,5 Жаростойкость Устойчива против окисления в воздушной среде (до 800°). При 200-час испытаниях в воздушной среде потери веса при 800; 900; 1000; 1100 и 1200° составляют соответственно 0,5; 1,6; 14; 24 и 50 г/м2 час. Технологические свойства Деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал деформации 11504-850°. Охлаждение после деформации — медленное. Для снятия внутренних напряжений и наклепа немедленно после ковки необходим отпуск при 7304-780° (1—3 час), охлаждение на воздухе или отжиг при 8504-900° (1—2 час), охлаждение с печью. Рекомендуется термообработка деталей и полуфабрикатов: закалка с 980—1020° на воздухе или в масле; отпуск при 2304-370° (1—3 час), охлаждение на воздухе НВ 3604-380 кГ/мм?\ закалка с 9204-950° на воздухе или в масле; отпуск при 5404-700° на требуемую твердость. Лопатки компрессоров рекомендуется термически обрабатывать на твердость #/?С<; 35 (при более высокой твердости они под напряжением разрушаются от коррозии). Для повышения износоустойчивости деталей может быть применено азотирование на глубину 0,21—0,3 мм (твердость слоя 750 НУ). Обладает высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, речной и водопроводной воде и удовлетворительной — в азотной кислоте (при 20°). Наивысшая коррозионная стойкость — после закалки и полировки. Удовлетворительно сваривается всеми видами сварки, после которой йеобходим отжиг при 7604-780° с последующим медленным охлаждением. Применение Изготавливаются детали средней твердости и повышенной пластичности, работающие на удар при воздействии коррозионной среды (держатели, винты, болты, гайки, небольшие шестерни, детали зацепления и приборов), а также детали для аппаратуры, работающей при температурах до 4604-550° при небольших напряжениях. 265
ХРОМИСТАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ 2X13 (ЭЖ2) Химический состав, % ^ИЬ С=0 16-г-0,24; $1^0,6; Мп^0,6; Сг=12-М4; Ре—основа; 5^0,025; Р<0,03. Физические свойства ^=7,7 Г/сле3; а.106=9,6(0—100°); 10,4(0—200°); 10,6(0—300°); 10,9(0—40О>); 11,3(0— -500°) Ц°С\ а- 106= 10,2(20—100°); 11,1(20-200°); 11,5(20—300°); 12(20—400°); 12,4(20— —500°); 12,6(20—600°); 12,9(20—700°); 13,2(20—800°) 1/°С. 31=0,053(100°); 0,056(200°); 0,059(300°); 0,061(400°) кал/см. сек. °С. Р =0,64(20°); 0,69(100°); 0,76(200°); 0,83(300°); 0,91(400°); 0,97(500°); 1,04(600°); 1,08(700°) ом. мм2/м. с=0,122(20—300°); 0,127(20—400°); 0,13(20—500°); 0,137(20—600°) кал/г°С. Вид полуфабриката Прутки * Листы Лента (мягкая) Проволока ГОСТ 5949-61 5562-61 4986-70 5548-50 Термообработка Отпуск или отжиг Закалка с 1000-7-1050° на воздухе или в масле; отпуск при 660-7-770°, охлаждение на воздухе, в масле или воде Отжиг при 740^-800° — Нормализация или отжиг кГ/мм2 66 50 50 65 45 — — 65 1бю 1 Ц? % 16 20 14 — 20 — 55 — — с* в? — 8 — — — «отп ММ 4,4 ■ _ — — — Пределы длительной прочности, ползучести Терморбработка Закалка с 1000-М020° на воздухе; отпуск при 720-т-750° Закалка с 1020—1050° (1 час) в масле; отпуск при 700-^720° (3 час), охлаждение на воздухе Закалка и отпуск с последующим наклепом Температура | испытания, 450 475 500 20 1 200 300 ! 400 500 20 300 400 8 6* о и выносливости 8 о 6* 2 о &\ с и а о 3* 2В 588 на базе 107 циклов кГ/мм2 40 29 37 27 35 25 30 20 18 12 | 7 1 37 35 | 32 31 24 40 36 1 32 24 22 20 17 13 29 1 24 1 23 * г надреза — 0,5 мм. 266
Механические свойства при различных температурах Термообработка Отжиг при 860° Закалка с 1050° на воздухе; отпуск при 500? Закалка с 1020° в масле; отпуск при 720* Закалка с 1020° на воздухе; отпуск при 7204-750° Температура испытания | °С 20 20 20 200 300 400 500 20 . 300 400 450 475 500 550 [~Е~ 1°в 1<То,2 кГ/мм2 — — — — — — 22300 20400 19300 — 18400 — 50 125 75 67 63 60! 50 72! 55 53 49 49 441 35 — 59 55 | 51 50 43 52 40 40 38 42 36 28 VII % 22 7 23 15 10 12 20 21 18 16 17 22 26 36 65 45 68 69 68 65 75 65 66 58 57 71; 68 83 1 ^ 1 а? «з * 9 5 20 25 21 22 24 7—17 20 20 24 — 25 22 * Удлинение определено при расчетных длинах образцов /==5,65 Ур (для; плоских) и /=5с? (для цилиндрических). Жаростойкость Устойчива против окисления в воздушной среде (до 700°). Технологические свойства Деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал: деформации — 1150ч-900°, охлаждение — медленное. Межоперационная термообработка полуфабрикатов (отпуск для снятия наклепа) — при 7304-780° с охлаждением на воздухе. Окончательная термообработка деталей: закалка с 9804-1040° в масле или на воздухе; отпуск при 150-4-370° (на требуемую твердость). Коррозионная стойкость в атмосферных условиях, речной и водопроводной воде — высокая (наивысшая достигается после термообработки и полировки). Обрабатываемость резанием — хорошая. Применение Карбюраторные иглы, втулки, шестерни приборов, детали аппаратуры непосредственного впрыскивания топлива, лопатки компрессора: (///?С^35). 267'
ХРОМИСТАЯ СТАЛЬ ВЫСОКОЙ ТВЕРДОСТИ 3X13 (ЭЖЗ) Химический состав, % 0=0,254-0,34; 51^0,6; Мп=0,6; Сг== 124-14; Ре—основа; 8 < 0,025; Р^0,03. Физические свойства 4 = 7,74 Г/слс3; а- 10б=10,2(20—100°); 11,1(20-200°); 11,5(20—300°); 12(20—400°); 12,4(20—500°); 12,6(20—600°); 12,9(20—700°); 13,2(20-800°) Ц°С; Я,=0,060(100°); 0,061(200°С); 0,061 (ЗО0°С); 0,061 (500°С) кал/см. секРС. с=0,113—0,117(50—100°); 0,120(100—200°); 0,129(200—300°); 0,139(300— —400°); 0,156(400—500°); 0.179(500—600°); 0,21 = (600—700°); 0,237(700—750°); 0,187(750—800°); 0,157(850—900°) кал/г°С; р-0,52(20°); 0,50(100°); 0,68(200°); 0,77(300°); 0,85(400°); 0,93(500°); 1,01(600°); 1,09(700°) ом. мм2/м. Механические свойства по ГОСТу (не менее) Вид полуфабриката Прутки Листы Лента (мягкая) Проволока ГОСТ 5949-61 5582-61 4986-70 5548-50 Термообработка Отпуск или отжиг Закалка с 950-М020° в масле; отпуск при 2004-300°, охлаждение на воздухе или в масле Отжиг 7404-800° — Нормализация или отжиг <*в с* 50 50 70 Об $10 % — 15 — "ОТ II ММ 4,2 нас^Аъ 1 — 120 1 12 ; — 1 — — Релаксационная стойкость при 450°С Начальное напряжение, кГ/мм2 25 20 15 Остаточное напряжение за время (час), кГ/мм2 25 1 100 | 500 | 1000 1 2000 1 3000 14 12 9,1 13 И 8,2 10 9,4 7,2 9,5 8,6 6,3 8,6 7,5 5,4 6,8 6,4 4,6 268
Механические свойства при различных температурах Термообработка Отожженный, полный отжиг при 870—900°С (2 час), охлаждение до 600°С со скоростью 15—20°С в час. Отожженный, промежуточный отжиг при 760рС (2—6 час), охлаждение на воздухе Закаленный с 980—1050°С Закаленный и отпущенный при 150—370°С (2 час) Нормализованный при 10О0°С и отпущенный при 650°С 1 сЗ ,. о- к <я са Си н [н °__ 20 20 200 300 400 , 450 500 550 600 Е 1 1 1 аВ .<*0>2 1 кГ/мм2 — — — — 22350 21400 20600 20000 — — 18500 17400 68 72 — 175 96 83 79 72 — 62 54 46 42 55 — 155 71 67 64 58 — 54 49 42 г5 * % 25 22 — 8 16 14 13 12 — 14 16 21 60 55 — 4 52 57 53 52 — 54 69 80 еч 5,5 13,0 12,5 16,0 17,0 16,5 16,0 16,0 НВ 155—180 (НКВ 81) 205—225 (НКВ 864-92) 530—560 (НЯС 534-56) 470—530 (НЯС 484-53) — — — — — — — Жаростойкость Устойчива против окисления (до 750°). Технологические свойства Деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал деформации 11504-900° (охлаждение — медленное). Термообработка: закалка с 980-4-1040° на воздухе или в масле; отпуск при 1504-370° (на требуемую твердость). Межоперационная термообработка полуфабрикатов при 7304-780 (2—6 час) с охлаждением на воздухе. Сваривается плохо; после сварки детали следует немедленно подвергать термообработке. Применение Пружины, предназначенные для работы при температурах до 400-4-450°; детали, работающие в коррозионной среде при высоких напряжениях, а также крепежные детали. 269
ХРОМОНИКЕЛЕВЫЕ ДЕФОРМИРУЕМЫЕ СТАЛИ Х18Н9Т, Х18Н10Т (ЭЯ1Т). Химический состав, % о Х18Н9Т С<0,12; 51^0,8; Мп=1,0—2,0; Сг= 17,0—19,0; N1 = 8,0—9,5; Ре—основа; Т1= (С—0,02) • 5—0,70; 5^0,02; Р^0,035. Х18Н10Т С<с0,12; 51^0,8; Мп=1,0—2,0; Сг= 17,0—19,0; N1-9,0—11,5; Ре—основа; Т1 = (С—0,02) • 5—0,70; 5<0,02; Р ^0,035. Физические свойства 4=7,9 Г/см*; а- 100=16,1(20—100°); 17(20—200°); 17,4(20—300°); 17,8(20—400°); 18,2(20-- —500°); 18,6(20-600°); 19,1(20—700°); 19,4(20—800°) 1/°С. 1=0,039(100°); 0,042(200°); 0,045(300°); 0,049(400°); 0,052(500°); 0,056(600°); <0,059 (700°); 0,063 (800°); 0,068(900°) кал/см. сек.°С. с=0,112(100°); 0,118(200°); 0,123(300°); 0,130(400°); 0,136(500°); 0,141(600°); 0,146(700°) кал!г°С; '" р=0,75(20°); 0,80(100°); 0,87(200°); 0,94(300°); 0,99(400°); 1,05(500°); 1,09(600°); 1,14(700°) ом. мм2/м. Механические свойства по ГОСТу (не менее) Вид полуфабриката Прутки, полосы Листы Трубы бесшовные холоднотянутые Проволока Лента (мягкая) ГОСТ 5949-61 5582-61 9940-62 5548-50 4986-70 Термообработка Закалка с 1050-г- -г-1100° на воздухе, в масле или воде Закалка с 1050ч- 4-1080° в воде или на воздухе Закалка с 1050ч- -7-1100° в воде или на воздухе вв 1<Ур,2 л кГ/мм2 55 (52-Х18Н10Т) 54 54 ^85 54 20 651бю1 ^ % 40 40 40 20 40 55 270
Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Прутки Листы Термообработка Закалка с Ю50°С в воде или на воздухе Закалка с 1050° на воздухе Температура! испытания, 1 20 300 400 500> 600 700 800 20 500 600 700 800 Е <*В 00,2 апц кГ/мм2 18800 16200 14000 12250 9100 62 46 45 45 40 28 18 66 45 40 29 19 28 20 18 16 10 11 И 11 7,6 3,6 6б г|> % 41 31 31 29 25 26 35 59 34 35 44 53 63 65 61 59 69 Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Термообработка Закалка с 1Ю50° в воде Закалка с 10504-1100° на воздухе Закалка с 1130—1160° на воз- худе или в воде, старение при 800°, 10 час или при 700°, 20 час. 9 Температура испыта- ' ния, °С 600 700 800 560 600 650 700 760 815 870 20 200 400 500 600 3 Б 1 100 О 200 ь 500 * 1 26 14 6 — — — — — — — — — — — 25 13 5 — 20 — — — — _ — — — 23 12 3 31 24 18 — —• — '—' — — — — — — 28 21 1Ь — — —' —• — — — — 1 & кГ/мл — — 25 18 1 14 7 3,8 2,6 1,9. — — — — §1 #1 I2 — — 20 14 10 — — — — — — —т «-1 1 '-1 на базе 107 циклов. — — — — — — — — 28,5 22,5 21,5 20,5 20,5 — — — — — — — __ 24,5 23,5 20,5 13,5 13,5 Примечание. Сталь с более высоким содержанием никеля имеет повышенные характеристики ползучести и длительной прочности. 271
Жаростойкость Устойчива против окисления на воздухе и в атмосфере продуктов сгорании топлива (до 800° при работе с перерывами в условиях частых теплосмен и до 900° — при непрерывной работе). При Ю0-час испытаниях в воздушной среде привес при 800; 900; 1000 и 1100°С составляет сооветственно 0,03; 0,20; 1,2 и 3,3 — 9 г/м2 час. Жаростойкость после алитирования: при 1Ю002—0,3; при 1100°—0,7 г/м2 час. При испытаниях стали в паре (600°) потери веса составляют: 0,006; 0,001 и 0,0015 г/м2 час за 100, 200 и 500 час соответственно. Технологические свойства Деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал деформации 1180-г-850°. Охлаждение после деформации заготовок сечением >150 мм — медленное. Пластичность в закаленном состоянии очень высокая. Предельный коэффициент вытяжки Кпр — 2,12. Рекомендуется на заводах-потребителях прутки и детали подвергать закалке с 9304-1070° (выдержка — 10—30 мин) на воздухе, а детали из листового материала — такой же закалке, но с выдержкой 3-—15 мин. Хорошо сваривается всеми видами сварки (электроды ЦТ-15). Применение Пружины и детали, длительное время работающие в окислительных (до 800°) и влажных (до 600°) средах в условиях частых теплосмен и малых напряжений (корпуса сопловых аппаратов и выхлопных газосборников, выхлопные коллекторы и патрубки, детали теплообменников, камер сгорания и газосборников). Алитирование повышает длительность работы и температурный предел использования материала (до 1050°С).
ХРОМОНИК€ЛЬКРЕМНИСТАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ 4Х10С2М (Х10С2М, ЭИ107) ^ У / О С2И Химический состав, % N1 ^ 0,5; Ре — основа; С=0,35—0,45; 51=1,9—2,6; Мп^0,7; Сг=9,0—10,5; 5^0,025; Р «ДОЭО; Мо=0,7—0,9. Физические свойства 4=7,62 Г/с*3; а • 106= 10,0(20—100°); 11,0(0—800°) 1/°С. Я,=0,040 (20°); 0,047(200°); 0,054(400°); 0,059(600°) кал/см. сек.°С. с=0,Ш(0—20°); 0,114(200°); 0,121(400°); 0,132(600°) кал/г°С. Виды поставляемого полуфабриката Горячекатаный сортовой материал (МПТУ 2362-49 и 2420-49, ЧМТУ 2913ч51); полосы (МПТУ 2362-49); прутки холоднотянутые (МПТУ 2362-49 и 2420-49); прутки с повышенной отделкой поверхности и точностью размеров (серебрянка, МПТУ 2362-49 и 2399-49); поковки (МПТУ 2332-49). Механические свойства по ТУ (не менее)* Вид полуфабриката ТУ Термообработка °в 100,2. к,Г/мм2 % 3 в? <3 « **отт ММ Прутки МПТУ 2362-49 Закалка с 1010—1050°С в масле или на воздухе; отпуск при 750±30°С, охлаждение в масле Отжиг при 1020±20°С (1 час), охлаждение с печью до 750°С (3— —4 час) и на воздухе Температура испытания 20°С. 95 75 10 35 2 3,7—3,3 4,3—3,7 Пределы длительной прочности и ползучести Термообработка Закалка с 1030°С в масле; отпуск при 750?С Закалка с 1100°С в масле; отпуск при 800°С (3 час), охлаждение на воздухе Закалка с 1100°С в масле; отпуск при 800°С (3 час), охлаждение в воде Температура 1 испытания, 1 С | 500 600 700 800 500 550 500' 550 8 о1 ь 1 €\ 8 1 8 1 1 ^ 8 ю по общей деформ кГ/мм2 25 30 17 20 20 5,0 0,5 0,14 22 8 18 6,5 33 8 2 6* ацин 42 10 3.5 1 18 Зак. 2022 273
Механические свойства при различных температурах Термообработка Закалка с 1Й30°С, отпуск при 750°С / ■ • >. ■ .г Закалка с 1Ю0°С в масле; отпуск при 80СРС (3 час), охлаждение в воде •V . . ! 1 Темпера тура испытания, ! °С 20 300 400 500 600 700 1 800 900 ! 20 100 ! 200 1 300 400 1 500 | 600 700 1 - Е *д «в ко, 2 Кш кГ/мм2 19200 17400 — 16800; — 103 98 88 132001 — |66 — — — — __ — — — — — — 1 -■ 1 — — —*. — . 21000, 21000 21000 39 15 6 3 96 86 83 20600' 85 | 2О0О0| 17100 7Ы б&! 17600 44 I 15400, 22 1 1 80 68 62 46 22 5 — — 68 58! 52 1 53 49 46 37 20 59 48 34 24 — — — • — — — — г- — — 1 — 1 I * * % 15 13 13 19 28 46 — — 19 13 1 17 14 131 21 30 — 411 1 1 46 47 54 65 85 96 . — — 40 261 39 35 24 41 70 91 1 сч 3" 1 ^** 1 ^ — ___ — —. — —- 3,0 — 7,0 8,3 8,9 11 ""■— /* Жаростойкость Жаростойка до 850? при длительном сроке службы. Длительная пластичность Максимально допустимая деформация — 0,5% (при ограниченных сроках службы). Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации — 1100—900°. Назрев и последующее охлаждение — медленные. Относится к мартенситному классу. Закаливается с высоких температур (ГО10~-1040°) в масле или на воздухе; отпуск при 750° с охлаждением на воздухе. Наплавляется стеллитом и нихромом (после наплавки — термообработка). Хорошо азотируется (на глубины 0,1 и 0,15—0,22 мм при НУ 680-Т-730 и 80$гг-900 соответственно) и цианируется. При нагревах выше 1100° склонна к росту зерна. Пластичность при холодной деформации — низкая. "■• Длительная выдержка при 550 и особенно 600° приводит к значительному снижению ударной вязкости (до 1,5 кГм/см2). Применение Выпускные клапаны (в том числе со стеллитированной фаской и азотированным штоком) поршневых двигателей средней и повышенной мощности, впускные клапаны быстроходных дизелей, а также крепежные детали, работающие при температурах,до 4501 ,..,.„,....,,..„._.,.» 274
ХРОМОНИКЕЛЕВАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ Х23Н18 (ЭИ417). Химический состав, % С^0,20; 51 <1; Мп^2; Сг=22—25; N1=17—20; Ре—основа; 5^0,020; Р< 0,035. Физические свойства 4=7,9 Г /см*; а- 10б=15,4(20—100°); 16,4(100—200°); 17,4(200—300°); 18,4(300—400°); 19,2(400—500°); 21,2(500—600°); 22(600—700°); 22,4(700—800°); 23,3(800—900°) 11°С\ а • 10б= 15,9(20—200°); 16,4(20—300°); 16,6(20—400°); 17,4(20—500°); 18(20—600°); 18,6(20-700°); 19,1(20—800°); 19,5(20—900°) //°С; Х=0,033(20°) кал/см. сек.°С\ ^-0,12(20—100°^ кал/г°С; Р-1,0(20°) ом. мм21м. Жаростойкость При 100-час. испытаниях на воздухе привес составляет 0,02; 0,10'; 0,20; 0,35 и 1,0 г/м2-час при 800, 900, 1000, и 1200°С соответственно. Механические свойства по ГОСТу (не менее) Вид полуфабриката Прутки Листы Лента (мягкая) ГОСТ 5949-61 5582-61 4986-70 Термообработка Закаленные с 1100—1150°С в воде, масле или на воздухе Закаленные с 1080—1150°С в воде или на воздухе аВ 00,2 кГ/мм* 50 55 58 20 — 6б Ою ♦ % ' ' 35 40 — 45 50 ~-~ Механические свойства при различных температурах Ч со §§ 3^" 5 со т-е- Листы Прутки Термообработка Закаленные с 1050°С (5 мин) на воздухе 4 Закалка с 1180°С в воде, старение при 800°С (4 час) гура! ния, 1 пера' пыта 2 Уп 20 500 600 700 800 900 20 300 400 500 600 650 700 1 *п <*в< *6.2 кг/мм2 — — — — — 20400 18600 69 51 45 31 21 10 67 54 18000,56 17300} 54 16300. 42 ^ |_ — — — — — 33 24 23 21 15900 40 \ 20 15300! 33 ) 05 * % 49 42 41 50 37 39 58*58 56 75 35 30 28 27 23 22 22 60 61 51 47 Х- 5 <! — • — — -*- — 11.в 42/ 43 45 46 1 34 18 19 18 1 18 275
Пределы длительной прочности и ползучести Термообработка Закаленный с 1180°С в воде Температура | испытания, 1 650 700 800 8 6* 8 о Б я в 4 5 С* ! 5 по общей деформации кГ/мм2 20 17 7 17,5 12,3 5 16 10 4 15 8 13,5 10,5 5,2 10 4,4 12,8 • 8,5 3,7 Технологические данные Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 1150—900° (охлаждение на воздухе). Пластичность в закаленном состоянии высокая, но после закалки на крупное зерно (1150-^-1180°) при 700-^800° значительно понижается, а жаропрочность повышается. Коэффициенты вытяжки КПр =2,08; Краб =1,8-4-1,9. Радиус закругления рабочей кромки матрицы (гм) составляет (6—8) 5, пуансона (г„) — * (0,5—-1) гм. Утонение материала в готовых деталях в критическом сочетании при Краб составляет 5—10%, утолщение кромки деталей —- 27—23%, Рекомендуемая термообработка деталей на заводах-потребителях: закалка на аустенит с 1040-4-1070° на воздухе. Алитированные детали камер сгорания (выступы смесителей) при высоких температурах обладают лучшей стойкостью. Удовлетворительно сваривается всеми видами сварки. Применение Изделия, работающие при температурах 900-М0000 и малых напряжениях (а<1— 2 кГ/мм2): детали камер сгорания (жаровые трубы и др.), подвергающиеся воздействию температуры до 900°; сопловые аппараты газовых турбин турбокомпрессоров; литые и деформируемые сопловые лопатки газовых турбин, выхлопные патрубки. «
ХРОМОНИКЕЛЕВАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ ХН38ВТ (ЭИ703) Химический состав, % С-0,06—0,12; 51<0,8; Мп<0,7; Сг=20—23; N1=35—39; №=2,8—3,5; N5=1,2-1,7 или Т1=0,7—1,2; Ре—основа; А1<0,5; Се—по расчету 0,05; 5^0,020; Р^'0,030 (содержание примесей при вакуумной выплавке: 51^0,6%; Мп<0,6%; 5^0,015%; Р<0,025%). Физические свойства 4 «8,17 /Уел*3. а- 106= 13,7(20— 100°С); 14,8(100—200°С); 15,7(200—300^); 16,6(300— 400°С); 17,5(400—500°С); 18,3^500—60О°С); 19,2(600—700°С); 20,0(700—800°С); 20,4(800—90О°С); 18,6(900—1000°С) 1/°С. а. 106= 14,25 (20—200°С); 14,73(20—300°С); 15,2(20—400°С); 15,66(20— 500°С); 16,1(20-6ОО°С); 16,54(20—700°С); 16,97(20—800°С); 17,35(20—900°С); 17,48(20—1000°С) 1/°С; Х- 0,030 (100°С); 0,034 (200°С); 0,039 (ЗОО^С); 0,042 (400°С); 0,045 (500°С); 0,048 (600°С); 0,053 (700°С); 0,059 (800°С); 0,065 (900°С) кал/см. секРС. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Листы холоднокатаные Листы горячекатаные Лента холоднокатаная Прутки ТУ ЧМТУ 5093-56 ЧМТУ цниичм 830-62 ЧМТУ 5619-56 ЧМТУ 1 5482-56 ЧМТУ ЦНИИЧМ 534-61 Термообработка 1 Закаленные —1140°С на или в воде То же с —1120°С Закалка * с —1140° на или в воде То же То же с —1160°С с 1100— воздухе 1080 — 1100— воздухе 1120— Температура! испытания, 1 °С 1 20 20 800 20 800 20 20 700 аВ 1^0,2' кГ/мм2 60 85 25 60 25 60 55 — 20 "ТП % 35 35 40 35 40 30 (/- 35 (/-И) <ф __ — 40 40 45 СУзо _ г — 20 Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Листы Термообработка Закаленные с 1120°С на воздухе Температура 1 испытания, СС В 20 600 700 800 900 1000 1100 *Д О* в О*0,2 кГ/мм2 20300 16200 15200 14500 65—74 52—55 40—45 25—27 15 8—10 5 20-26 12—15 12—14 11—12 5-7 4 65 &10 % 40—50 40—45 40—45 50—6( 60—61 70—75 60—6^ 38 38 34 42 48 49 0-* на базе 10'7ЦИКЛОЕ кГ/мм2 13—14 277
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Вид полуфабриката Листы (сталь с титаном) Листы (сталь с ниобием) Термообработка Закалка с 112(У на воздухе Температура 1 испытания, °С 8 800» 900 800 900 1 8 6" ь 0*0,2/100 по общей деформации по остаточной деформации кГ/мм2 8 3,5 7 3 9 4,5 6 2,0 2,5 Жаростойкость При \00-час испытаниях в воздушной среде привес составляет 0,0820—0,1170, 0,0286—0,0324 и 0,4238 г/м2 - час при 900, 1000 и 1100°С соответственно. Термостойкость (образцов с надрезом 0,\ мм до появления трещины длиной 0,5 мм) •Вид полуфабриката Листы толщиной 1,5 мм Термообработка Закаленные с 1100^— —1120°С (10 мин) на воздухе Температура испытания, 800—20 900-20 1000—20 110О-20 120О-2О Число теплосмен для металла открытой выплавки ПО 46 22 24 22 вакуумной выплавки 125 60 35 Технологические свойства Деформируется в холодном и горячем состояниях. Температурный интервал деформации ИвОч-вбО9 (охлаждение на воздухе). Наклеп снимается закалкой с 1060-г-108О°. Термообработка: закалка с 11204-1150° на воздухе. Характеристики холодной обработки давлением Вытяжка 1 •Краб 1 Отбортовка Кпр 1 А" раб 2,03-2,15 1 1,70-1,75 ' 1,65-1,70 1 1,50—,1,55 Гибка гмин (1-1,2) 5 Хорошо сваривается аргоно-дуговой, дуговой и контактной сваркой, после которой термообработки не требуется. Удовлетворительно обрабатывается резанием. 278
Прочность сварных соединений (усилие после сварки не снято) Вид полуфабриката Листы (в состоянии поставки) Вид сварки Дуговая Аргоно-дуговая Точечная Роликовая Температура, испытания, °С 20 900 20 800 900 20 800 §00 20 800 900 Толщина листов, мм 1,7 1,7 ' от 0<8 / до 2,0 0в, кГ/мм2 68—70- 18 63—70 29—62 17—18. 63—75 24—29 15—19 Прочность сварной точки, кГ* 700-1895 270—790 180—600 * Минимальные цифры относятся к толщине листа 0%8 лш, максимальные — — к 2,0 мм. Применение Кольцевые детали, работающие в окислительной среде (до 1000°), в условиях резкой смены температуры и вибраций (жаровые трубы камер сгорания, форсажные камеры, оболочки летательных аппаратов). Может быть использована взамен сплавов на никелевой основе ХН75МБТЮ (ЭИ602) и ХН78Т (ЭИ436).
ХРОМОНИКЕЛЕВАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ Х25Н20С2 (ЭИ283) Химический состав, % С<0,20; 51-2,00—3,00; Мп< 1,5; Сг=23—27; N1-18,0—21,0; Ре—основа; 5^0,03; Р^ 0,035. Физические свойства (/-7,7 Г/см?; а • 106-14,8(20—100°); 15,05(20—200°); 15,3(20—300°); 15,55(20—400°); 15,8(20—500°); 16,05(20—600°); 16,3(20—7Ю0Р); 16,65(20-300°) //°С. Механические Вид полуфабриката Прутки Листы толщиной 0,8—4,0 мм 1),5—3,6 мм Поковки ГОСТ, ТУ ГОСТ 5949—61 ГОСТ 5582—61 СТУ свойства по ГОСТу (ТУ) (не менее) Термообработка Закалка с 1100—1150°С на воздухе, в масле или воде То же с 1100—1150°С в воде То же с 1050—1100°С в воде или на воздухе То же с 1200°С (2 час) в воде °В 0О>2 кГ/мм? 60 55 55 40 30 — —<■ — % 35 35 35 6 50 —, -» 13 Механические свойства при различных температурах Термообработка 1 в 1 СЬ « | ^ ев 8 Я СО О. Н 1 «Н ёч #0,2 кГ/мм2 Закалка с 1200°С (2 час) в воде 20 600 700 , 800 19550 11900 1060О 8750 55—60 — 33 — 25—30 — 21 — 30—40 — 20 — 45—50 — 26 10—15 — — — 10 Жаростойкость Жаростойка до 1100°. В воздушной среде привесы зависят от состава стали. При 100-час испытаниях и 1000° привес составляет 0,15, при 500-час — 0,07 г/м2 час (состав плавки: С—0,071; 51—2,14; Мп—0,93; Сг—25,1; N1—18,2; Си—0,19; 5—0,007; Р—0,026). Хромирование и алитирование повышает жаростойкость и эрозионную стойкость стали. При 100-<шс испытаниях на воздухе алитированной (вакуум- конденсационным методом) стали и температуре 1000° привес составляет 0.07. при 500 час — 0,03 г]м2 • час. 280
Технологические свойства * Деформируется в горячем состоянии: медленный нагрев до 850°, ковка при 11504-1180° (конец ковки и прокатки не ниже 900°), охлаждение на воздухе. В холодном состоянии штампуется удовлетворительно. Свариваемость — хорошая (присадка — материал того же состава). Обрабатываемость резанием — удовлетворительная. Применение Детали, работающие при температурах до 1000° и незначительных напряжениях, поршневые накладки дизеля с хромированной или алитированной рабочими поверхностями (для повышения надежности и срока службы рекомендуется замена сталью ЭИ696М с алитированной рабочей поверхностью), контейнеры, поддоны, а также оснастка для нагрева деталей при термообработке.
ХРОМОНИКЕЛЬМАРГАНЦОВИСТАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ С АЗОТОМ Х25Н16Г7АР (ЭИ835) Химический состав, % С<0,12; 51 «М; Мп=5—7; Сг-23—26; №=15—18; Ре—основа; N=0,30— 0,45; В^О.ОЮ; 51^0,020; Р<0,035. Физические свойства 4=7,82—7,83 Г/сж3; а- 106-16,6 (20—100°); 16,2(20—200°); 16,8(20—300°); 17,4(20—400°); 18,0 (20—500°); 18,3(20—600°); 18,5(20—700°); 18,7(20—800°); 18,91 (20-900°) /° С Я,-0,036(100°); 0,039(200°); 0,042(300°); 0,046(400°); 0,050(500°); 0,053(600°); 0,067(700°); 0,061(800°); 0,066(900°) кал/см. сек.°С Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Термообработка н я т се 2 ОС) ,« я^ кГ/мм2 листы прутки о,% листы прутки и-1 на базе 107 циклов, кГ/мм2 Закаленный с 1150°С на воздухе 700 800 | 900 1000 19 10 4 1,1-1,3 11 — — 10 30 25 22 22 14 — 19 13 Чувствительность к надрезу (прутков) Температура испытания, °С 800 900 Напряжение, кГ/мм2 10 5 Форма образца Гладкий Надрезанный (г=*0,5лш) Гладкий Надрезанный (г=0,5 им) Время до разрушения, час 113 198 55 ПО Жаростойкость При 100-«шс испытаниях в воздушной среде и температуре 1100° привес составляет 0,40—0,72 г/м2 • час. 282
Механические свойства по ГОСТу (ТУ) (не менее) Вид ГОСТ, Теомообоаботка I о. I **отп' °100' полуфабриката ТУ 1ермооораоотка |н кГ/мм2 % мм кГ/мм* Прутки ГОСТ I Закалка с 1100— ! ! I I I I 5949—61 —1150°С на воздухе, I ■ « в масле или воде 20 | 70 ( 33' I 40 | 45 — I — Прутки горячеката- МРТУ I То же 20 75 35 45 45 4,1—4,7 | ные (металл открытой 14-2-8-65 900 18 — 15 20 | — I 4 выплавки и электрошла- (о 5о=5) кового переплава) 11!^ Листы ГОСТ I Закалка с 1050— [ I | I 5582—61 —1100°С в воде или на воздухе 20 ^ 100 — 35 — — — 283
284 Механические свойства при различных температурах I I ^В 1 00,2 I &5 I &Ю 1 Ч> I I Темпера- Е юГ/мм2 % ди Термообработка ?*»с™с\ кГ/м# ~| 1 1 ] кГм/см* НВ ' листы прутки прутки листы прутки прутки Закаленный с 1150°С 20 19300 80—94' 79—87 39—45 47—57 50—62 — 37—38 190—200 на воздухе 10О 19100 — — — — ~~ ~ ~~ ~~ 200 18650 — — — — — — — — 300 17400 I I 500 — 57—64 57—62 — 41—51 48—57 64—76 30—37 138—14* 600 — 50--54 52—59 — 28—42 40—53 56—74 34—37 140 700 — 40—44 39—46 — 14—18 22—23 22—34 32—35 132—135 I 800 — 30—34 29—36 — 15—20 19—28 24—40 29—32 131—134 850 — — 24—26 — — 20—33 24—35 24—28 130—133 900 — 19—23 19—24 — 22—32 24—36 25—44 24—29 129—134 950 — — 16—17 — — 26—39 30—39 22—26 128—129 1000 — 10—13 10—14 — 32—50 52—64 43—60 17—26 122 1050 — 7—9 7—8 — 35—49 51—52 47—71 17—24 109 1100 — 4—6 4—6 — 25—50 50—70 41—62 17—22 88—95 1150 — 4—5 4—5 — 33—41 51—89 45—59 14—19 77—78 1200 — 3—4 3—4 — 24—60 59—64 48—69 9—12 67
Термостойкость Термообработка По методике ЦНИИЧМ Режим испытания 850*"~200°С число тепло- смен балл коробления Режим испытания 1'100Ч"200°С число тепло- смен балл коробления По методике ВИАМ состояние материала температура испытания, итого тепло- смен Закалка с 1080—1100°С Закалка с 12ШрС (5 мин ) 145—180 80—100 1—2 1—2 33-56 60 3—4 Закаленный с 1150°С 8(Х>—20 900—20 1000—20 65 23 20 Технологические свойства Деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал деформации 11604-900°. Термообработка: закалка с 1100-7-1150° на воздухе. Характеристики холодной обработки давлением Вытяжка Кпр 2,06—2,10 Краб 1,75—1,80 Отбо! Кпр 1,70-1,75 )товка Краб 1,50—1,60 Гибка ^мин ''раб 0,5 5 | (1-1/5) 5 Сваривается аргоно-дуговой, точечной и роликовой сваркой при содержании, бора не более 0,01%. Прочность сварных соединений Температура испытания, °С 20 800 900 Аргоно- дуговая сварка Роликовая сварка огв, кГ/мм2 1 79—86 22—27 16—20 68—69 26—27 20-21 Применение Детали камер сгорания, сопловые лопатки, работающие при температурах до 900°, детали газопроводных систем. Рекомендуется для замены, жаростойких сплавов на никелевой основе. 285,,
2. ЖАРОСТОЙКИЕ И КОРРОЗИОННОСТОИКИЕ ЛИТЕЙНЫЕ СТАЛИ ХРОМОНИКЕЛЕВАЯ ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ 10Х18Н9ТЛ Химический состав, % С^0,12; 51=0,2—1,0; Мп=1,0—2,0; Сг= 17,0—20,0; N1-8,0—11,0; ТЫ (С— —0,03) -5—0,6; 5^0,030; Р^ 0,035. Физические свойства 4=7,9 Г/см3. а • 10е» 14,8(25—100°); 15,97(25—200°); 16,86(25—300°); 17,1 (25—400°); 17,6(25—500°); 17,97(25—600°); 18,26(25—660°); 18,36(25—700°) 1/°С. Я,=0,038(100°); 0,042(200°); 0,045(300°); 0,051(400°); 0,055(5О0Р); 0,059(600°); 0,064(700р) кал/см. сек.°С. Механические свойства отливок по ГОСТу (не менее) ГОСТ Термообработка Температура испытания, °С 2176—67 1 Закалка с 1100РС в воде| 20 1 аВ 1 ^0,2 кГ/мм2 65! Ч> % 1 с* 45 1 20 | 25132 I 6 Механические свойства отливок при различных температурах «и—мм ни II ■■■!■!! миимишмиюшядшимшяииии— Термообработка Закалка с М00°С (4 час) на воздухе; отпуск при 800РС (10 час), охлаждение с печыо сз - | О- К СО сЗ Он Н п 3 2 оо Г<У Ко 1 20 350 400 450 500 550 600' 1 650 700 1 Е °в <*0,2 \ кГ/мм2 170ОО1 14700 | 14300; 13900 13500 13100 12700 12000 — 61—67 34—38 36—38 36 35 31 28 28 23-26 124 120 20 17 19 17 16 18 18 1 6* % 24—35 11—13 12—17 17—23 17 23 24 17—21 15—17 1 Ч> 1 30 25—29 24—41 42—46 35—42 51 47 33—39 26—38 аю кГм/см2 8 6,5—10 7—11 8—10 7—9 10 9 8—11 9 Пределы длительной прочности и ползучести Термообработка 03 та Ё и Н <Уюоо #10000 О Ю0000 СГ1/1ООООО по остаточной деформации кГ/мм2 Нормализация при 1100°С <4 час) и отпуск при 800°С (10 час) 550 600 18 20 16 16 13 12 12 Жаростойкость Устойчива против окисления на "воздухе (до 800°). Технологические свойства ^ Выплавляется в индукционных и дуговых печах. Обладает хорошей жидко- текучестью. Удовлетворительно свариваеся. Применение Детали/ работающие при температурах до 600° (выпускные коллекторы газопроводов, арматура, ящики для цементации и др.). 286
ЛИТЕЙНАЯ ХРОМОНИКЕЛЕВАЯ СТАЛЬ Х25Н20С2Л (25-20Л, ЭИ283Л). Химический состав, % С^0,18; 51-0,8—2,0; Мп-0,7—1,5; Сг=22—26; N1=17—21; Ре—основа; 5^0,030; Р^ 0,035. Физические свойства 4=7,81 Г/см3\ а • 106« 15,5(20—300р); 15,6(20—40О3); 15,9(20—5О0>); 16,6(20—700°); 17,2(20—800°); 19,4(500—850°); 21,3(850—1000°) 1/°С. к=0,043 (2<У>) кал/см. сек.0 С. Механические свойства отливок по ТУ (не менее) ТУ АМТУ 433-58 Состояние контрольных брусков Отлитые в холодные формы и закаленные с 1050—1100°С на воздухе Отлитые в горячие формы и так же закаленные 1 50 50 % 23 20 30 25 Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Трефооб- разные бруски Термообработка Закаленные с 1100°С на воздухе То же с И50°С ТГ" сЛ ей Темпер испыт °С ■20 20 650 7001 1 750 800 850 900 аВ 1 Оо,2 кГ/мм2 55 70 37 32 29 27 26 20 — 32,3 \ 20,8 ! 20,8 1 21,7 24,8 21,4 18,8 ъ* Пф % 30 42,6 22,9 17,2 8,8 1 5 ! 4,9 ! 4 35 33,3 28,2 13,9 7,7 5,8 4,5 2,1 * ^ ж 10,1 10,8 13,5 17,4 12,6 — — — НВ >153 — — — — — — — Пределы длительной прочности и ползучести Вид полуфабриката Трефообразные бруски Термообработка Закалка с 1150—1180°С на воздухе, старение при 700°С (10 час) или 800°С (20 час ) Температура! испытания, 1 °с 1 600 650 700 750 6* о 8 8 • 6* 1 8 6* кГ/мм2 16 9,7 6,7 3,3 12,5 6,2 4,6 1,7 8 3,4 3,5 . 1,6 287
Жаростойкость При \00-час испытаниях в воздушной среде привес составляет: 0,14; 0,25, 0,42 и 0,77 г/м2 • час при 800, 900, 1000 и Г100°С соответственно. Начало интенсивного окисления наступает при температурах более 11О0°С. Технологические свойства Выплавляют в электрических высокочастотных или дуговых печах с основной футеровкой. Детали отливают методом точного литья по выплавляемым моделям, а также в песчаные стержневые формы. Линейная свободная усадка — 2,5%. Жидкотекучесть хорошая: минимальная толщина стенок при литье в стержневые формы — 2 мм. Отрезка прибылей и литников производится механическим способом, анодной, электродуговой или газовой резкой с помощью установки УРХС. Термообработка: закалка с 1050-~11О0р на воздухе. Свариваемость удовлетворительная (отдельные дефекты завариваются дуговой сваркой). Обрабатываемость резанием удовлетворительная. Алитирование повышает длительность работы и температурный предел использования до 1000°С. Применение Литые лопатки и венцы сопловых аппаратов газовых турбин и турбокомпрессоров, а также другие детали, работающие при температурах до 900° и незначительных напряжениях и до 1000°С при алитировании.
ЛИТЕЙНАЯ ХРОМОНИКЕЛЬВОЛЬФРАМОВАЯ СТАЛЬ 21-11-2,5 Химический состав, % С=0,10—0,25; 51^0,6—1,5; Мп-0,6—1,2; Сг=20—23; N1=10,5—12,5; №=2,4—3,0; Мо<0,25; У^0,2; Ре—основа; 5,^0,040; Р<0,045 (разрешается вводить Т1 до 0,2% для улучшения литейных свойств). Физические свойства 4=7,95 Г/см*. а-106=14,49(100—200°); 16,96(200^-300°); 18,75(300-400°); 19,56(400—500°); 19,79 (500-600°); 20,69 (600—700°); 20,01 (700—800°) 1/°С. Х=О,О52(1О0°); 0,053(200°); 0,055(300°); 0,058(400°); 0,061(500°); 0,065(600°); 0,071(700°); 0,076(800°); 0,082(900°) кал /см. сек.°С. р-О,85(20°); 1,13(500°); 1,19(700°); 1,21(800°); 1,24(900°) ом. мм2/м. Механические свойства отливок по ТУ (не менее) ТУ АМТУ 433—58 Состояние контрольных брусков Отлитые в холодные формы и нормализованные с 1050^-1100°С (3—8 час) на воздухе Отлитые в горячие формы и так же нормализованные Отлитые в холодные формы и термически обработанные по режиму: нормализация, старение при 800—850°С (5—10 час), охлаждение на воздухе То же, но отлитые в горячие формы 50 50 48 48 6б1 Я|5 % 12 10 12 10 14 10 14 10 «отп> мм 4,3—5,0 4,3—5,0 4,3—5,0 4,0-5,0 Механические свойства отливок при различных температурах Термообработка Нормализованные с 1050—П00°С Температура испытания, °С 600 700 800 36 25 17 Об, % 20 20 20 О*50 1 0*100 кГ/мм2 14 12 Жаростойкость При ИЮ-час испытаниях в воздушной среде и 10О0°С привес составляет 0,25 г/ж2 • час. 19 Зак. 2022 289
Технологические свойства Выплавляют в высокочастотных электрических печах. Температура заливки форм — 1520—1550°. Жидкотекучесть металла хорошая — минимальная толщина лопаток при отливке в сухие песчаные формы 2 мм. Линейная усадка — 2—2,5%. Отливка кольцевых деталей — центробежным способом в кокиль. Свариваемость хорошая. Сварку и заварку дефектов дуговой сваркой производят с присадочным материалом из такой же стали или из стали ЭИ334. Обрабатываемость резанием удовлетворительная как до термообработки, так и после нее. Применение Лопатки сопловых аппаратов, литые кольцевые детали корпуса турбины, соплового аппарата, соединительных труб и другие, диаметром до 850 мм.
3. ЖАРОПРОЧНЫЕ ДЕФОРМИРУЕМЫЕ СТАЛИ ХРОМИСТАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЫХ17Н2 (ЭИ268)(Щ^^г\\2. Химический состав, % С = 0,11—0,17; 51^0,8; Мп^0,8; Сг=16—18; N1 = 1,5—2,5; Ре—основа; Р<0,030. 5^0,025; Физические свойства 4=7,75 Г/см*-, а- 106=10,4(20—100°); 11,1(100—200°); 11,5(200—300е); 12,1 (300—400"): 12,7(400-500°) 7/°С; а- 106-10,8(20—200°); 11,0(20—300°); 11,3(200—400°); 11,6(20—500°) Ц°С\ X=0,050 (20°); 0,052(100°); 0,054(200°); 0,056(300°); 0,058(400°); 0,060(500°); 0,062 (600°); 0,064 (700°); 0,067 (800°); 0,071 (900?) кал /см. • сек.°С. с=0,115(20—100°) кал/г°С; Р =0,73(20°) ом. мм21м. Сталь магнитная. Механические свойства по ГОСТу (не менее) Вид полуфабриката ГОСТ Термообработка °В 100,2 кГ/мм2 6б| у % О) Прутки, полосы Листы 5949—61 5582—61 Проволока 5548—50 Закалка с 975—1040ЭС в масле; отпуск при 275—350°С, охлаждение ца воздухе Закалка с 950—975°С в масле; отпуск при 275—350°С Отжиг при 680° ПО 85 10 30 1101 — 1 101 — Без определения механических свойств 1 1 о. Вид полу( ката Прутки Листы Механические свойства Термообработка Закалка с 1030°С в масле; отпуск при 520±10°С Закалка с Ю30°С в масле; отпуск при 680±10°С - Отжиг при 680±10"С Отжиг при 680±10°С 1 при различных температурах о. к 1— ГГ. Темпера- ИСПЫТЭ1 °С 20 300 450 500 560 600 20 ЗОО 400 500 600 20 ЗОО 450 20 300 1 450 Е °в <*0,2 кГ/мм2 19700 [16700 16200 15100 — 13600 —. — — __ — — — __ 19900 17000 16900 120 112 92 75 67 38 96 87 80 65 36 801 68 64 70 58 50 90 84 73 67 44 — 77 70 |б5 56 36 60 44 43 46 36 30 бб % 12 10 13,5 18 1 20 31 17 14 13 1 1^ 29 22 17 17 1-5 12 1 9 44 62 52 53 64 67 87 59 53 57 66 88 61 56 52 — — 1 — ^ X «3 1 4 . —— .__ __ 8 __ 1 —. 1 _ 1 - 8 1 __ 1 —• 1 1 1 — «ОТП1 мм 3,15—3,4 — — —- — — 3,5—3,8 — — 1 —— — 3,5 1 — 1 — — 1 ~* 1 — 291
292 Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости* I Г Г" I I I I I | *-г "0,2/100 <т_г (радиус р. Темпера- надреза \ * г < < тура аюо <*5оо сгюоо агооо -0 75 мм) полуфаб- Термообработка ИСПыта — — РИКаТа НИЯ-°С| 1 1 1 1ДУрбмЩации1"а^е10? циклов I ~ I I кГ/мм? Прутки Первая закалка с 20/ I — — — — — 50 30 1030°С в масле; от- 400 67—74 65—71 64—69 62—67 43—45 45—46 — пуск при 520°С 450 60 — — — 28 — — Вторая закалка с 20 — — — — — 1 48 29 1030°С в масле; от- 300 — — — - 63 I — — пуск при 680°С 400 58—65 51—57 47—53 45—49. 45 . - ' - 500 - — — ~~ 9 ! ~ I "~ Листы Отжиг при 680°С 300 — — — — 35 I — I — 400 — — — — 32 ; — | — 500 - — - - -5 ! - | - I I I I 11111 * Первая цифра — минимальный, вторая — средний показатели длительной прочности и ползучести.
Технологические свойства Деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал деформации — 1180-^-850° (охлаждение—медленное). Заготовки сечением менее 150 мм охлаждают на воздухе. Характеристики холодной обработки давлением о Ьыгнжка Кпр 1,96—2,02 Краб (0,85—0,9) Кпр Отбортовка Кпр 1,46—1,74 яшшшшшаваяншшшашяшштшштввшгшшшш/шт Вы давка плоская 1 сферическая Кпр 0,27 Краб 0,27 Кпр 0,45 Краб 0132 Уплотнение материала в процессе глубокой вытяжки при Кпр составляет 10-12%, при Краб -8%. Термообработка деталей на заводах-потребителях: закалка с 1000-^-1040° в масле или на воздухе и отпуск при 230-г-270° (НВ 3354-400); закалка с 980--1040° в масле или на воздухе и отпуск при 540-г-650° на требуемую твердость (НВ 34О-Г-230'). Для повышения поверхностной твердости и износостойкости детали подвергают цементации по технологии, изложенной в инструкции ВИАМ № 778-60. Эти режимы цементации, а также сошлифовка поверхности на указанный в таблице припуск обеспечивают коррозионную стойкость поверхностного слоя в топливе и воде. Твердость цементованного слоя НЯС^58, глубина цементации— от 0,6 до 1,3 мм. Режимы цементации Режим цементации температура, °с 1000 950 1000 1000 1060 950 1000 1060 950 950 1000 время, час 3 8 2 3 2 15 5 7 15 30 7 расход карбюризатора на 10 л объема печи, капля/мин. 18±2 25±2 30±2 25±2 | 18±2 10±2 2б±2 10±!2 18±2 Толщина слоя, мм общая зона 0,6—0,7 0,7—0,8 0,7—0,8 0,7—0,8 0,7—0,8 ) 0,9—1,1 1 1,2-1,3 активная зона 0,2 0,3—0',5 0,3-0,5 0,3—0,5 0,3—0,5 ] 0,4—0,5 | 0,6-0,7 Припуск на шлифовку, мм 0,05 0,20 0,06 0,10 0,05 0,10 0,10 1 0,20 Обладает высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, топливе и агрессивных средах при применении специальной защиты. Высокая коррозионная стойкость в атмосферных условиях достигается полированием и пассивированием или электрополированием (сварные узлы подлежат окраске). Удовлетворительно сваривается всеми видами сварки (присадка — проволока из стали ЭИ400). После сварки детали подвергают термообработке и, при необходимости, правке, Применение Детали, работающие при температурах до 400° в условиях влажной среды. 293
ХРОМИСТАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ 1Х12Н2ВМФ (ЭИ961) Химический состав, % С-0,10—0,16; 51^0,5; Мп^0,6; Сг= 10,5—12,0; N1=1,5—1,8; №=1,6—2,0; Мо=0,35—0,50; V=0,18—0,30; Ре—основа; 5^0,025; Р<0,030. Физические свойства 4=7,8 Г/см*. а- 106=11,3(20—200°); 11,6(20—300°); 12,0(20—400°); 12,3(20—500°); 12,5(20-600°) 1/°С; а- 10°= 11,0(20—100°); 11,7(100—200°); 12,2(200—300°); 13,3(300—400°); 13,3(500—600°) //°С. *,=0,050 (20°); 0,053(100°); 0,057(200°); 0,061(300°); 0,065(400°); 0,067(500°); 0,068(600°); 0,069(700°); 0,072(800°) кал/см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Прутки ТУ ЧМТУ цниичм 72—68 Термообработка ' Нормализация с 1000—1020РС; закалка с 1000—1020°С в масле или на воздухе; отпуск при 660—710°С То же, но отпуск при 540—600°С аВ 10*0,2 кГ/мм2 т по 75 90 М "Л % Г5 12 55 '50 * и 9 7 Сотп» ММ 3,4—3,7 3,10—3,45 Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации — 1180-7-900°. Заготовки больших сечений до 600° нагревают под деформацию и после медленно охлаждают. Обладает высокой пластичностью. Коэффициенты вытяжки Кпр=2,15; КРаб= (1,85—1,90) Кпр. Предварительная термообработка прутков и поковок — отжиг при 730-7-750°. Крупногабаритные поковки перед отжигом рекомендуется подвергать нормализации с 1000°. Окончательная термообработка: закалка с 10004-1020° на воздухе или в масле; отпуск при 5404-580° (^отп =3,1—3,45 мм) и при 660-г-680° (<*отп = 3,4—3,7 мм). Прокаливается в сечении до 180 мм. Детали, работающие на износ при температурах до 500°, подвергают азотированию по технологии, приведенной в инструкции ВИАМ № 712-58. Может подвергаться хромированию. При гальваническом хромировании: состав электролита: хромовый ангидрид СггОз—230—270 и серная кислота Н2504 — 2,3*—3 Г/л; плотность тока— 56—60 а/дм2; температура — 57—60°С; толщина слоя хрома —ДО0—150 мкм.. После хромирования сталь подвергается обезводораживающему отпуску при 380°, 3 час. > 294
Механические свойства при различных температурах Темпера- Е \ о*в \ о*0,2 1 о*Пц 1 б5 1 6ю ! ф | Термообработка тура ис- д„, пытания, кГ/мм2 % кГм/см2 I °с I | I Закалка с 1000— 1020°С в масле; I 20 2000О 110—128 95—110 75 8—1С) 7—15 этпуск при 560—580°С 300 17500 105—115 95—100 65 10—16 150—60 Закалка с 1000—1020°С; отпуск при 400 16500 95—105 80—88 56 7—9 8—15 660—680°С 450 15700 95—105 80—88 48 ' 500 15000 80—95 70—85 40 12—18 8—111 65—75 10—16 --70 — 122 105 — 17 — 57 3,6 —'196 — 148 134 —15 — 44 0*,8 20 — 90—100 80-90 — 15—20 — 55—65 10—16 400 — ?С^-80 67—72 — 15—20 — 60—70 10—16 500 — 60—70 52—62 — | 20—25 — 701-80 12—18 I 600 I — I 50—56 1 47—02 I — | '25—32 1 — 1 75—82 [ 12—18 Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости I О, к I О»о,2/юо I 0*0,2/500 I 0*0,2/1000 I Оо,2/«ХЮ а_! I а_1 Термо- « 2 сгюо о*5оо Оюоо а2ооо на базе 107 обработка §" я 4Ю остаточной деформации циклов Закалка с 1000— 400 77—89 76—80 75—78 74—77 I 55—60 50 47 45 51 33 1020°С в масле; 46073 — — — — — — ! — — — отпуск при 560— 500 47—52 43—46 42—45 40—43 27—30 22—24 21—22 19—21 44—46 29—31 580°С 550 44 — \ — — 18 — — | — 41—43 28 Та же закалка, 50О 41—46 38—41 ; 37—40 36—39 — — _-•_-« — но отпуск при 550 32—35 28—31 ! 27—29 26—28 26 48 15 13 36—38 — 660—680°С 600 22—25 18—21 17—19 16—17 15 — — — 30 — 295
Режимы азотирования Температура азотирования, °С 560 600 600 *• Продолжительность выдержки, час 48 8—16 24 Толщина азотированного слоя, мм 0,20—0,28 0,11—01,22 01,22—0,30 Твердость азотированного слоя по Виккерсу, кГ/мм2 900—050 850—900 750—800 При обработке поверхности на чистоту V 7 и последующей пассивации имеет удовлетворительную коррозионную стойкость в атмосферных условиях. Свариваемость всеми видами сварки удовлетворительная, но после нее для снятия внутренних напряжений необходим отпуск при 550-^580°. Обработка резанием после термообработки затруднений не вызывает. Применение Высоконагруженные детали двигателей, в том числе диски, лопатки- и другие детали компрессоров, работающие при температурах до 600°.
ХРОМИСТАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ 10Х12Н2ВМФА (ЭИ962) Химический состав, % С^0,13; 51^0,6; Мп<0,6; Сг= 10,5—12,0: №« 1,5—1,8; №=1,6—2,0; Мо=0,3б—0,50; У=0,18—0,30; Ре—основа; 5<0,025; Р^0,030. Физические свойства 4=7,8 Г/см*; а-106=11,0(20—100°); 11,7(100—200°); 12,2(200-300°); 13,3(300—600°) 1/°С. а- 106= 11,3(20—200°); 11,6(20—300°); 12,0(20—400°); 12,3(20—500°); 12,5(20^600°) //°С; ^=0,05(20°); 0,053(100°); 0,057(200°); 0,061(300°); 0,065(400°); 0,067(500°); 0,068(600°); 0,069(7:00°); 0,072(800°) кал/см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Листы толщиной 0,8—3,0 мм ТУ ЧМТУ цниичм 618—61 | Термообработка Закалка с 1000^-1050^ на воздухе; отпуск при 560—600°С 90 65, % 10 Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Листы толщиной 0,8— —4,0 мм Термообработка Высокий отпуск при 730—750°С, охлаждение на воздухе Закалка с 1000°С на воздухе; отпуск при 650—680°С, охлаждение на воздухе То же, но отпуск при 560—580°С То же, но отпуск при 320—350°С Температура испытания, °С 20 300 400 500 600 20 1 300 400 500 600 20 300 400 500 600 20 300 Ов <*0,2 кГ/мм2 60—80 55—75 50—65 40—55 30—45 80—100 75-95 70—80 60—75 45—65 105—125 110—120 105—145 95—110 60-70 125—140 125—140 40—60 — 85—100 , 85-115 70—100 65, % 16—22 16-22 15—20 15—20 25—30 15 20 9—14 10—15 9—13 9—13 15—20 7—12 7—12 297
Фазовый состав Карбидная фаза типа (Сг, №, Ре, Мо, УЬзСб. С повышением температуры отпуска от 650 до 800°С ее количество изменяется (наблюдается усиленная коагуляция карбидов и разупрочнение стали). Технологические свойства Деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал деформации—1'18'СИ-900° (охлаждение на воздухе). Предварительная термообработка — высокий отпуск при 730-^750?. Окончательная термообработка: закалка с Ю00-г-1050° на воздухе; отпуск на требуемую прочность. Пластичность в отпущенном -состоянии — хорошая. Свариваемость всеми видами сварки хорошая. После нее, для снятия внутренних напряжений, необходим отпуск. Для повышения коррозионной стойкости сварные детали окрашивают, несварные — пассивируют. Наиболее высокая коррозионная стойкость достигается после полирования, пассивирования или электрополирования. Обработка резанием затруднений не вызывает. Применение .Сварные детали двигателей (необходима защита сварных швов); топливные емкости (при условии консервации внутренней и окраски наружной поверхностей) и другие детали, работающие при температурах до 600°.
ХРОМИСТАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ 23Х13НВМФА (ЭП65) Химический состав, % С = 0,20—0,28; 51<0,6; Мп<0,6; Сг= 12,0—13,5; N1 = 2,0—2,6; Ш^-1,6—2,2г Мо=0,45-4),65; У=0,4—0,7; Ре—основа; 5^0,03; Р<;0,03; Физические свойства 4=7,84 Г/см3; а- 106=10,4(20—100°); 10,8(20—200°); 11,2(20—300°); 11,8(20—400°); 12,1(20-500°) 1/°С; а- 106=11,2(100—200°); 11,9(200—300°); 12,6(300—400°); 13,2(400—500°) //°С; Я,=0,046(25°); 0,048(100°); 0,051(200°); 0,054(300°); 0,058(400°); 0,061(500°); 0,064(600°); 0,068(700°); 0,072(800°) кал/см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Прутки и поковки Листы толщиной 0,8 —5,0 мм ТУ ЧМТУ ЦНИИЧМ 374—60 ЧМТУ ЦНИИЧМ 601—61 Термообработка 1 Нормализация с 1020—1050°С; промежуточный отпуск при 680— —720°С; Закалка с 1050—1080°С в масле или на воздухе; отпуск при 300—370°С Без дополнительной термической обработки (в состоянии поставки) Закалка с 1000—1050°С на воздухе; отпуск при 280—350°С, охлаждение на воздухе шяшш—ашавШш Ов СГо,2 кГ/мм2 155 85 150 1 110 651 * % 11 22 10 40 см <3 * 3 мм 2,7- — 3,2 Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Вид фабриката Прутки и поковки Термообработка Закалка с 1050— 1070°С в масле; отпуск при 560°С на воздухе Температура 1 испытания, 1 °с 1 20 400 450 500 550 Очоо о^зоо 0*500 0*0,2/100 по остаточной деформации *-! 1 <--> на базе 107 циклов кГ/мм2 140—156 100 70—.79 157 70 '153 66 87—98 62 ! 21—22 38 60 55—58 50 45—54 45 40—42 30-40 30—40 299
300 Механические свойства при различных температурах Вид ^Р \ а полуфабриката Термообработка испыта- ! ! 1 ! . ^ I I НИМ* I I | I I °С I кГ/мм* | % I Прутки и по- Закалка с 1050°С в масле; 20 20000 155—195 110—133 11—13 6—8 40—48 3—5 ковки отпуск при 530—550°С 300 17300 150—160 114—118 5 40—45 — 400 16200 144—Г55 108—114 11—14 5 40—45 5—7 500 15600 120—140 90—110 6 43—48 6—8 550 15200 100—110 65—75 12—15 6—8 45—52 —' Закалка с 1050°С; отпуск 20 — 155 ПО И — 40 2,7—3,2 при 350—370°С 300 — 155 Щ0 11 — 40 — Листы Закалка с 1000—1050°С 20 — 150—160 125—136 10 — — — толщиной на воздухе; отпуск при 300 — 150—160 115—125 10 — "~ ~ 0,8—5,0 мм 330°С II II I Механические свойства* при 20°С в зависимости от метода выплавки I Вдоль направления волокна Поперек направления волокна <*в I 0О,2 I 65 | $ <" °*В I 0^0,2 1 б5 1 1|) I с* Метод выплавки «* —: — 5 кГ/мм2 % 1^" кГ/мм2 % 1^ I I 1 ^ ' I 1 * Электрошлаковый переплав 160—160 ПО—120 14—15 50—55 5—9 150—160 112—120 10—12 40—45 3—5 Открытая выплавка 160—160 110—120 11—14 40—55 3—9 140-155 ПО—120 7—9 20—25 % * После термообработки по режиму: нормализация с 1060°С; отпуск при 680—720°С; закалка в масле с 1020°С; отпуск при 350°С.
Технологические свойства Для уменьшения содержания газовых и неметаллических включений и повышения пластических свойств в поперечном направлении, сталь рекомендуется, подвергать электрошлаковому переплаву. Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации — 1150-^900р. Нагрев заготовок до 600° и охлаждение после деформации медленное. После ковки и прокатки (для смягчения) необходима нормализация с 1000—1050° и отпуск при 700ч-720° (^0тп>3,65 мм). Окончательная термообработка: закалка с 1050° в масле или на воздухе, отпуск при 530—550°; закалка '1050° в масле или на воздухе, отпуск при 3504-370°. Коррозионная стойкость во влажной атмосфере после обработки поверхности на чистоту V 5 и пассивирования — удовлетворительная. Для повышения износостойкости подвергается гальваническому хромированию. Применение Силовые детали, длительно работающие (>500 час) при температуре- до 400°, и емкости, испытывающие высокие внутренние давления.
ХРОМИСТАЯ ЖАРОПРОЧНАЯ СТАЛЬ 25Х12НВМФА (ЭПЗП, ВНС-6) Химический состав, % С=0,23—0,28; 51^0,6; Мп^0,6; Сг-11,5-13,0; N1=1,5—2,0; №=1,5—2,0; 31о=1,6—2,0; У-0,18—0,3; Ре—основа; 5<0,ОЗ; Р^0,03. Физические свойства 4=7,85 Г/см*; а- Ю6^ 10,4(20—100°); 10,8(20—200°); 11,2(20—300°); 11,8(20-400°); 42,1(20—500°); 13,3(20—600°) 1/°С; а.10б=11,2(100—200°); 13,2(500—600?) 1/°С; I=0,048(100°); 0,05(200°); 0,054(300°); 0,056(400°); 0,058(500°); 0,061(600°); 0,064(700°); 0,066(800°) кал /см. сек.°С\ с=0,10(100°); 0,11(200°); 0,12(300°); 0,14(400°); 0,16(500°); 0,17(600°); '0, 19 (700°) кал/г°С; Механические свойства по ГОСТу, ТУ (не менее) 2, л со Вид г луфа( рикат Притки «ШПШКЯШМКШВШМПЯ гост, ТУ ЧМТУ Термообработка Закалка с 1050± 1|0°С в масле; отпуск при 650)±№С Нормализация при Ю50'°С; закалка с Ю'50±10рС в масле; отпуск при ЗО0°С ов 1а0,2 кГ/мм2 115 165 95 130 65 ^ ;% 10 И 45 40 см 1? 4,5 4 «отт мм 3,2—3,4 НВ 401—514 Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Термообработка Темпера тура испытания, °С От (Тзоо 0*500 Оо,2/Ю0 (по остаточной деформации) -1 '-I на базе 107 циклов кГ/мм2 Закалка с 105Х>±10°С в масле или на воздухе; отпуск при ^50±10°С на воздухе То же, но отпуск при 580— 600°С 20 500 550 600 400 500 550 54 44 35 104 71 50' — 103 69 = 402 67 •27 19—20 14—15 67—76 38—45 22—23 58 41 55 51 50 28 — 39 37 302
303 Механические свойства при различных температурах Состояние ^1 1 кГа$см2 с!отп.умм Закалка с 1050±10°С в мае- 20 20000 115—125 93—106 П 9—13 35—50 4—8 3,2—3,4 ле или на воздухе; отпуск при 4О0 170001 85—100 65—75 | 10—15 6—8 30—45 6—12 — 650—680?С 450 16000 85—95 60—70 ' 6—8 40—50 6—12 — 500 15000 80—90 55^-65 11-^16 8—12 50—60 — 550 140О0 60—75 40—50 12-17 8—12 60—70 8—14 — 600 12000 55—63 38—43 17—22 17—18 65—75 — Закалка с 1050°С в масле или 20 20000 140—160 107—115 9—13 6—9 I 45-^55 4—8 3,0—3,25 на воздухе; отпуск при 580— 400 17О00 120—130 96 42—52 6—10 — 600°С 450 16000 115—125 86 8—11 47-ч55 6—10 — 500 1,5000 95—110 74 6—7 50-60 7—10 — 550 14О00 85—100 62 11—15 55—65 7—10 — Закалка с 1050±10°С в мае- 20 — 155—180 130—450* 11—18 — 40—55 4—# 2,7—3,15 ле или на воздухе; отпуск при 300 — 150—170 120—130* 11—20 — 46—55 — — 350—380°С | I I I I I | I * Определено на образцах с рабочим диаметром 5 мм (I = Ы) по диаграмме растяжения.
Технологические свойства Относится к разряду нержавеющих теплоустойчивых сталей мартенситного класса. Удовлетворительно деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации — 1180-г-900°. Нагрев заготовок до 600° и охлаждение после деформации (в золе, горячем песке) — медленные. После горячей обработки необходим смягчающий низкий отжиг при 7204-760°. Крупногабаритные поковки перед высоким отпуском следует подвергать нормализации с 1000-7-1050° с последующим высоким отпуском при 7204-740?. Окончательная термообработка: закалка с 1050-4-1070° на воздухе или в масле; отпуск при температурах 650—680, 580—600, 250-г-320±10° (<*в^115, 140 и 170-=-180 кГ/мм2 соответственно). Не склонна к отпускной хрупкости. Микроструктура стабильна в течение длительного времени (>50О час) .при температурах 400-7-500*. Коррозионная стойкость в, атмосферных условиях после пассивирования — удовлетворительная, после полирования и пассивирования — высокая. В случае специального применения (поршневые кольца дизелей) для повышения износостойкости необходимо гальваническое хромирование. Удовлетворительно сваривается всеми видами сварки. Для снятия внутренних напряжений после нее необходим отпуск. Обработка резанием после термообработки затруднений не вызывает. Применение Силовые детали, работающие при температурах до 600°. Рекомендуется для поршневых колец форсированных дизелей (вместо стали Х12М).
ХРОМОНИКЕЛЬМОЛИБДЕНОВАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ ЭИ395 (16-25-6) Химический состав, % С^0,12; 51=0,5—1,0; Мп=1,0—2,0; Сг-15,0—17,5; N1=24—27; Мо-5,5—7,0; Ре—основа; N = 0,1—0,2; 5^0,020; Р<0,030. Физические свойства 4=8,08 Г/см*; а- 106= 13,97 (20—100°); 15,38(100—200°); 16,49(200—300°); 17,60(300—400°); 18,16(400—500°) 1/°С; А,=0,032(100°); 0,036(200°); 0,040(300°); 0,044(400°); 0,050(500°); 0,055(600°); 0,059(700°) кал/см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) со н со . я Вид полуфабр Прутки Диски ТУ МПТУ 2362—49 СТУ | СО ^ I | Термообработка Отожженные при 800°С (5 час.) Закалка с. 1180°С (2 час.) в воде; старение при 700°С (5 час.) После полугорячего наклепа (нагрев до 750°С, наклеп 10—15%) и отпуска при 650°С (4 час.) После полугорячего наклепа 15—26% о. к н я Темпера испыта 20 700 1 20 700 816 20 60О 1°в <7(Ъ2 \кГ/мм2 — 84 — 32 84 60 — 63 — ~-~ 63 — 6б .* % — 12 — — ■ 12 — — — — —• 20 — Я отт ММ ^3,8 3,4-3,9 — — 3,4—3,8 — о» — 18 — 20 — — — Механические свойства при различных температурах иката 1 Вид полуфабр Штамповки Диски Состояние После полугорячего наклепа (нагрев до 700—750°С, наклеп 8—15%), отпуска при 650°С (4 час) и старения при 70(РС (25 час). После полугорячего наклепа Температура! испытания, 1 20 ЗОО 400 500 600 700 800 20 Е °в 00,2 кГ/мм2 19600 17000 16000 15000 14О0О 125О0 11000 90 75 73 71 65 51 35 90 61 45 44 44 43 38 23 63—70 &Ю * % 20 18 21 21 20 13 10 12—20 26 31 41 43 41 .26 25 30—46 иотп., ММ 3,4—3,8 20 Зак. 2022 305
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости СО ь к о та со ё-в- Диски Состояние После полугорячего наклепа (нагрев до 700—750оС> наклеп 8—15%), отпуска при 650°С (4 час.) и старения при 700°С (25 час.) Температура 1 испытания, 1 °с 1 600 650 700 750 800 0*100 0*300 Оо,2/Ю0 по общей деформации по остаточной деформации кГ/мм2 40 32 23 15 10 38 24,0 14,5 34,5 16 8 Жаростойкость При 100-час испытаниях в воздушной среде потери веса составляют: 0,001; 0,003; 0,013 и 0,06 г/ж2 час при 650, 700, 750. и 80О°С соответственно. Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации — 1100-7-960°, при штамповке диски наклепывают на 8—15% при температуре не выше 750°. После полугорячего наклепа для снятия напряжений сталь подвергают отпуску при 660° (4 час). Окончательная термообработка: старение при 700? (26 час), охлаждение на воздухе. Применение Диски сварных роторов газовых турбин, работающих при температурах до 700°.
ХРОМОМАРГАНЦЕВОНИКЕЛЕВАЯ СТАЛЬ 4Х15Н7Г7Ф2МС (ЭИ 388) Химический состав, % С = 0,38—0,47; 51=0,9—1,4; Мп=6—8; Сг=14—16; N1=6—8; Мо=0,65—0,95; V- 1,5-1,9; Ре-основа; 5<0,020; Р<0,035. Физические свойства 4 = 7,79 Г/см*; а-103=17,08(20—100°); 18,37(100—200°); 19,68(200—300°); 21,51(300—400°); 21,8(400-500°); 22,19(500—600°); 22,82(600—700°); 22,78(700—800°); 23,32(800— 900°); 24,62(900—1000°) //°С; X,=0,030(25°); 0,034(100°); 0,038(200°); 0,043(300°); 0,048(400°); 0,052(500°); 0,057(600°); 0,062(700°); 0,066(800°); 0,071(900°) кал/см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Термообработка Закалка с 1170—1190°С (30— 45 мин) в воде или на воздухе; старение при 8О0±20°С (8—10 час) Температура испытания, °С 20 800 Ов кГ/мм2 90 "оТГф" % 15 15 "ОТП 1 ММ 3,3—3,8 075, кГ/мм2 14 Механические свойства при различных температурах Термообработка Закалка с 1170—119047 (30—40 мин ) в воде или на воздухе; старение при 800±10°С (8—10 час) Первая закалка с 1180°С (/ час) в воде; вторая закалка с 1000°С (1 час) на воздухе Температура! испытания, 1 •с I 20 ЗОО 400 500 600 700 800 900 1000 20 650 В *Д °в 00,2 кГ/мм2 19000 16000 15200< 15О0О 14500 12000 11600 9000 19000 14500 19800 | 15200 14500 13800 ! 12800 100 81 78 70 54 52 48 25. 16 94 64 62 55 54 50 50 43 2& 48 36 Ою * % 15 13 12 12 9,5 8 8 7 6 30 16 15 1 26 23 32 117—27 18 21 28 24 ем 1 ? 3,0 3 с ё 3,4
Пределы длительной прочности Термообработка Закалка с 1170—1190°С (30—40 мин) в воде или на воздухе; старение при 800±10°С (8—10 час) Первая закалка с 11оХ>°С ({ час) в воде; вторая закалка с 1000°С (1 час ) на воздухе | 60О 1 700 800 900 650 45 27 14 9 43 25 13 7,5 40 22 11 6 38 21 — 5 31 37 20 ао — 24 32 18 8,4 — 24 27 12,5 6,5 _1 18 25 И,5 • 5 — 45,5 Пределы ползучести и выносливости Термообработка та а. к | ^ та о. емпе н« к та ь 2 ° 1 6 по остаточной деформации по общей деформации СО СО та о та а х В 1Ъ кГ/мм2 Закалка с 1170—1190°С (30— 40 мин ) в воде или на воздухе; старение'при 800±10°С Первая закалка с 1180°С (1 час) в воде; вторая закалка с 1000°С (1 час) на воздухе 23 10 13,5 24 23 15,5 8 ..." , — 13 — 12 — 10 — 8 51 38 34 24 Релаксационная стойкость Термообработка та - о.« >> к н ж та та о, н ^ яр Н ° 0*0 0*25 ОГюо О*500 0*1000 0*2000 О*5000 0*10000 кГ/мм: Закалка с 1170 — 1190° (30—40 мин) в воде или на воздухе; старение при 800 ± 10°С (8—10 час) , ■ • 1 г 560 580 "Г'П 15 20 25 15 20 125 13 - 17,7 22 13,1 17,5 1 21,3 13,0 17,6 21,7 12,7 17,1 20?8 12,7 17,1 20,9 12,0 16,2 19,2 12,2 16,5 20,2 11,8 15,6 18,5 11,7 15,7 ' 19,6 11,2 14,7 17,2 10,6 14,5 18,2 9,4 12 14 9,3 12,3 16 7,2 9,0 10 308
Зависимость термостойкости от защитных покрытий ' ■ ■ • * Нагрев в течение 3—5 сек до 900— 1000°С; скорость охлаждения 70 м/сек То же, но^агрев в течение 10—15 сек при давлении воздуха 5,3—5,5 атм Термообработка „п™™« - ЧиСЛ0 ЦИК" \ „ ' ЧйСЛ0 ЦИК* покрытия Толщина лов нагрев— .. Толщина * лов нагрев— слоя охлаждение п ание слоя охлаждение Примечание покрытия, до р ; покрытия, до р лш появления мм появления « трещин , трещин Закалка с 1170— Без покрытия — 900—1200 — — 55 — 1190°С в воде или на воздухе; старение при Никелирова- 800±10°С (8—10 час)\ ние 0,015 550—800 — 0,045 . 450 — Алитирование 0,075 1550—1200 Трещины 0,075 1500 Трещины не появились не появились Алитирование . I (порошком) 0,030 1550—2000 То же 0,030 1500 То же ЗОИ
Жаростойкость Устойчива против окисления в воздушной среде (до 750°, а после никелирования — до 900°). Технологические свойства Относится к разряду термически улучшаемых сталей аустенитного класса. При строгом соблюдении режима обработки давлением удовлетворительно обрабатывается в горячем состоянии с получением заданной зернистости. Температурный интервал деформации—1130-^980 (охлаждение — на воздухе). Термообкатка: закалка с 1180° в воде; старение при 800±20° (8—Ю час). Перед шлифованием и полированием заготовки проверяются травлением на разнозер- нистость (диаметр зерна ^0,5—1,0 мм). Склонна к образованию волосовин, но (по опыту эксплуатации) их продольное расположение не отражается на свойствах лопаток. Для повышения жаростойкости детали подвергают никелированию или (еще- лучше) алитированию. Применение Малонатруженные лопатки газовых турбин, крепежные детали, диски и корпуса турбин, сопловые аппараты, кольца, фланцы, крышки и другие детали, рассчитанные на ограниченный срок службы при температурах до 600-650°.
ХРОМОНИКЕЛЬМАРГАНЦОВИСТАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ 4Х12Н8Г8МФБ (ЭИ481) Химический состав, % С=0,35—0,40; 51=0,3—0,7; Мп=7,5—9,5; Сг= 11,5—13,5; N1-7—9; Мо=1,1— 1,4; N5=0,36—0,45 (допускается отклонение ±0,15); У=1,25—1,55; 5^0,03 (при электрошлаковом переплаве ^0,02); Р ^Г 0,035; содержание остаточной Си^0,2, 14^:0,12; в стали определяется содержание азота. Физические свойства 4=7,85 Г/см*;, а • 106=15,9(20—100°); 17,1 (100—200°); 18,2(200-300°); 19,2(300—400°); 20,3(400—500°); 21,2(500-600°); 22,2(600—700°); 23,2(700—800°); 24,2(800—900°) 7/°С; Х-0,041(ЮО°); 0,044(200°); 0,047(300°); 0,051(400°); 0,055(500°); 0,059(600°); 0,062(700°); 0,065(800°); 0,070(900°) кал/см. сек.°С\ р =0,75 ом. мм2/м. Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Штамповки и поковки Диски . Термообработка Закалка с 11'50± 10°С (1 час 46 мин —2 час 30 мин) в проточной воде; старение двухступенчатое: при 670°С (16 час), затем^ при 790°С (16 час), охлаждение на воздухе С дифференцированным старением: закалка с 115О±10°С в воде; старение при 670°С (10 час), повышение температуры до 760°С (10 час), старение обода (нагрев — в кольцевой печи) при 800—810°С* (10 час) Температура! испытания, | 20 200 I ЗОО 350 400 450 500 550 600 650 700 750 .20 200 1 300 ЗбО 400 450 500 550 600 650 700' Е аВ 0<),2 кГ/мм2 19000 16000 15000 15000 14300 13700 ; 13600 135О0 12800 12600 1)1800 11200 19000 16000 15О0О 15000 14700 14600 14500 144О0 13600 127О0 11800 94 77 74 73 73 72 68 66 60 56 50 42 112 98 95 94 91 89 85 82 73 73 64 60 54 52 50 49 49 45 43 38 33 и 84 83 81 80 77 73 72 66 65 54 65 бю Ч> ' % 12 10 10 8 8 16 15 14 14 15 1-3 13 Г2 13 45 36 37 36 37 36 38 37 -37 38 42 37 44 32 36 31 34 24 28 30 34 28 18 ^ 1 3,5- 5,0 5-6 5-6 2 «отп ••> мм 3,45— 3,65 3,3—3,45 * Показатели свойств при данном режиме термообработки относятся только к центральной части диска (к ступице и полотну); в пределах обода — свойства по ТУ для йотп = 3,45—3,65 мм. 311
Механические свойства по ТУ (не менее) &* я <*в а0,2 о I 'ф -^ отав аюо ,В]?Д ТУ Термообработка 2.0 !— ! — «5 <*<**■•>■ \ полуфабриката к у « л |2 лл [Н о I 1^1 I Заготовки МРТУ Закалка с .1150±10°С (1 час | 20 | 90 60 I 15 1 20 [ 2,5 1з,45—3,65 — — (штанги и шайбы) 14—2—36—65 45 мин. — 2 час 30 мин.) в во-; 93* I I 18* I 22* 3* 1 I для дисков де до полного охлаждения; | I | старение двухступенчатое: при 650 — — ~~~ — I — 38 35 67№С (16 час), затем при| I I » 780±10°С (16—20 час), охлаж- | I !дение на воздухе ' ! I ! * Только для металла электрошлакового переплава. 312
Пределы длительной прочности Вид полуфабриката Поковки Закалка с 1150°С (1 час 30 миц ) в воде; старение двухступенчатое: при 670°С (16 час), затем при 790'°С (16 час), охлаждение на воздухе 450 550 600 650 58—60 45 35 *5 50—55 40 30 70 46—48 38 28 43—45 35 Пределы длительной прочности в зависимости от твёрдости я Он «§§ §• • я Термообработка 8$ со я О. СО * я Н я Время до разрушения образцов, час с надрезом г 0,1 ммЩ,Ь мм Поковки и прутки Закалка с 1150±10°С (1 час 45 мин — 2 час 30 мин); старение двухступенчатое: при 67О±10°С (16 час), затем при 790°С (16 час) 650 760 650 650 1 700 32 22 38 135 128 >20О >300 >100 1 >60 >200 |>200 5 100 >200 5 40 >150 >150 — — 1 — — — >200 >300 >200 1 Пределы выносливости Вид полуфабриката Термообработка «*> о- .. >»к Н Я со Я 1 9/ Л Темп испы су я Я СУ 04 34 Е^ Число циклов Вид нагру- жения Форма образца Предел выносливости знакопеременное напряжение, кГ/мм2 время до разрушения, час Штамповки и поковки Закалка с 1150±10°С (1 час 45 мин— 2 час 30 мин) в воде; старение двухступенчатое: при 670°С (16 час), затем при 790°С (16 час) 20 200 650 650 1600 650 700 43 37 32 30 45 40 39 600; 37 1 650 36 ю7 Симметричный изгиб Асим- |метрич- 3,5. 107 ное I растя- I жение Гладкий С надрезом Гладкий С надрезом 43 37 32 30 25±20 25±15 25±14 25±12 25±11 >100
Жаростойкость Устойчива против окисления в воздушной среде при температурах до 7004-750°. В агрессивных средах склонна к межкристаллитной коррозии при температурах 700-4-750° и выше. Длительная пластичность Нестабильна в условиях пластической деформации при длительном разрыве (550—700°); остаточные удлинения в пределах 0,8—10%. Не может применяться при длительных сроках службы под нагрузкой. Технологические свойства Относится к разделу термически улучшаемых сталей аустенитного класса. Удовлетворительно обрабатывается давлением в горячем состоянии. Температурный интервал деформации — 1160-^980° (охлаждение — на воздухе). Оптимальная степень деформации 12—55%. Для получения плотной однородной макроструктуры (без грубых скоплений первичных карбидов и сильно выраженной дендрид- ной структуры) необходима б—6-кратная степень уковки. Штамповки или поковки сложной конфигурации не должны иметь резких переходов по сечению, острых радиусов закруглений, выступов и т. п. Термообработку штамповок сложной конфигурации рекомендуется проводить после предварительной обдирки. Особо нагруженные диски (для предотвращения чрезмерной ползучести и хрупкого разрушения в замковом соединении) рекомендуется подвергать дифференцированной термообработке с использованием разных режимов старения для различных участков изделий. Хорошо обрабатывается резанием. Применение Диски турбин, экраны, бандажи, силовые кольца и крепежные детали (болты, шпильки, гайки) газовых турбин двигателей и других изделий, рассчитанных на ограниченный срок службы при 650°.
МАРГАНЦОВАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ 40Г18ЮЗФ Химический состав, % .0=0,35—0,45; 51^0,6; Мп= 17,5—19.5; Сг<0,5; N1^0,5; V-1-1,3;: А1 = 2,6—3,5; 5^0,03; Р^0,04. Физические свойства а • 106= 17,4(20—100°С); 18,4(20—200°С); 20,8(20—400°С); 21,2(20—500°С);. 21,5(20—600°) 1/°С. А,=0,037(150°С); 0,039 (200°С); 0,044 (300°С); 0,049 (400°С); 0,054 (500°С); 0,059 (600°С) кал /см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Прутки ТУ ЧМТУ ЦНИИЧМ 1440-66 В-32 Термообработка Закалка с 1100— 1150°С (2 час) на воздухе; старение при 660—670°С (15 час), охлаждение в воде Температура 1 испытания, °С 1 20 200 400 60О 800 <Тв 00,2 кГ/мм2 115 97 84 65 40 100 82 70 51 30 6 г|5 % 24 18 12 8 5 50 40 35 17 8 сч «3 « о- 55. 35 Технологические свойства Выплавляется в вакуумных индукционных печах. Деформируется в горячем состоянии. Термообработка: закалка с 1100-М 150? в воде, старение при 660-^675° (15 час) охлаждение в воде. Применение Силовые детали двигателей, работающие при повышенных температурах (до 500°), от которых требуется коэффициент линейного расширения, близкий к алюминию (кольцедержатели и др.). 315
ХРОМОНИКЕЛЕВАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ Х12Н20ТЗР (ЭИ696) Химический состав, % С^0,1; 51<1,0; Мп<1,0; Сг= 10,0—12,5; Т1 = 2,6—3,2; А1=0,8; В — по расчету=0,008—0,020; 5 = N1=18—21; Ре- : 0,020; Р^ 0,035. -основа; Физические свойства а=7%9Г/см*\ а- 106= 15,4(20—100°); 16,6(100—200°); 17,7(200—300°); 18,4(300—400°) 19,4(400—500°); 19,6(500—600°); 20,5(600—700°); 23,4(700—800°); а-106= 16,0(20—200°); 16,6(20—300°); 17,7(20—400°); 17,5(20—500°) 17,9(20—600°); 18,2(20—700°); 18,9(20—800°), 1/°С; Х=0,036(20°); 0,039(100°); 0,042(200°); 0,045(300°); 0,049(400°); 0,054(500°) 0,057(600°); 0,060(700°); 0,064(800°); 0,068(900°) кал/см. сек°С. с=0,10(100°); 0,11(200°); 0,12(300°)- 0,125(400°); 0,13(500°); 0,14(600°) 0,145(700°); 0,15(800°) кал/г°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Прутки- кованые и горячекатаные, заготовки для дисков Прутки ■■> шестигранные Заготовки (шайбы) для крупногабаритных дисков Профили прессованные ТУ ЧМТУ 5905-57 ЧМТУ 5360-55 ЧМТУ 5469-56 АМТУ 361-56 Термообработка сЗ о о. ~ н я. л аз си н Темг | испь: Закалка с 1170— 20 1190°С (2 час) на воздухе или в воде; старение при 750—<775°С (25—16 нас), охлаждение на воздухе Закалка с 1100— 1150°С (2 час) на воздухе; старение при 750РС (15 час), охлаждение на воздухе Закалка с 1100— 1150°С (2 час) на воздухе; старение при 700—750°С (16 час), охлаждение на воздухе Закалка с 1130± 10°С (5 час) на воздухе; старение при 700±5°С (16 час), охлаждение на воздухе Закалка с 1100°С (2 час) на воздухе, старение при 700°С (10—16 час), охлаждение на воздухе 700' 20 |700 20 20 700 20 70О ав СТ0,2 | кГ/мм2] 90 — 90 90 90 — 90 60 — 60 55 — *5 *| _\ % 10 — 10 10 15 15 15 — 15 15 20 25 с* Д ^ ^ Я 3 — 3 5 — "ОТПЧ мм 3,5- 3,8 3,5— 3,8 — ■ 3,4- 3,8 — с» "а х л 40 40 40 — 40 316
Механические свойства при различных температурах вид &*§ I I ! ! 41 , Термообработка & 5 5 и и"' полуфабриката с ^ « 8ё | КГ/ММ* . % 5 Прутки Закалка с 1100—1130°С 20 Ш50О 95—110 60—70 48—55 20—30 25—40 8—12 3,5—3,8 (2—5 час) на воздухе; 400 '14300 95—97 55—65 48 18—29 25—40 — — старение при 700—750°С 500 ' 13600 80—87 55—60 48 15—28 — — (16 час), охлаждение на 550 — 801—85 — ~"' 18—25 25—35 — — воздухе* 600 13200 75—85 53—55 45 15—25 — — 650 — 68—80 — — 18—30 — — 700 11500 63—70 47 41 12—20 16—36 — — 750 11300 50—65 45 35 20—40 ' — — . 800 9500 34—38 25 17 20—30 45—70 — — Термомеханическая об- 20 — 105—130 80—115 — 15—25 30^—50 4—8 ЗД—3,5 работка: нагрев до 1120± I 10°С (30—60 мин.), де- | I I формация 20—30%, ох- I I лаждение в масле или на I ; воздухе; старение при 750°С (16—25 час). Поковки со Закалка с 1170—1180°С 20 18500 95—105 65—75 — 13—20 15—25 4—Э 3,5—3 8 стороной квад- (2—4 час) на воздухе; 400 14600 98 70 56 15 20 — — рата90лы* старение при 750°С 50О ' 14100 97 69 54 14 24 — ~ (16 час), охлаждение на 600 13300 90 67 52 15 20 -- — воздухе 650 12500 83 67 52 10 19 — — 700 11800 75 62 47 8 13 - — 750 11500 58 47 36 7 15 - — * Свойства при высоких температурах приведены после старения при 700°С. Режим старения при 750° повышает прочностные характеристики. . _____ 317
Предел длительной прочности, ползучести и выносливости Вид полуфабриката Прутки Поковки •со стороной квадрата "90 мм * Детали ** Радиус Термообработка Закалка с 1100—1150°С (2 час) на воздухе*; старение при 700 — 750°С (16 час), охлаждение на воздухе Закалка с 1170±10'°С (2 час) на воздухе*; старение при 750ЭС (16 час), охлаждение на воздухе рекомендуется закаливать надреза 0,75 мм. Ло оз ас О- 03 а Н к 500 550 600 650 700 750 800 700 750 в масле #100 73 65 59 48 40 28—30 — 40 28—30 ^о»: по общей деформации — — 20 18 15 8,2 — ?/юо по остаточной деформации кГ/мм2 — — 39 33 17—20 8,5 — — --,1 °-1 на базе 10' циклов 37 -- 34 — 28 — — 27 28 — —7 28 — — 25 — Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температуры деформации: начало — 1080-^-1100°, конец —900° (охлаждение на воздухе). Склонна к перегреву. Термообработка определяется условиями работы деталей (указанная в ТУ применяется при металлургическом контроле). Детали, работающие при температурах:^ 700°, подвергают закалке с 1150-7-1170° (2 час) в масле (крупногабаритные) или на'воздухе (малых сечений) и старению. Для деталей, работающих при температурах <700°, рекомендуется закалка с 1100±20° (2 час) в масле и старение по режимам: при 700-т-750° (16 час) охлаждение на воздухе или при 700-7-750° (10—16 час) медленное охлаждение с печью до 630—650° в течение 10—16 час, затем на воздухе. Крепежные детали, цапфы и другие детали высокой прочности, работающие при температурах до 650°, термически обрабатывают по режимам: нагрев до .1100-7-1120°, горячее обжатие 20—25%, старение по первому или второму режиму; закалка с 980° (2 час.) в воде, холодная протяжка с обжатием 10—20%, старение по второму режиму. Применение Несвариваемые детали корпуса и кольцевые детали турбины, соединительные кольца, крепежные детали, диски, направляющие и рабочие лопатки компрессора, рабочие лопатки газовой турбины, работающие при температурах до 750°.
ДЕФОРМИРУЕМАЯ ХРОМОНИКЕЛЕВАЯ СТАЛЬ Х12Н22ТЗМР (ЭПЗЗ, ЭИ696М) Химический состав, % С<0,1; 51^0,6; Мц<0,6; Сг= 10,0—12,5; N1-21—25; Мо-1,0—1,6; Ре—основа; 11=2,6—3,2; А1^0,8; В —по расчету до 0,02; 5^0,01; Р^0,02. Физические свойства 4=7,95 Г/сж3; а- 106=15,3(20—100°); 16,5(100—200°); 17,6(200—300°); 18,1(300—400°С); 19,0(400—500°); 19,6(500—600°); 21,8(600—700°); 31,6(700—800°) 1/°С; а • Г06= 15,3(20—100°); 15,9(20—200°); 16,5(20—300°); 16,9(20—400°); 17,3(20—500°); 17,7(20—600°); 18,2(20—700°); 19,9(20—800°) 1/°С. Л=0Д>30(20°); 0,033(100°); 0,036(200°); 0,040(300°); 0,043(400°); 0,047(500°); 0,050(600°); 0,053(700°); 0,057(800°); 0,061(900°) кал/см. сек.°С. Механические свойства пружинной проволоки при комнатной температуре в зависимости от степени деформации Термообработка Закалка с 1130± Ю°С (30 мин) на воздухе или в воде; холодное волочение То же и старение при 700±20°С (5 час), охлаждение на воздухе Степень 1 деформа- г/в' ции, % 1 к1/мм 20 40 20 40 75—95 110—120 ■100—120 ,145—160 ##с 25—30 30—35 35—40 40-45 Жаростойкость Обладает удовлетворительным сопротивлением газовой коррозии (до 850°). Скорость окисления при 1000° за 100 час составляет >2 Г/м2-час. Алитирова- ние существенно повышает жаростойкость: при 1000° скорость окисления за 100 час составляет 0,06—0,12; за 500 час — 0,02—0,05 Г/лР-час. Разработатны режимы алитирования в порошковых смесях и вакуумжьконденсационным способом. Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации — 11004-900° (охлаждение — на воздухе). Термообработка выбирается в зависимости от условий работы деталей (чем выше рабочая температура, тем выше температура закалки). Для деталей, работающих при 7504-800° — закалка с 1160+1180° в масле или на воздухе, старение при 780° (16—25 час), охлаждение на воздухе; работающих при температурах до 750° включительно — закалка с 11004-1130° (выдержка 3—5 час в масле), старение при 7204-780° (16 час), охлаждение с печью до 6004-650° (10—20 час), охлаждение на воздухе; работающих при 4004-700° в условиях концентрации напряжений — закалка с 11004-1130° (3—5 час ) в масле, старение при 8404-850° (3—5 час), охлаждение на воздухе, старение при 7004-730° (16—25 час), охлаждение на воздухе; работающих при температурах от —196 до +600°—закалка с 900—1000° (2—5 час) в масле, старение при 7204-780° (16 час), старение при 600-4-650° (16 час), охлаждение на воздухе. Охлаждение с температуры первого старения до температуры второго рекомендуется проводить медленно с печью. Удовлетворительно обрабатывается резанием. Применение Диски турбины и компрессора, кольцевые детали корпуса турбины, соединительные кольца, крепежные детали, рабочие лопатки газовой турбины и компрессора, работающие при температурах до 750°; цилиндрические винтовые пружины, работающие при температурах 4004-700°; поршневые накладки дизеля (с алитированной поверхностью для рабочей температуры 1000° взамен стали ЭИ283). 319
Механические свойства по ТУ (не менее) полуфабриката ТУ Термообработка || ■* ^ % Прутки-штанги ЧМТУ Закалка с 1100—1170°С (2—5 час)\ 20 90 60 8 10 3 3,4—3,8 — и шайбы для ЦНИИЧМ на воздухе или в масле; старение при 12* дисков (в том чис- Ц275-65 750—8О0°С (16—25 час), охлаждение 700 _ 40 ле из металла на воздухе 750 — 30 вакуумно-дугового (05о) переплава) Закалка с 950—1050°С (2—5 час)\ 20 100 70 10» 12 3 3,2—3,6 — в масле; старение при 730—780°С -гт^—ГУд.*1 (16 час), затем при 600—650°С (10— б00 I ~- __ __ __ _ 58 16 час), охлаждение на воздухе \ (в ) Прутки холодно- ЧМТУ Закалка с 1100°С (1— 2 час) в 20 110 80 20 25 5 3,3—3,6 - тянутые ЦНИИЧМ масле; старение при 780°С (16 час) л 1034-63 затем при 650° (16 час), охлаждение на воздухе Проволока ЧМТУ Старение при 700—7ЫГС (3— 20 100 — 10 30 — НКС (серебрянка) для ЦНИИЧМ 5 час), охлаждение на воздухе 20—30 пружин 295-60 „« Старение при 700—750°С (3— 20 130 — 8 20 — НЯС —5 час), охлаждение на воздухе, 30^-40 нагартование * Только для металла вакуумно-дугового переплава. 320
Механические свойства при различных температурах фабрика- Термообработка |||- % ^ ат.. мм та I |н ** 1| I I « * I Пруткии Закалка с 1160—1180°С 20 19000 — 95—102 68—70 — 10—15 14—19 3 3,5—3,7 поковки (2—8 час) на воздухе; 500 13600 — 90 64 — 9 14 — — состоро- старение при 750—780°С 600 13100 — 86 63 — 10 16 — ной квад- (16—25 час), охлаждение 700 12400 — 71 59 — И 17 — — рата на воздухе 750 12200 — 62 52 — 8 13 — — 90 мм \ 800 11100 — 46 39 — 17 36 — — Закалка с 1100—1130°С 20 — 19600 110—125 65—80 13—30 — 15—35 3—10 3,20-3,50 (3—5 час) в масле; ста- 500 - - 16400 95—105 — 15—30 — 15—35 — — рение при 720—750°С 600 - 15800 85—105 - 10-22 - 10-25 — — (16 час), охлаждение с 700 — 15200 65—85 - 8—18 - 10-26 -— - печью до 600-650°С 750 — 14900 58— 70 - 8-14 - 10-25 - - (16—20 час), охлаждение на воздухе Закалка с 1120±10°С 20 - — 100-120 73—75 13-20 - 18-25 5—7 - (3 час) в масле; старение 500 — — 90—98 — 11—15 — 17—20 — — при 775±5°С (16 час),\ 700 - - 74— 80 - 10-17 - 15-20 — — охлаждение с печью до I I | I 620—650°С (10 час), ох- I лаждение на воздухе Закалка с 1120°С 20 — — 100—110 65—75 17—27 — 20—30 6—10 3,4-3,6 (3 час) в масле; старение 600 - - 85— 96 65-70 - - 20-30 - - при 840-850°С (3- 700 - - 70- 80 60-70 12-20 - 15-25 - - 5 час), охлаждение на ' воздухе; старение при 700±20°С (20—25 час) А охлаждение на воздухе 21 Зак. 2022 321
* Продолжение Вид I [^о I Е \ Е% I <УВ 1 ог0>2 I б5 I 6ю 1 я|) 1 1 I фабрика- Термообработка | « | кПмм2 % .? Нот. мм Закалка с 900—10СО°С 20 — — 110-130 85—100 20—25 — 25—40 5—10 — (2—5 час) в масле; ста- 500 — — 100-115 85—98 13—20 — 25—35 — — рение при 720—750°С 600 . — — 100—105 75—91 12—20 — 25—35 — — (16 час), охлаждение с 700 — — 80—90 70—80 10—15 — 10—25 — — печью до 630—650*0 750 — — 60— 75 — 12—16 — 15—25 — — (10—16 час), охлаждение на воздухе Поковки Закалка с 1120±10ЭС 20 — — 120 86 17 — 24 — — 0 70 мм (3 час) в масле; старение 700 — — 74 64 23 — 34 — — при 750°С (16 час), охлаждение с печью Д° 650°С (16 час), охлажде ние на .воздухе 322
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости I во,2/100 а1- | СТ-1 о.* (п0 оставил + ^ Н^К ^100 а300 <Уб00 О^ЮОО ТОЧНОЙ „вЛвоЛ1Г.' лГ* Термообработка я я леАопма- на базе 10- полуфабриката н §.§ . „»»? циклов | !|ёИ кГ/мм* Прутки и по- Закалка с 1120°С (3 час) в масле; 600 63 — — — ~~ I "" ковки со сторо- старение при 840—850°С '(3—5 час) 650 50 — — — — — — ной квадрата охлаждение на воздухе; старение при 700 40 — "~~ '— — — ~ 90 мм 700±20°С (20—25 час) охлаждение 754) 30 — -- — — ~ — на воздухе ~ ' Закалка с 1160—1180°С (2—8 час)\ 400 — 89—90 — — — — —. в масле; старение при 720—750°С 500 75—83 — 74—78 70—74 — — Г — (16 час), охлаждение с печью до 600 60—63 ^- — — — Г — — 600—650°С (16—20 час) на воздухе 650 49—50 — 39—41 37—39 — Г — . — 700 40—45 — 32—34 30—32 — • — I —. , 750 28 32 I 19 21 — Г Закалка с 1160—1180°С (2—8 час) 500 67—68* — — — Ь^60 — Г —. на воздухе; старение при 775±5°С 600 56—57 — — — — ~~~ I ~~ (16—25 час), охлаждение на воздухе 650 49450 — — — — —~~ | ~ 700 40—42 — — — 34 — — 750 30^-32 — — _ 23—24 — — 800 17—18 — — — — 26 25 Закалка с 1120°С (3 час) в масле; 600 60^-63 — — — — ~~~" старение при 775°С (16 час), охлажде- 650 49—50 — — — — — — ние с печью до 620—650°С (10—700 40—42 — — — I — ~~~ ~~ 16 час), охлаждение на воздухе 750 30—32 — — — — — — Закалка с 900— 1000°С (3 час) в 500 90 — — — ~ ~| "~~ масле; старение при 750—780°С 550 70 — — — — — — (16 час)\ старение при 630—650°С 600 60 — — """" | II (10—16 час), охлаждение на воздухе! I 11111111 323
ХРОМОНИКЕЛЕВАЯ ДЕФОРМИРУЕМАЯ СТАЛЬ ХН35ВТЮ (ЭИ787) Химический состав, % С^0,08; 51=^0,6 Мп^0,6; Сг-14—16; N1 = 33—37; № = 2,8—3,5; Ре—основа; Т1 = 2,4—3,2; А1 = 0/7—1,4; В — до 0,02; 5^0,01; Р^0,02. Физические свойства 4 = 8,04 Г/см3; а*- 106=14,1(20—100°); 15,2(100—20(Г); 16,2(200—300°); 16,9(300—400°); 17,7(400—500°); 17,8(500—600°); 19,0(600—700°) 1/°С; а. 10б= 14,6(20—200°); 15,2(20—300°); 15,6(20—400°); 16,0(20-500°); 16,3(20—600°); 16,7(20—700°) 1/°С. Х=0,037(100°); 0,042(200°); 0,046(300°); 0,050(400°); 0,054(500°); 0,059(600°); 0,062(700°); 0,066(800°); 0,071(900°) кал!см. сек.°С. Жаростойкость При испытаниях (800°) в воздушной среде в течение 100 час, привес составляет 0,059, в течение 1000 час. — 0,018 г/м2 час. Удовлетворительно сопротивляется газовой коррозии при температурах до 850°. Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температуры деформации: начало — 1080ч-1100°, конец — 900° (охлаждение — на воздухе). Рекомендуемые режимы окончательной термообработки: для рабочих лопаток— первая закалка с 1180'—1200°С (2,5—3 час) на воздухе, вторая закалка с 1050°С (4 час) на воздухе, старение при 750—800°С (16 час), охлаждение на воздухе; для турбинных дисков — первая закалка с 1150—1160РС (6—10 час) на воздухе, вторая закалка с 1050°С (4 час) на воздухе, старение при 830°С (16 час), охлаждение на воздухе; для лопаток компрессора (термомеханическая обработка) — нагрев заготовок при 1120°С (60 мин), штамповка с охлаждением на воздухе и старение при 750°С (16 час) с охлаждением на воздухе. Хорошо прокатывается на сортовых станах. Удовлетворительно обрабатывается резанием. Применение Рабочие лопатки турбин, компрессорные лопатки, диски турбин, дефлекторы, кольца, работающие при температурах до 750°. * После термообработки по режиму: первая закалка с 1180°С (4 час) на воздухе; вторая закалка с 1050° ( 4 час) на воздухе; старение при 800° (16 час). 324
Механические свойства по ТУ (не менее) ВИДрикаТУаФаб" ™ Термообработка || Г^М ДД | <™ \ ,*-, *10 кГ/м* \ % \ х \ II |Н ° I I 1^*1 ' Прутки горяче- ЧМТУ 1. Первая закалка с 1150— 1180°С 20 95 65 6 8 2,5 3,25—3,6 — катаные и кова- ЦНИИЧМ (4—8 час) на воздухе, вторая закал- ные, сечением до 63—58 ка с 1050°С (4 час) на воздухе; старе- 750 — ~- ~" ~* —■ ~~ 30 250 мм . ние при 750—840°С (16—25 час), охлаждение на воздухе (а5о=35) 2. Закалка с 1080—И20°С (10 час)\ 20 100 65 8 | 10 3 3,25—3,6 — на воздухе; старение при 750—800°С (16—25 час), охлаждение на воздухе 550 — — — — — — 73 (за 80 час) Кованые заготов- ЧМТУ По режиму 1 20 95 60 6 8 2,5 3,25—3,65 — ки (шайбы) ЦНИИЧМ 710-62 750 - - - - - - 30 По режиму 2 20 100 65 8 ' 10 3 3,25—3,65 - 550 — — — — — 73 (за 80 час) 325
Механические свойства при различных температурах | 'СО - I | I I I I 1 Вид полуфабрика- Термообработка || _] ! ! I «н, I о,,, ! 11о кг/мм* % Прутки Первая закалка с 1180— ! 20 21850 105—127 70—88 7—22 10—25 2,5—5,8 3,3—3,6 1200РС (2,5—8 час) на воздухе; 400 — 105—118 70—85 — — — — вторая закалка с ДО50°С (4 час) 500 — 100—115 .1 70—83 5—18 6—23 — ' — на воздухе; старение при 750— 550 — 100—1-12 69—82 5—16 7—25 5—6 — 800°С (16 час), охлаждение на 600 17300 100—110 68—31 — 12—16 — — воздухе 700 16600 92—97 68—80 5—8 9—11 — — 750 15600 85—89 05—78 6—10 6—10 3—4 — 800 15150 68—75 60—70 13—15 22—28 5—6 — ' '•"■ 850 — 36—38 33—35 19—21 46—48 5,5—6,5 — '| - 900 — 20—25 20—24 20—28 50—60 — — Кованые прутки Первая закалка с 1150— 20 — 106—124 60—80 11—23 15—29 3.8—7,0 3,85—3,60 (сторона квадрата 1160°С (6—10 час) на воздухе; 600 — 100—»107 " 60—79 12—16 17—26 5—6 - 90 мм) вторая закалка с 1050°С 700 — . 74—92 • 60^-79 6—15 '10—23 5—6 (4 час) на воздухе; старение при 830° (16 час), охлаждение I на воздухе [' Диски и другие Тоже 20 — 110—120 60—78 16—20 19—33 4,5—7,3 3—4 крупные изделия 500 — 100—110 — (14—16 23—27 — — 600 — 100—105 60—78 12—16 22—26 5—6 — 650 — 100—104 — 12—14 21—24 — - 700 — 75—90 60—78 8-14 10—23 4,5—6,0 — Лопатки ком- Термомехадическая обра- 20 — 135 95—100 20—24 36—45 7,0—8,4 3,0—3,2 прессора ботка: нагрев до 1120°С, вы- 550 — 118—121 86—92 15^-17 20—36 _ — держка 60 мин, штамповка, охлаждение на воздухе; старение при750°С (16 час), ох- I лаждение на воздухе ' I I 1 ' ' "... -.. 326
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости I III 1 00,2/100 а_! I аИ| о о ВИДпиК°яЛтУяФаб' Термообработка || °100 "Ч 0500 *™ деформ^ §1* «а базе 10' Р 5* ции ОвЯ ЦИКЛОВ р о - 2 I (н ° 1 кГ/мм2 Прутки Первая закалка с 1180— 550 80—85 — I 70—78 65—70» — 76* 30* — 1200°С (2,5—8 час) на воз- 600 65—68 — 56—58 52—55 — 70* 25—30* 24 духе; вторая закалка с 650 — — — — — — 30* — 1050°С (4 час) на воздухе; 700 38—40 — 32—34 28—32 — 40* 28—30* — старение при 750—'800°С 750 30—34 — 24—30 22—27 | 25 — 30—31* —•<•>• (16 час), охлаждение на 800 21—24 — 15—18 12—16 13—14 — 25—27 —" воздухе 850 12 — — — — — — — 900 ——— — —— 16* — Кованые! прутки Первая закалка с 1150— 550 75 — — — — 65 28 — (сторона квадра- 1Г60°С (6—10 час) на воз- 600 60 — — ' — — 60 — — та 90 мм) духе; вторая закалка с 700 36—40 — —- - — I 30 36 30 — 1080° (4 час) на воздухе; 750 ЭО — — ] — | — ^ I -^ — старение при 830°С . 1 Ч (16 час), охлаждение на' воздухе Диски и другие То же 500 70 — — ~ — — I |~ крупные изделия 600 60 — — — — -~ ~~ 660 50 — - — -—- — 700 36—38 — — — -- ~— — 750 28—30 — ! — — I — — — — Лопатки ком- Термомеханическая обра- 550 90 86!-- — I — "~~ "~ — прессора ботка: нагрев до 1120°С, 650 56 52 — — — — — — выдержка 60 мин, штампов- 750 27,5 22— — — — — - - ка, охлаждение на воздухе; старение при 760°С (16 час)л ' охлаждение на воздухе | I ' ' I ' I ' ' * Первая закалка с 1170РС (8 час) на воздухе. 327
4. ЖАРОПРОЧНЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ СТАЛИ ХРОМОНИКЕЛЕВАЯ ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ Х13Н2Л (513Л, ЭИ736Л) Химический состав, % С=0,09—0,15; 51 = 0,2-^0,8; Мп=0,2—0,8; Сг= 11,5—13,5; N1 = 2,3—3,0; Ш=1,6—2,2; Ре—основа; 5^0,030; Р^0,030. Для улучшения литейных свойств вводятся: В = 0,003-43,006; Т1<0,05. Физические свойства 4 = 7,8 Г/см?\ а- 106=10(20—100°); 10,3(20—200?); 10,6(20—300°); 10,9(20—400°); 11,1(20- 500°); 11,2(20—600°) //°С; Х=0,047(20°); 0,050(100°); 0,053(200°); 0,055(300°); 0,059(400°); 0,062(500°); 0,064(600°); 0,066(700°); 0,067(800°) кал/см. сек.°С. Механические свойства, отливок по ТУ (не менее) ТУ АМТУ 43&—58 Термообработка контрольных брусков, отлитых в формы Горячие—закалка с 1030— 1080°С на воздухе или в масле; отпуск при 540— 620ЬС Холодные — та же Горячие—закалка с 1030— 1080°С на воздухе или в масле; отпуск при 680—720°С Холодные — та же аВ 1 <У0,2 кГ/мм2 120 .120 90 1 90 100 100 75 75 б51 я|з % 7 8 9 1 9 20 25 30 1 30 1,5 2 1 2 Г 2,Ъ ДотП' > ММ 3,7—3,4 3,7—3,4 3,80—3,45 1 3,80—3,45 Механические свойства при различных температурах Термообработка Закалка с 1050°С в масле; отпуск при 680°С Закалка с Ю50°С в масле; отпуск при 650°С ура й,°С н к мпера пытан а» о 20 400 500 600 20 400 500 Е 1 ав 1 кГ/мм2 19200 115400 13600 87С0 — 95 78 62 40 100 80 78 00,2 71 61 48 27 80 63 60 бз — — т 10' 7 8 6,0 '% 9 8 9 17 — 'Ф 29 26 45 72 30 26 36 кГм/см2 '2,5—4,6 — — — - ._... 328
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Термообработка Закаленный с 1050°С в масле и отпущенный при 680°С Температура испытания, °С 1 20 400 1 450 500 550 600 #100 00,2/юО ! по общей деформации по остаточной деформации кГ/мм2 — 45 30 22 — — 15 — " 46 31 2.1 18 °-,1 1 °-1 на базе 107 циклов 41,5 33 — 35 29 28 20 — — — ~ Технологические свойства Выплавляют в индукционных печах с основной или кислой футеровкой. Металл заливают в сухие формы из стержневой смеси. После отрезки прибылей отливки подвергают отжигу при 930-г-980° или нормализации с 9бд-г-980° с последующим отпуском при 650-~680о. Окончательная термообработка: закалка с 1050° в масле или на воздухе; отпуск в интервале температур 5404-580° и 680—720° (на заданную твердость). После полирования и пассивирования или электрополирования обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях. Лопатки компрессора и виях при температуре до 550е Применение другие детали, работающие в атмосферных уело-
ЖАРОПРОЧНАЯ ЛИТЕЙНАЯ СТАЛИНА ЖЕЛЕЗНОЙ ОСНОВЕ 20Х20Н25В5МАБЛ* (7М) Химический состав, % С=0,18-О,22; 51^1,0; Мп«1,2—1,5; Сг-19—21; N1 = 24—26; Ш=4,5—5,0; Мо = 0,9—1,1; N5=0,9—1,1; Ре—основа; N—по расчету 0,1; В—по расчету 0,005; Се—по расчету 0,02; 5^0,03; Р ^ 0,03. Физические свойства й? = 8,2 Г/см3; а- 10б= 13,9(20— 100°С); 14,5(20—2П0°С); 14,9(20—300°С); 15,4(20—400°С); 15,7(20—500°С); 16,2(20—600°С); 16,5(20—700°С); 17,0(20—800°С); 17,4(20— 900°С); 18,0(20— 1О00°С) Ц°С\ Р=0,97(20°С); 1,23(700°С); 1,32(1200°С) ом. мм2/м. Механические свойства отливок по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Прутки литые ТУ СТУ . Характеристика образцов Из трефообразных заготовок, отлитых в холодные песчаные формы, и точнолитые, закаленные с 1200°С (4 час) на воздухе и состаренные при 800°С (16 час) Температура I испытания, °С | 20 650 750 •**' ОЬ,2 65 40 38 65 % 7,0 со 3 1,0 НВ 200—250 ^ ^ 8 30 Механические свойства при различных температурах Характеристика образцов Точнолитые и из трефообразных заготовок, залитые в холодные песчаные формы, закаленные на воздухе с 1200°С (4 час) и состаренные при 800°С (16 час) Температура 1 испытания, °С | 20 600 1 650 700 750 800 850 900 Е (Тв О*0,2 кГ/мм2 17500 14000 13000 120О0 1 65—8С 50—55' 45—50 43—48 40—46 33—40 24—32 20—27 38—56 25—35 25—35 22—33 22—28 20—26 18—26 15—20 65 * '% 7—20 15—22 15-^24 15—24 18—25 20—26 25—30 25—35 7—20 18—23 22—28 22—28 30--35 35—40 43—55 48—60 кГм/см2 1,5—3,0 4,0—4,5 5,0—5,5 5,0—6,0 330
Пределы длительней прочности, ползучести и выносливости Характеристика образцов СЗ о Си - В-8 а. аз а> н <Т0,2/|( О) 03 &* о. о о 2 8 = О *=! К °»я =* о о 2 с = * на базе 107 циклов кГ/мм2 Точнолитые и из трефообразных заготовок, залитые в холодные песчаные формы, закаленные на воздухе с 1200°С (4 час), и состаренные при 800°С (16 час)' 1 600 650 700 750 42 32 26 18 38 29 22 15 36 27 20 13 36 25 18 12 15 11 7 17 13 8 24—25 19—20 Жаростойкость Привес за 100 час испытаний в воздушной среде составляет 0,06; 0.09; 0,15 и 0,67 г/м2 час при 800, 900, 1000 и 11О0°С соответственно. Технологические свойства Выплавляется в индукционных печах с основной футеровкой и разливается на прутки, удобные для последующего, переплава. Мелкое фасонное литье получают методом переплава шахтовых заготовок в порционных печах. При отливке деталей с толщиной стенки более 15 мм для повышения механических свойств рекомендуется установка холодильников. Вакуумных условий выплавки и заливки сталь не требует. Жидкотекучесть хорошая, минимальная толщина отливаемой детали — 0,8 мм. Линейная усадка изменяется от 1,5 до 2,0% в зависимости от формы отливки. " Термообработка: закалка с 1200° на воздухе (4 час) и старение при 800° (16 час). Хорошо сваривается автоматической сваркой в среде защитных газов плавящимся электродом (проволокой ЭП367), ручной аргоно-дуговой (с присадкой проволоки марки ЭП367) и ручной сваркой электродами типа ИМЕТ-10. Применение Детали турбин (рабочие и сопловые лопатки), работающие при температурах до 750°, а также сварные и цельнолитые роторы. 331
ХРОМОНИКЕЛЕВАЯ ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ ВЖЛ10 Химический состав, % С=0,13—0,18; 51^0,6; Мп^0,6; Сг=10—12; N1 = 22—25; №=3,0—4,0; Мо = 2,0—3,0; Ре—основа; Т1 = 3,2—3,8; А1 =0,5—1,0; В — по расчету 0,01—0,02; Се —по расчету 0,02—0,03; 5^0,01; Р^ 0,02. Физические свойства 4=8,08 Г/см3; а- 106= 13,8(20—100°С); 14,4(20—200°С); 15(20—30О°С); 15,7(20—400°С); 16,2(20—500°); 16,8(20—600°); 17,3(20—700°С); 18,2(20—8О0°С); 1/°С. Я,- 0,031 (25°С); 0,033 (100°С); 0,036 (200°С); 0,039 (300°С); 0,042 (400°С) 0,046 (5ЧХУС); 0,050(600°С); 0,053(7О0°С); 0,054 (800°С); 0,056 (900°С) кал /см сек.°С с = 0,105(100°С); 0,11(200°С); 0,115(300°С); 0,12(400°С); 0,125(500°С) 0,13(600°С); 0,14(700°С); 0,145(800°С); 0,15(90№С) кал/г°С. Механические свойства отливок по ТУ (не менее) ТУ АМТУ 490—62 Термообработка Закалка с 1120РС (3 час.) в масле или на воздухе; первое старение при 740РС (16 час), охлаждение на воздухе; второе старение при 630°С (16 час), охлаждение на воздухе Температура 1 испытания, °С 1 700 800 65 в». % 7 28 18 ■ Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Вид полуфабриката Термообработка га о. О , >1 К н га о. (V я 2 а> Н я я га н "Я я о 0100 0^0*2/100 ^. н <ь> я 8 *я °»я а" о о 2 я я 2 »-.Г^ на базе 107 циклов кГ/мм2 Трефообраз- ные заготовки, отлитые в холодные песчаные формы Закалка с 1120°С (3 час) в масле; первое старение при 740°С (16 час), охлаждение на воздухе; второе старение при 630°С (16 час), охлаждение на воздухе 48 44 38—40 18—20 — — 25 45 40 — — — 33 — 14 — — — 20 (18—20 332
Механические свойства при различных температурах полуфабриката Термообработка | § ^ \аота,мм Трефообраз- Закалка с 1120°С —196 — — — — — — — 2—5 — ные заготовки, (3 час) в масле; первое 20 19000 85—95 60-67 46—52 10—14 6—11 12—18 2—5 3,2-3,7 отлитые в хо- старение при 740°С 300 17500 — — — — - - ~" ~~ I " лодные песча- (16 час), охлаждение на 400 16500 — — — — — — — — ные формы воздухе; второе старение 500 15800 — — — ~" — ~ ~" — при 630'С (16 час), ох- 600 1500О 80—85 60—63 42—46 6—10 4,5—8 10—18 — — лаждение на воздухе 650 — 75—83 61—63 — 6-—10 — 10—^15 — — • 700 14300 67—75 57—63 42—46 7—10 3—8 6—12 - — 800 13600' 50—57 43—45 26—30 9—12 5—10 10—14 — — 333
Жаростойкость Удовлетворительно сопротивляется газовой коррозии до 850—900°. Привес за[ 100 час испытаний в воздушной среде составляет 0,063; 0,0389 и 0,561 г/м2 • час\ при 800, 900 и 1000° соответственно. Технологические свойства Выплавляют в вакуумных индукционных печах при остаточном давлении (1—5) • 10—3мм, рТш ст> Жидкотекучесть — удовлетворительная. Заливка форм— в вакууме при 15104-1530°. Линейная усадка — 2%, объемная — 4,5%. Термообработка: закалка с 1120° (3 час) в масле или на воздухе; первое старение при 740° (16 час), охлаждение на воздухе; второе — при 630° (16 час), охлаждение на воздухе. Удовлетворительно обрабатывается резанием. Применение Цельнолитые роторы, рабочие лопатки газовых турбин, рабочие колеса турбин агрегатов наддува дизелей и другие детали, работающие при температурах до 800°. 334
5. ЖАРОСТОЙКИЕ ДЕФОРМИРУЕМЫЕ СПЛАВЫ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ЖАРОСТОЙКИЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ХН78Т (Х20Н80Т, ЭИ435) Химический состав, ' С^0,12; 51^0,8; Мп^0,7; Сг= 19—22; N1 АК0.15; Си^0,2; 5^0,01; Р <0,015, 75; Ре ^ 1,0; Т1=0,15—0,35; Физические свойства 4=8,35 Г/слс3; а. 106= 12,8(20—100°); 13,5(20—200°С); 14,3(20—300°С); 14,96 (2О-400°С); 15,54(20—500°С); 16,06(20—600°); 16,98(20—700°С); 17,48 (20^-800°С); 17,97(20— 900°С) Ц°С. а-10б=14,22(100—200°С); 15,88(200—ЗОО^С); 16,95(300—40_0°С); 17,84(400— бСКУС); 18,7(500—600°С); 20,5(600—700°С); 21 (700—800°С); 21,87(800—900°С) 1ГС\ X=0,035 (100°С); 0,040(20О°С); 0,044(300°С); 0,049(40О°С); 0,054(500°С); 0,059 (600°С); 0,064 (700°С); 0,069 (800°С);; 0,076 (900°С) кал/см. сек.°С. Сплав немагнитен. •-» »*~ Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Листы холоднокатаные Листы горячекатаные Прутки Кольца сварные ТУ ЧМТУ 3126-52 ЧМТУ 5363-55 МПТУ 2362-49 ЧМТУ ЦНИИЧМ 304-60 ЧМТУ ». НИИЧМ 661-62 Термообработка Закаленные 980—1020°С в воде на воздухе - То же ' Без термической обработки Закаленные с 1000±10°С (1—2 на воздухе Закаленные с 980—1020°С в [или на воздухе или час) воде Температура 1 испытания, °С 1 20 20 70 70 «О 30 30 Механические испытания не проводятся 800 20 2'2 62 34 30 335
Механические свойства листов при различных температурах Термообработка Закаленный с 980— 1020?С на воздухе Температура испытания, °С 20 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 Е | 19500 — 14000 12000 9500 — — — 2 <*в кГ/мм 73—78 62—65 60—62 40—42 (18—22 10—12 6-7 4—5 2-3 <*0,2 2 27—30 26 21—22 19—20 10—«11 — — _. °пц 20 — 16 15 6 — — — 1 65 % 38-40 35—38 60—70 80-90 1100—105 110—115 120—130 6ю 36 — 38 — 39 — — —. Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости листов Термообработка «1^ СЗ о О. ~ >! К ь я Л я О- (Я € Е 52 с о> а Н я 8 6" 00,2/К »я • «§• *в«Я о а> я С с* э- V Он ° я. н ё я о ^ я о,к -г - - сз 2 о о с я 0Г * * з ** на базе107 циклов кГ/мм2 Закаленный с 980—1020°С на воздухе 20 700' 800' 900 1000 16 7 — 14 6-7 — 12 5,5 — 10,5 4,5 1,5 8,8 3-4 — 8 — — 3,8 •1 — 4 1 — 22 16,5 14 ,10 14 23 — — — 35 * При изгибе листа в одной плоскости. ** При круговом изгибе. Жаростойкость За 100 час испытания в воздушной среде привес составляет 0,048—0,0591; 0,156; 0,315—0,466 и 0,607—0,655 г/м2- час при 900, 1000, 1100 и 1200° соответственно. За 1000 час испытания при 900° привес равен 0,0149—0,0153 г/м2 • час. Алитирование повышает жаростойкость сплава (при 1100° привес составляет 0,15—0,18 г/м2 час за 100 час). 336
Термостойкость (образцы с надрезом радиусом 0,1 мм до появления трещины длиной 0,5 мм) Термообработка Закаленный с 980—1020°С на воздухе Температура испытания, °С 800—20 900—20 1000—20 1100—20 1200—20 Число теплосмен 130 67 36 25 20 Степень черноты полного нормального излучения (исследование на воздухе в состоянии поставки) Степень черноты при температуре испытаний, °С 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0,17 0,17 0,18 0,18 0,19 0,27 0,51 0,52 0,53 Технологические свойства Деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал деформации — 1180^900° (охлаждение — на воздухе). Листы в холодном состоянии хорошо обрабатываются давлением. Термообработка: закалка с 980ч-10201° на воздухе (для снятия наклепа). В целях повышения длительной прочности температура закалки повышается до 1150°. Сплав вполне удовлетворительно сваривается аргоно-дуговой, дуговой и роликовой сваркой. Характеристики обработки листов Вытяжка Кпр Краб итоортоька Кпр Краб Выдавка плоская ^пр Краб сферическая КПр Краб т 1 *шка V. ''раб 2,04—2, ю11,70—1,75 [1,68—1,75 | 1,40—1,52 1 0,3 | 0,26 1 0,45 1 0,40 115 11,55 Механические свойства сварных соединений Свариваемый материал Листы толщиной 1,5 м в состоянии поставки Температура испытания, °С 20 80О 1 900 Зв, кГ/мм2, при сварках аргонно-дуговой 1 роликовой 70—75 10-12 65—75 12—15 10 Применение Жаровые трубы камер сгорания, сопловые лопатки и другие детали, работающие при температурах до 1100° при низких напряжениях. Алити- рование позволяет повысить температуру использования деталей из данного сплава до 1150° в течение 100 час. 22 Зак. 2022 337
ЖАРОСТОЙКИЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ХН75МБТЮ (ЭИ602) Химический состав, % С^0,08; 51^0,8; Мп< 0,4; Сг=19—22; №—основа; Мо-1,8—2,3; N =0,9—1,3; Ре<3,0; Т1 = 0,35—0,75; А1 = 0,35—0,75; Си^0,2; 5^ 0,012; Р<0,02. Физические свойства с? = 8,32 Г/см3; а. 10б= 12,4(20—100°С); 12,93(20—200°С); 13,35(20—300°С); 13,77(20— 400°С); 14,17(20-500°); 14,56(20—600°); 15,07(20--700оС); 15,56(20—800°С); 16,0(20—900°С) //°С; а- 10б= 13,47 (100—20О°С); 14,2(200—300°С); 15,0(300—400°С); 15,8(400— 500°С); 16,5(500—600°С); 18,1 (600—700°С); 19,0(700—800°С); 19,6(800—900>°С); 20,8(900— 1000°С) У/°С; Х = 0,032(100°С); 0,036(200°С); 0,040(300°С); 0,044(400°С); 0,048(500РС); 0,053 (600°С); 0,058 (700°С); 0,064 (800°С); 0,070 (900°С) кал/см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Термообработка ш<-> о. - >> к ь к сЗ Я О, сЗ Темпе испыт о * 3 к. $5 * Листы холодно- |ЧМТУ катаные Листы горячекатаные Проволока сварочная 13589-53 ЧМТУ 14830-54 ЧМТУ ЩНИИЧМ 514-61 Закаленные с 1050— 1080° С на воздухе То же 0^2 мм (нагарто- ванная), 0>2 мм — закаленная 20 75 800 25 20 75 800 I25 Механические свойства не определяются 45 50 Механические свойства Термообработка Закаленные с 1050—1080°С на г/>з духе к Закаленные с 1170°С на воздухе при различных атура ания, 5 с о» к о Н о 1 20 500 600 700 1 800 1 900 1000 20 800 900 '1000 — 196 Е температурах ^Д *в 00,2 кГ/мм2 20000 ,21500 |83—86 16300 150ЮО 13700 Ю'ООО — — — — 17900 17200 116500 15800 15000 — — — — 1 — — — 1 — 1 — 75 66 55 29 17-18 9—10 77 29 18 10 1 М2 40 32 30 27 15 — ! — 1 — — — — 1 55 а5 $10 % 45 44 42 38—45 37-44 35—42 42 35-^-42 40 ;30—35 78 7/5 62 63 74 75 38 70 .— — . — .— — • 1 '14 338
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости листов Термообработка Температура | испытания, °С | О*50 0*100 0*200 0*5/100 кГ/мм2 0*0,2/100 по общей деформации по остаточной деформации сп со СО О 7 * 1 со К о я а Закаленный с 1080°С на воздухе Закаленный на воздухе с 1170°С 20 700 800 900 1000 1100 800 900 1000 1100 18 8 — — — — — — 16—17 6-7 2,9 — — 9 4,1 — — 15 6 2,2 — — 8,8 3,5 — — — 4,3 1,4 0,6 0,5 6,5 3,0 Ы 0;5б 6,8 2,1 — — — — — — 6 2 — — — _ — — 28 24 19 Термостойкость образцов с надрезом 0,1 мм до появления трещины длиной 0,5 мм Термообработка Температура испытания, °С Число теплосмеи Закаленный воздухе Закаленный с 1050—1080°С па с П70°С на воздухе 800—20 900—20 1000—20 1100—20 800—20 900—20 1000—20 1100—20 110 52 38 20 80 33 20 12 Степень черноты полного нормального излучения (в состоянии поставки) Степень черноты при температуре испытания °С 100 0,25 200 0,25 300 0,25 400 0,25 500- 0,255 600 0,28 700 0,485 800 0,625 900 0,68
Технологические свойства Деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал деформации — 11504-950° (охлаждение — на воздухе). Характеристики Вытяжка Кпр 2,1—2,14 Краб 1,8—1,82 холодной обработки давлением Отбортовка Кпр 1,85—2,0 Краб 1,65—1,70 Выдавка плоская Кпр 1 Краб 0,30—0,3; сферическая Кпр 1 Краб 0,25—0',2* 0,45—0-,55 0,38—0,45 Термообработка: закалка с 1060ч-1080° на воздухе; для снятия наклепа — с 1040-М060°. В целях увеличения длительной прочности температуру закалки повышают до 1150-М 170°. Сплав вполне удовлетворительно сваривается аргоно- дуговой, дуговой и роликовой сваркой. Механические свойства сварных соединений Свариваемый материал Листы толщиной 1,5 мм в состоянии поставки Температура испытания, °С 20 700 800' 900 авкГ/мм2, при сварках *Р™"°: 1 роликовой дуговой * 80-86 45—50 16—18 70—85 40 25—30 14—18 Применение Изготовляемые штамповкой и сваркой жаровые трубы, форсажные камеры и другие детали при температурах до 900°.
ЖАРОСТОЙКИЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ХН70Ю (ЭИ652) Химический состав, % С = 0,10; 51^0,80; Мп^0,30; Сг = 26,5—28,5; А1 = 2,8—3,5; Ва^0,08; Се^0,03; 5 ^ 0,020; Р^ 0,020. N1—основа; Ре^ 1,0; Физические свойства </=7,9 Г/см*; а- 106=13,14(20—100°С); 13,86(20—200°С); 14,75(20—300°С); 15,68(20— 400°С); 16,39(20—500°С); 17,81 (20—600°С); 22,42(20—700°С); 25,47(20—800°С); 21,34(20—900°С); 21,21 (20—1000РС) 1/°С. Х=0,028(25°С); 0,030(100°С); 0,033 (200°С); 0,037 (300°С); 0,041 (400°С); 0,045(500°С); 0,050(600°); 0,055(700°С); 0,059(800°С); 0,064(900°С) кал/см. сек.°С. Сплав немагнитен. Вид полуфабриката Листы холоднокатаные То же из металла электрошлакового переплава Листы горячекатаные Проволока сварочная Механические свойства по ТУ ЧМТУ 4712-54 ЧМТУ ЦНИИЧМ 1411-65 ЧМТУ 5481-56 ЧМТУ ЦНИИЧМ 514-61 Состояние Закаленные с на воздухе То же Закаленные с на воздухе ТУ (не 1100°С 1200°С До 0 2 мм нагарто- ванная, более 0 2 мм— закаленная менее Температура испытания, °С 20 900 20 9С0 20 900 Мех< н ) 75 М 75 11 75 15 | 65, % 30 25 ао 35 '30) 20 анические сво1 е опре; геляютс о — — 3 ктва :я Термостойкость образцов с надрезом г=0,1 мм до появления трещины длиной 0,5 мм Термообработка Закаленный с 1200°С на воздухе Температура испытаний, °С 800—20 1200—20 Число теплосмен 87 26 341
Механические свойства при различных температурах Термообработка Закаленный с 1200°С на воздухе 03° О. - перату ытания Тем исп 120 700 | 800 900' 1000 !поо Закаленный с 1100°С на воздухе 1200 900 11000 1100 кГ/мм сз 20 42 30 15 8,6 3,8 2,4 — ■— *'' и 65 96 75 10 14 65 55 79 (136 — ""~ 0*50 0100 кГ/мм2 — — 4 — — — — — — — 3 — — — — — — 0*0,5/100 на конических образцах КГ/ММ2 — — 2,5 1,2 - 0,7 — 0,8 0,6 0,45 Жаростойкость Обладает жаростойкостью до 1200°. За 100 час испытаний в воздушной среде привес составляет: 0,0675 и 0,16 — 0,48 г/м2-час при 1100 и 1200° соответственно. Технологические свойства Деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал деформации — 1200-4-1000° (охлаждение на воздухе). Характеристики холодной обработки давлением Вытяжка Кпр 2,05—2,15 Краб -1,70-1,75 ——а——идяыивпчтдааминии гиьтуишяид Отбортовка Кпр 1,70—1,75 Краб а,60—1,65 Гибка Г МИН 0,55 граб 15 Применение Карманы камер сгорания, экраны и другие детали, работающие при температурах до 1100°.
6. ЖАРОПРОЧНЫЕ ДЕФОРМИРУЕМЫЕ СПЛАВЫ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ХН77ТЮР (ЭИ437Б) Химический состав, % При обычной выплавке: С^0,06; 51^0,65; Мп ^: 0,35; Сг=19—22; Ыь-основа; Си<0,07; Ре< 1; Т1 = 2,3—2,7; А1 =0,56—0,95; РЬ^: 0,001; Е <. 0,01; Се^0,01; 5 ^:0,007; Р^0,015. Допускается отклонение по содержанию Т1 до + 0,1% и А1 —до +0,05%. При вакуумно-дуговом, переплаве: С = 0,04—0,08; 51<0,6; Мп ^ 0,4; Сг-19—22; N1—основа; Си^ОДО; Ре <1; Т1=2,4—2,8; А1=0,6—1,0; РЬ^Г 0,001; В<0,01; Се^0,02; 5^0,007; Р < 0,015. Допускается присутствие 5Ь, 5п, В1, Аз не более 1-го балла шкалы спектрального анализа. Физические свойства 4 = 8,2 Г/см?. а- 106= 12,4(20— 100°С); 13,4(100—200°С); 14,2(200—300°С); 17,7(600—700°С); 15,0(300—40О°С); 18,7(700—800°С); 15,8(400—500°С); 16,9(500—600°С); 21,3(800—900°С); 22,6(900— 1000°С) Ц°С\ а- 106=12,9(20—200°С); 13,3(20—300°С); 13,8(20—400°С); 14,2(20—50О°С); 14,6(20—600°С); 15,1 (20—700°С); 15,5(20—800°С); 16,2(20'—900°С); 16,8(20- 1000°С) 1/°С. с='0,105(100°С); 0,11 (200°С); 0,12(300°С); 0,13(400°С); 0,135(500°С); 0,14(600°С); 0,15(700°С); 0,16(800°С); 0,16(900°С) кал/г°С; I - 0,030 (20°С); 0,033(100°С); 0,037(200°С); 0,041 (300°С); 0,045(40О°С); 0,050 (500°С); 0,056 (600°С); 0,060 (700°С); 0,067 (800°С); 0,074 (900°С) кал/см. сек.°С. Виды поставляемого полуфабриката ^, ЧМТУ Горячекатаный сорт — т „,„„„„ —1317-65 и ЧМТУ 5211-55; листы холод- цниичм нокатаные толщиной до Змм — лента — ЧМТУ — 5482-56; ' проволока — ЧМТУ 5850^57; ЧМТУ поковки — цниИЧМ"""875"63- ЧМТУ ЦНИИЧМ - 5385-56; Вид полуфабриката Механи ЧМТУ Прутки горя- 5211-55 чекатаные То же 020— 32 и 33—44 мм (металл ваку- умно-дугового переплава) 1317-65 ческие свойства Термообработка , Закалка с 1^80 ±10°С (8 час) на воздухе; старение при 700±10°С (16 час)щ охлаждение на воздухе То же по ТУ (не менее) со .. О. К н к со со СХ Н Ее си к О Ь о 1 20 700 20 .700 ?в С: 65 * % 70 , 15 | 20 75- 15 20 и от и* ММ 3,45—3,8 — 3,4—3,8 — 040 а 1 кГ/мм2 . — __ 46 44 __ — __ 42 — 343
Механические свойства при различных температурах О.0 Е ^Д ^В а°'2 а"Ц *Ю I ♦ Термообработка . | § кГ^ *™> Закалка с 108а±10°С 20 21000 21500 95—110 62—70 52—57 15—30 15—30 4—10 3,45—3,8 (8 час) на воздухе; старение 600 «16250 18100 85—96 58—65 48—52 20—30 25—40 — — при 700±10°С (16 час), ох- 700 15300 17200 80—90 55—62 47—52 15—30 20—30 6—12 3,7—4,0 лаждение на воздухе 750 — 16700 65—75 — — 10—20 15-30 — — 800 13000 16100 50—60 42—48 35—40 12—20 20—45 — 4,0—4,5 850 11500 15700 37—45 30—35 22—28 12—25 30—60 — — 900 16000 15000 — — — — — — — 344
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости л л .Температура О1С0 изоо а500 01ООО а2000 1§,1 * Термообработка испытания, °2 ° о °С 13 0-9- I 1_ I I I в§ Закалка с 1080±10°С (8 час) на 20 — — — — — — воздухе; старение при 700±10°С 600 68**—75*** 66** 59**—65*** 56**—60*** 52**—55*** — (16 час), охлаждение на воздухе 650 60 58 — — — 29 700 41**—45*** 39**—43*** 132**—35*** 30**—32*** 28**—30*** 26 750 30 29 I — — — 19 800 20**—25*** — 12**—15*** 10**—12*** 8**—10*** -15 I 900 I — I — | — I — — — Продолжение 1/1/1 I К* о'о»2/юо I Оо^'ъоо с__1 на базе циклов а—1 Термообработка _ пгтятпинпй I I I по остаточной об 7 8 ,2> 1()8 1(}7 I деформации I I I Закалка с 1080±10°С (8 час) на — — — 37 — — 22 воздухе; старение при 700±10ЭС 58 — 36—38 31—36 27—34 26*,5 23—28 (16 час), охлаждение на воздухе 46— — — — — — 40 26 40—44 37—39 34—36 31—33 23—25 Т7 11 33—34 26—29 22—25 22—23 24 — — 21 15 1-1 — I — * Радиус надреза 0,75 мм. **, *** Минимальный и средний показатели предела соответственно. 345
Жаростойкость Высокая. Обеспечивает возможность длительного использования в воздушной среде при 650-^820° и ограниченного — при 1050°С. Технологические свойства Характеризуется низкой пластичностью в условиях длительного разрыва при 600^-750° (остаточные удлинения, по данным ЦКТИ, — 0,5—1,5%).' Допустимые деформации в условиях службы не должны превышать 0,3%. Относится к разряду термически улучшаемых материалов аустенитного класса. Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 1150-^980° (нагрев для ковки — в окислительной атмосфере). Охлаждение после деформации—на воздухе. Допустимая степень деформации при штамповке лопаток —, 60%. Холодный наклеп вреден (увеличивает склонность к бездеформаци'онным разрушениям). Глубокая вытяжка затруднительна. При нагреве заготовок лопаток под штамповку и термообработку в печах с воздушной средой припуск на механическую обработку должен быть не менее 1,2 мм на сторону. При штамповке лопаток с меньшими припусками (минимально допустимый припуск 0,5 мм на сторону) нагрев под деформацию и термообработку должен производиться в вакуумных печах, в печах с защитной или специальной жидкой средой. ; Термообработка: закалка с Ю80±10° (8 час) на воздухе; старение при 700° (16 час), охлаждение на воздухе. Для снятия остаточных напряжений в поверхностном слое готовые детали подвергают электрополированию или отпуску по режиму: нагрев при 850° 2 час) „и охлаждение до 600° в среде аргона, далее—на воздухе; нагрев при 700р (8 час) и охлаждение на воздухе. Хорошо сваривается методом электрошлаковой сварки больших сечений при использовании флюса АНФ7. Бор, титан, алюминий при сварке не выгорают. В околошовной зоне наблюдается заметный рост зерен. Применение Рабочие лопатки, диски и кольцевые детали газовых турбин, ' работающие при температурах до 750'° в пределах 1000 час (более длительная работа не рекомендуется вследствие склонности к охрупчиванию и низкой длительной пластичности).
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ЭИ437БУ Химический состав, % С^0,07; 51^0,6; Мп<0,4; Сг=19—22; N1—основа; Ре<1,0;' Т1 = 2,5—2,9;: А1 = 0,6—1,0; РЬ<0,001; В<0,01; Се<0,01; Си^0.07; 5^0,007; Р^0,015; 5Ь, 5п, В1, Аз не более 1-го балла шкалы спектрального анализа. Физические свойства 4 = 8,2 Г/см*\ а- 10°= 12,67(20—100°С); 13,62(100—200°С); 15,88(200—300°С); 16,78(300— 400°С); 17,66(400—500°С); 18,17(500—600°С); 19,92(600—700°С); 21,20(700 - 800°С); 24,55(800—900°С) 1/°С; Х=0,030 (20°С); 0,033 (10О°С); 0,037 (200°С); 0,041 (300°С); 0,045(400°С);. 0,050(500°С); 0,056(600°С); 0,060(700°С); 0,067(800°С); 0,074(900°С) кал/см. секГС. Механические свойства при различных температурах Поковки, штамповки , и диски (металл открытой выплавки) Закалка с 1080°С (8 час) на воздухе;старение при 750 ±10 или 775±10°С (16 час), охлаждение на воздухе 20 300 400 500 560 600 650 700 750 800' 850 21000 19400 18300 17900 17200 16500 15500 15000 14500 13000 11700 100—115 100 100 90—90 88—93 85—90 84—89 82-84 66—68 54—56 35—37 66—75 64—70 64—70 62—65 58—61 55—60 55-59 54—58 52 44 27 ['14—20 \ 22 16 14 16 17 115—22 ' •23 26 23 22 21 29 36 55 3-7 — — — — — ' — — — — 347
Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката ^ Э* Термообработка о. § I ^ ^отп-> мм „г/130'- с— X ^ н ^ \ Км /ММ* \ Щ% \ И2» <М Заготовки для дисков (ме- 936-63 I Закалка с 1080±10° 20 100 68 13 : 16 3 3,4—3,7 — талл вакуумной выплавки) (8 час) на воздухе; старение 750 —— — —— — 30 при 750±10 или 775±10°С I I I I I [ | с5э = 35 (16 час), охлаждение на воздухе Штамповки дисков (ме- 1937-63 Тоже 20 100 68 13 161 3 3,4—3,7 — талл вакуумной выплавки) 650 — — — —I — — а3о=35 750 — — — — ! — — 30 I I I I I ! ! ! а50=35 Заготовки и шайбы для .875-63 » 20 100 65 — 3'* 3 3,4—3,7 — дисков (металл открытой | 750 — — — — — — 30 выплавки) I I I I I I I а5о=35 Штамповки дисков (ме- '874-63 » 20 95 62 П 13! 2,5 3,4—3,7 галл открытой выплавки)I I I I I I I I (до 150 кГ и 0 500 мм) | I I I I ' ! I 1 1 ! 1 1 1 1 I 1 1 348
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Вид полуфабриката Поковки и штамповки дисков (металл открытой выплавки) Штамповки дисков из металла, полученного методом ваку- умно-дугового переплава Термообработка Закалка с 1080°С (8 час) на воздухе; старение при 750 ±10° или 775 ±Ю°С (16 час ), охлаждение на воздухе То же | атура 1 ния, °С I О) Н 5 2 1 Н Е 20 400 450 550 600 650 700 750 800 20 550 650 750 001 О 90 89 80 70 60 44 32 22 — 8Г>-82 60 34—35 500 ь 100( С — 88 72 59 51 32 — 12 76 51 27 — 71 55 40 30 — 10 72 46 23 0*0,2/1000 по остаточной деформации кГ/мм2 — — 58—59 55-58 46 40 25 17 __. 57 46 — «-. 1 _!^ на базе 107 циклов 37 31-38 34—38 39 .._ 26 36 —. 33-39 — 22 — — — 22 23. 23- — 24' 30 — — — Жаростойкость При испытаниях на воздухе в течение 100 и 200 час привес составляет: при 800°-4),0387 и 0,0173 г/ж2 час.\ при 900°—0,068 и 0,051 е/м2час. соответственно. Технологические свойства Выплавляют методом вакуумного переплава или в открытых дуговых, печах. Слитки рекомендуется отливать с большой конусностью. Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 1150-^980° (охлаждение — на воздухе). Термообработка: закалка с 1080° (8 час) на воздухе; старение при 750±10° (16 час), если содержание титана и алюминия в сумме <3,6%, или при 775±10° (16 час), если это содержание ^3,6%. Удовлетворительно обрабатывается резанием. Применение Диски турбин, дефлекторы, силовые работающие при температурах до 750°. кольца и другие детали,.
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ХН70ВМТЮ (ЭИ017) Химический состав, % / С = 0,04--0,10; 51<0,б;Мп<0.5; Сг=13—16; N1—основа; Ш=5—7; Мо = 2—4; У = 0,1—0,5; Си<0,07; Ре<5; И= 1,8—2,3; А1=1,7—2,3; В < 0,02; Се^0,02; -3^0,010; Р^0,015. Физические свойства ^ = 8,4 Г/см:]; а- 10б= 12,0(20— 100°С); 12,5(20—200°С); 13,5(20—300°С); 13,9(20—400°С); 14,3(20—500°С); 14,8(20—6О0°С); 15,8(20—700°С); 16,3(20-800°С); 16,7(20- •900°С) //°С; I = 0,023 (100°С); 0,027 (200°С); 0,031 (300°С); 0,036 (400°С); 0,041 (500°С); ■ 0,046(600°С); 0,052(700°С); 0,058(800°С); 0,65(900°) кал/см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката ТУ Термообработка о 03 о о. - >. к ерат тани Е 3 8Е Н к с.1 С « ь 65 ф % Прутки горячекатаные 0 22, 24, 32, 45 и 55 мм Прутки горячекатаные 0 20—32 и 33—44 мм (металл вакуумной выплавки) ЧМТУ 5211-55 ЧМТУ цниичм 1317-65 Первая закалка с 1190± Ю°С (2 час) на воздухе; закалка с 1050±10°С (4 час) на воздухе; старение при 800 ±Ю°С (16 час), охлаждение на воздухе То же •20 800 850 20 800 850 68 70 3,3—3,7 3,3—3,7 25 о*4о = 20 (Т6о-2(> 350
Механические свойства при различных температурах Термообработка Первая закалка с 1190±10°С (2 час) на воздухе; вторая закалка с 1060±10°С (4 час) на воздухе; старение при 80(УС (16 час ), охлаждение на воздухе Температура 1 испытания, °С 1 -20 600 700 750 800 850 900 Е* *д <?в С1 5 кГ/мм2 20000 (16500 15000 - 14500 14000 1ЭООО 21200 18500 17700 17200 1660О 114 99 90 75 59 49 75 68 65 58 47 38 бю * % 14 16 6—10 5,5—8 5—8 9—14 16 19 12 12 14 19 кГм/см2 -1,5—3 9,6 13,4 * По данным ЦИАМ ' Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Термообработка Первая закалка с' 1190±10°С (2 час) на воздухе; вторая закалка с 1050±10°С (4 час), н> воздухе; старение при 8О0±10°С (16 час), охлаждение на воздухе Температура 1 испытания, °С 1 Г 20 600 700 8001 830 850 1 900 ' 8 6* о о СО 8 о <*0,2/ю0 по общей деформации по остаточной деформации *-1 ак*~ на базе 107 . циклов кГ/мм2 _ 48 25 18 1 13 142 19 34 16 1^ 1 62 14 8,5 30 1 17 15 14 40 1 23 18 16 34—37 33—35 36—39 32—37 26—30 1 25—28 25 24 28—30 29—32 19 * Радиус надреза 0,75 мм. Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 1190-7-1060° (охлаждение на воздухе). Допустимая степень деформации при штамповке лопаток — 60%. При нагреве заготовок лопаток под штамповку и термообработку в печах с воздушной средой припуск на механическую обработку должен быть ме менее 1,2 мм на сторону. При штамповке лопаток с меньшими припусками (минимально допустимы 0,8 мм на сторону) нагрев под деформацию и термообработку должен производиться в вакуумных печах, а также в печах с защитной или со специальной жидкой средой. Термообработка: первая закалка с 1200° (2 час) на воздухе; вторая — с 1050° (4 час) на воздухе; старение при 800° (16 час), охлаждение на воздухе. Для снятия остаточных напряжений в поверхностном слое готовые детали подвергают отпуску по режиму: нагрев в среде аргона при 950° (2 час.) и охлаждение до 700° в среде аргона, далее на воздухе; нагрев при 800° (8 час) и охлаждение в воздушной среде. Удовлетворительно обрабатывается резанием (коэффициент резания 0,9). Применение Рабочие лопатки газовых турбин, работающие при температурах до 800-г-850°. - _.._ . 351
СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ХН73МБТЮ (ЭИ698) Химический состав, % / С^0,08; 51^0,6; Мп^0,4; Сг=13—16; N1—основа; Мо-2,,8—3,2, N0=1,8—2,2; Ре^2,0; Т1 = 2,35—2,75; А1=1,3—1,7; В^0,0О5; Се<0,005, РЬ^ОДН; 5^0,007; Р<0,015; В1, Аз, 5п, 5Ь^1 балла по шкале спектрального анализа. Физические свойства <2 = 8,32 Г/сж3; а-106= 12,3(20—100°С); 13,2(100—200°С); 14,2(200—300°С); 15,0(300—400°С); 16,3(400—500°С); 17,3(500—600°С); 18,8(600—700°); 21,6(700—800°С); 20,8(800— —900°С) У/°С; А,=0,023(50°С) кал/см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Штамповки дисков всех размеров (металл вакуумной выплавки) ТУ ЧМТУ ЦНИИЧМ 1247-64 Термообработка Первая закалка с 1120± 10°С (8 час.) на воздухе; вторая закалка с 1000±10°С (4 нас ) на воздухе; старение при 775°С (16 час ), охлаждение на воздухе Температура I испытания, °С 1 '20 750 ш Ь 1 кГ/мм2 115 72 ю ■э- % 17 19 5 ^оти, ММ 3,3—3,6 3 С: 8 6* . 3/ Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Термообработка о. к ^§ л (Я О- Н <и яО кГ/мм2 на базе Ю7 циклов 450 550 600 650 700 1 750 800 105 100 85 74 55 43 32 105 95 82 68 50 64 — 35, 33 Первая закалка с 1120°С (8 час.) на воздухе; вторая закалка с I 600 I 851 821—1 72 I 68 1000°С (4 час.) на возду- 650 74 68 64 66 57—58 152 | 50-1 34 | 29 хе; первое старение при 700 55| 50| — 42 —49* 43 775°С (16 час), охлаж- | 750 143135,33 1 39 | 28—29 |— ! — 137 | 34 дение на воздухе; второе старение при 700°С (16 час), охлаждение на воздухе. * Свойства металла вакуумно-дугового переплава. ** Радиус надреза 0,75 мм. — 63 52 37 — __ 61 50- 33 — — 34 — 37 352
Механические свойства при различных температурах* Термообработка 2.8 * а°™' Первая закалка с 1120°С 20 '20000 115—125 75—85 59-03 25—30 22—24 25—30 6—10 3,4—3,6 (8 час) на воздухе; вторая 450 18000 НО1—115 70—75 57—60 23—28 120—21 130—37 — — закалка с 10О0°С (4 час) на 550 17800 105—110 68—72 50—53 23—27 18—22 28—35 — — воздухе; старение при 775°С 600 — 106—110 65—68 — 20—26 18—22 30--35 — — (16 час), охлаждение на воз- 650 160ОО 105—108 63—68 49—52 20—26 20—24 — — духе (стандартный режим) или 700 15500 100—105 63—65 — 20—25 19—23 — — дифференцированный режим 750 15000 84—90 63—65 49—52 21—25 21—24 25—30 — — старения при 750°С (16 час) и 800 140ОО 90—70 65—60 — 16 19—22 — — 650°С (16 час) —для всего диска; затем при 800°С (16 час) — только для обода диска * Показатели нижних пределов твердости, прочности и текучести и верхних пределов удлинения, сужения и ударной вязкости получены на образцах после стандартной термообработки, а показатели верхних пределов твердости, прочности, текучести и нижних пределов удлинения, сужения и ударной вязкости получены на образцах после дифференцированного или двойного старения (при 775° 16 час и 700° 16 час) дисков турбин, работающих в особо тяжелых условиях. 353 23 Зак. 2022
Технологические свойства / Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации— 1160+20-т-1000° (охлаждение — на воздухе), Термообработка: первая закалка с 1120° (8 час ) на воздухе; вторая— с 1000° (4 час) на воздухе; старение при 775° (16 час), охлаждение на воздухе или дифференцированный режим старения — при 750° (16 час), охлаждение на воздухе, при 650° (16 час), охлаждение на воздухе (для всего диска) и при 800°, 16 час (только для обода диска в кольцевой печи). Удовлетворительно обрабатывается резанием. Применение Диски турбин, дефлекторы, силовые кольца и другие детали двигателей, работающие при температурах до 7504-800°.
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ХН63КВМЮБ (ЭП833, ДЖ-1) Физические свойства а = 8,37 Г/см*. а- Ю6= 11,7(20—100°); 12,5(100—20О3); 13,2(200—300°); 14,4(400—500°); 13,7(500—600°); 16,4(600—700°); 18.8(700—800°) 27,7(900-1000°) 1/°С. X,=0,030 (300°) кал/см. сек°С. 6=1,3 ом. мм2/м. Механические свойства по ТУ (не менее) 13,7(300—400°); 23,5(800—900°); Вид полуфабриката Поковки и штамповки дисков (металл вакуумно- дугового переплава) ТУ СТУ Термообработка Первая закалка 1200± ±10°С (4 <шс) на воздухе Вторая закалка 990 ± 10°С (5 час) на воздухе Первое старение 950 ± 10°С(10'шс) на воздухе Второе старение 870 ± 10°С (10 час) на воздухе Температура испытания, °С 20 800 ав #0,2 кГ/мм? 105 1 75 б5 * % 15 15 ан 4 "отп мм 3,4—3,75 <*юо сч 42 Механические свойства при различных температурах Термообработка Первая закалка 120О±10°С (4 час) .на воздухе Вторая закалка 990±10°С (5 час) на воздухе Первое старение 950±10°С (10 час) на воздухе Второе старение 870±10°С (10 час) на воздухе Си к Температ) испытан] 20 450 500 560 6СО 650 700 750 800 850 900 Е 1 огв кГ/мм2 21209 — 19000 — 18600 18С00 175С0 16800 16000 15200 ~; 1101—125 105—120 105—120 106-118 103—115 100— ПО 95—105 90—96 80—90 70'—80 55—65 О*0,2 80^—90 75—€6 75—85 75—86 72—86 70'—85 70—85 70—80 65—75 60^-65 45—65 65 1 * 1 % 24—35 22—32 22—32 20'—да 18—27 15—22: 12—18 10-18 16—28 13—23 10'—16 22^-33 20—Ш 18—28 17—25 14—22 10—15 Ш—22 115—28 24—3$ 20—30 15—25 ан со '6—10 • "ОТП мм 3,45—3,7 355
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Термообработка та . сх к >»к н я та та о, н си з 5 е Н О" 100 0*300 0*500 0*0,2'300 по общей деформации а_1 на базе Ю7 циклов кГ/мм2 Первая закалка 1200±10° (4 час) на воздухе Вторая закалка 990±10° (5 час) на воздухе Первое старение 950±10° (10 час) на воздухе Второе старение 87'0±10° (10 час) на воздухе 460 650' 700' 7501 800 850' 900 05 87 75 58 46 34 20 105 84 72 55 43 30 16 105 81 70 53 40 27 11 34 38 Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 1190—1050° Термообработка: Первая закалка 1200±10°С (4 час) на воздухе, Вторая закалка 990±10°С (5 час) на воздухе, Первое старение 950±10°С (10 час) на воздухе. Второе старение: 870±10°С (10 час) на воздухе. (охлаждение на воздухе). Применение Диски газовых турбин и другие детали, работающие при температурах до 850°.
ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ХН65В9М4ЮТ (ЭИ893) Химический состав, % С^0,08; 51^0,6; Мп<0,5; Сг = 15—17; №—основа; Ш=8,5—10,5; Мо=3,5—4,5; Ре<3,0; Т1=1,2—1,6; А1=1,2—1,6; В — по расчету 0,01; Се —по расчету 0,025; 5^0,02; Р< 0,02: Физические свойства <*=8,79 Г/см*; а- 106= 11,5(20—10СГС); 12,2(20—200°С); 12,3(20—ЗО0°С); 12,7(20—400РС); 13,0(20—500°С); 13,2(20—600°С); 14,0(20—700°С); 14,3(20—800°С); 15,0(20— —900°С) 1/°С; Х=0,030(20°С) кал/см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Термообработка 1ература | тания, °С 1 Темг испь ё кГ/мм2 «о ■э- 0 /о ^ ^ * Горячекатаные и кованые прутки Горячекатаные прутки для деталей, получаемых последующей холодной механической обработкой |ЧМТУ 1-38-66 СТУ I Закалка с П8О-20° • (2 час) на воздухе; старение при 800±10°С (12 час), охлаждение на воздухе. Закалка с 1160±10°С (2 час) на воздухе; ста- |рение при 800±10°С 1(12 час), охлаждение на воздухе 20 750 | 20 750 85 60 90 65 50 20 40 (15 8 25 .15 20 12 Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Термообработка СО СО 1н ° СГо,2 кГ/мм2 Горяче- Закалка с 20 22300 90—110 I 65—75 120—35 1125—30 катаные и 1160-М 180°С 750 17400 70—85 50—60 '15—25 20—50 кованые (2 час) на воз-| 800 116500 | 60—75 | 45—55 | 20—30 130—40 прутки . духе; старение при 800°С (12 \час), охлаждение на воздухе. | | I I II Ударная вязкость аи при 20°С после выдержки ЗООО, 10 000 и 2500 час при 7О0, 750 и 800°С соответственно равна 5,0; 4,0 и 6,6 кГм/см2. ■% 5 « 357
Пределы длительной прочности, ползучесТ/И и выносливости горячекатаных и кованых ггрутков 1 ПМ1 МИНИ—ПТППГШ— 111 Термообработка Закалка с 1160—1180°С (2 час.) на воздухе;старение при 800°С (12 час.) 03 о 5: к ампера :пытан н к 200 700 750 800 850 900 3 40—50 25 — — §5 о Б — 1 45! 40 37—43 36 1 24 !23 — .15 10 32 20 13 7 11111 1111111 1111111 !■■!>!НИМИ ■ИШИНИИ II II III■' Предел ползучести для скоростей деформации, %/час ю-5 | ю-4 кГ/мм2 20 ГЗ-14 _. — — — 18—20 — — — «-1 1 «1-1 на базе 107 циклов 43 38 36 (5 • 107) 31 34 27 27 (5-107) —. (108) ! — — — — Примечание: Накатка роликом гладких и надрезанных образцов повышает предел их усталости при 20О°С до а_1 = 52 и ок_1 = 43 кГ/мм2. Релаксационная стойкость Температура испытания, 0о 1 ОЮооо кГ/мм2 750 800 30 25 20 30 25 20 13 11 — 12 9—10 5,7—6,0 5,2 Технологические свойства Выплавляется в дуговых и индукционных печах. Деформируется в горячем состоянии. Температура деформации: начало 1160-М 180°, конец 900-^950°. Термообработка деталей, работающих при температуре до 750°: закалка с 1160-4-1180° (2 час) на воздухе, старение при 800° (12 час), охлаждение на воздухе. Для деталей, работающих при 800° и выше. Температура старения 850°. Применение Тяжелонагруженные детали поршня дизельного двигателя (болты крепления поршневой накладки) работающие при перепаде температуры (по длине детали) от 900 до 150° в условиях знакопеременных нагрузок, детали газовых турбин с температурой 700-^800° и длительным сроком службы (50000—100000 час); крепежные детали турбин с рабочей температурой до 750° на весьма длительный срок службы (10000—12 000 час) и до 800° со сроком до 6000 час. 358
ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ХН62ВМКЮ (ЭИ867) Химический состав (%) металла вакуумно-дугового переплава С^0,Ю; 51^0,60; Мп < 0,3; Сг = 8,5—10,5; N1—основа; . Ш=4,3—6,0; Мо = 9,0—11,5; Со = 4—6; Ре < 4,0; А1 = 4,2—4,9; Си<0,07; В < 0,02; Се < 0,02: 8^0,010; Р^0,015; допускается присутствие 5Ь, 5п,. В1, Аз не более 1 балла шкалы спектрального анализа. Физические свойства 4=8,57 Г/сжЗ; а-10е» 11,5(20— 100°С); 13,7(100—200°С); 13,9(200—300°С); 14,4(Э0О-400°С); 15,0(400—500°С); 15,5(500—600°С); 16,4(600—700°С); 17,7(700-800'°С); 22,1(800— —900°С); 28,9(900—1О0О°С) Ц°С\ а . 106= 12,6(20—200°С); 13,0(20—300°С); 13,4(20—400°С); 13,7(20—500°С); 14,0(20—600°); 14,3(20—700°С); 14,8(20—800°С); 15,6(20—900°С); 16,9(20— — 1000°С) 7/°С; ^=0,021 (20°С); 0,025 (100°С); 0,031 (200°С); 0,036 (300°С); 0,041 (400°С); 0,045 (500°С); 0,048 (600°С); 0,052 (700°С); 0,055 (800°С); 0,059 (900°С) кал./см. сек°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Прутки горячекатаные То же. 0 20— 32 мм и 0 38— 45 мм (металл получен вакуумно- дуговым способом) ЧМТУ 1 ЦНИИЧМ 1 244-60 1317-65 Термообработка Закалка с 1220± 10°С (4—6 час) на воздухе; старение при 950±15°С (8 час), охлаждение на воздухе То же Температура 1 испытания, °С 1 20 900 20 900 55 58 «5 * % 4 8 8 12 ^отп-> мм 3,25—3,6 3,25—3,6 — 3 й 22 ■ '22 Жаростойкость Жаростоек в пределах до 8504-900°. Жаростойкость может быть повышена алитированием и составит по привесу при 1000° за ЭОО час испытаний 6,8 г/ж2. Фазовый состав При охлаждении с 1220° на воздухе выделяется \> —фаза (27%), двойной карбид типа Ме1^ Ме2п и боридная фаза типа Ме3В2. 359
Механические свойства при различных температурах ЛЧА Термообработка 2. * ^ ^отп', полуфабриката »^ ши^аУУ а »« ^ \ мм II кГ/мм* % - Шутки горяче- Закалка с 1220± 20 21000' 23300 11-10—125 75—85 60—70 12—25 15—25 3—5 3,2-^3,7 катаные 10°С (4—6 час) на 600 16800 20700 100—110 70—80 15—20 15—25 6—8 — воздухе; старение 700 16500 19500 95—100 65—75 55—60 8—12 12—18 6—8 — при 950±15°С (8 800 15800 18300 90—95 65—75 3—10 7—15 — час), охлаждение 850 15100' — 75—85 55—65 40—50 3—10 7—12 5—7 — на воздухе 900 14300 — 55—70 40—50 25—35 7—18 8—22 — 950 1300Ю — 40--50 28—35 15—20 10—20 18—25 6—8 — 1000 12100' — 25—35 18—23 8—13 12—20 20—30 7—9 — Прутки горяче- Закалка с 1220°С 20 — — 110—120 — — Н—20 16—22 — — катаные (4 час) на возду- 800 — _ 85—100 — ~" 4~1а 8~~'18 "~ ~~ (электрошлакового хе; старение при 900 — — 63—75 — "~ 8—20 10—30 — — переплава) 950°С (8 час), ох- 1100 — — — — — — — 13—18 — лаждение на воз-1150 — — — — ~~ ~~ — \ 20 — \ духе 1200 — — — — — — — 8—16 — \ То же, 0 38— Тоже 20 — — 100—120 — — 12—20 14—22 3—4 — 45 мм (вакуумно- 900 — — 60—75 — — 5—20 10—25 4—7 — дугового перепла- 1000 —- — - "~ — ~ — — ^—-9 — ва) 1150 — — — — — — — 20—30 — 1180 — — — — — — — 15—30 — 1200' — — — — — — — 25—30 — 360
Пределы длительной прочности Термообработка о. - >> к 03 Я О. 03 § 3 «« с о о 050 О'ЮО О>200 <*зоо Очооо кГ/мм2 Закалка с 1220±10°С (4— 6 час ) на воздухе; старение при 950±15°С (8 час), охлаждение на воздухе Закалка с 1220±10°С (4 час) на воздухе; старение при 950±15°С (8 час), охлаждение на воздухе (электрошлаковый переплав) 700 800 900 950 «00 900 950 76—77 46—48 21—23 12—14 22^23 74—75 43—45 .19—21 11—12 42 ■19-21 12—13 72* Г0—И 62* Э5* 52* 34 .11 6 * Данные ЦКТИ после термообработки по режиму: закалка с 1180° (6 час) на воздухе; старение при 1000° (8 час), охлаждение с печью до 900?, выдержка при этой температуре 8 час. Пределы ползучести и выносливости Термообработка Закалка с 1220± 10°С (4—6 час) на воздухе; старение при 950±15°С (8 час), охлаждение на воздухе То же, металл электрошлакового переплава 03 О О. - н к Л Я О- 03 § 2 * с Н 8 700 800 900 950 1000 1050 900 Л! К ? 5 § С 7 •гн о «* -С оз О О О е$ 0*0,2/100 но общей формации по остаточной деформации — •12 5 0,5 — 25—26 .11 — — — — 61—63 35—36 13—16 — — — 12,5 0—1 на базе циклов 2 о О о кГ/мм2 — — 35 32 23 — 31 24 17 — 31-32 33,5 32—34 — — — 32 & 00 О о *Ч 03 2» сз со 5 1 сз »Ч х • ВО 29 — 29 — — — — — 27 — — — — 26 26 26 — — — — 361
Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 11904-1060° (охлаждение — на воздухе). Допускаемая степень деформации при штамповке лопаток — 40%. При нагреве заготовок лопаток под штамповку и термообработку в печах с воздушной средой припуск на механическую обработку должен быть не менее 1,8 мм на сторону. При штамповке лопаток с меньшими припусками (минимально допустимый —1,0 мм на сторону) нагрев под деформацию и термообработку должен производиться в вакуумных печах, в печах с защитной или со специальной жидкой средой. Термообработка: закалка с 1220° ( + 104 20°), выдержка 4—6 час на воздухе; старение при 950±15° (8 час), охлаждение на воздухе. Для снятия остаточных напряжений в поверхностном слое готовые детали подвергают отпуску по режиму: нагрев на воздухе или в среде аргона при 950° (2 час), охлаждение на воздухе. Алитирование в порошковой смеси на глубину 50 мкм проводится после закалки с 1200° (4 час) и старения при 950° (4 час) по режиму: нагрев до 950°, выдержка 4 час и последующий диффузионный отжиг при 950° (2 час). Алитирование повышает надежность и ресурс деталей более чем в два раза. Применение Рабочие лопатки газовых турбин, работающие при температуре до 850°, а с алитированием на глубину 20—30 мкм может длительное время (до 4000 час) использоваться как жаростойкий материал до температуры 1000°.
ЖАРОПРОЧНЫЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ХН56ВМКЮ (ЭП109, ЭИ867А) Химический состав, % "С<0,1; $1^0,6; Мп<0,3; Сг = 8,5—10,5; N1—основа; Ш = 6,0—7,5; Мо = 6,5—8,0; Со= 11—13; Ре<1,5; А1 = 5,4—6,2; В—по расчету <0,02; Се по расчету 0,01—0,02; 5^0,011; Р^ 0,015. В металле вакуумно-дугового переплава допускается присутствие РЬ, 5п, Ш, Аз не более 1-го балла шкалы спектрального анализа. Физические свойства ^=8,45 Г/см*. а • 106= 11,8(20—100°С); 12,2(20—200°С); 12,7(20—300°С); 13,1 (20—400°С); 13,4(20—500°С); 13,6(20—600°С); 14,2(20—700°С); 14,8(20—800°С); 15,7(20— —900°С); 17,0(20— 1000°С) 1/°С\ а • 10б= 12,7(100—200°С); 13,5(200—300°); 14,3(300—400°С); 14,8(400— —500°С); 15,4(500—600°С); 17,1(600—70О°С); 19,7(700—80О°С); 23,4 (800—9О0°С); 28,3(900— 1О0О°С) //°С; Х = 0,019(25°С); 0,021 (100°С); ■ 0<,025 (200°С); 0,028 (300'°С); 0,033 (400°С);. 0,038 (500°С); 0,044 (60О°С); 0,050 (700°С); 0,056 (800°С); 0,062 (900°С) кал /см. сек°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Прутки горячекатаные То же, 0 20—32 и 33—44 мм (металл пакуумно-ду- гового переплава) ЧМТУ | 462- 1317- цниичм 1 51 55 Термообработка Закалка с 1220± 10°С (4—6 час.) на воздухе; старение при 950 + 25°С (8 час), охлаждение на воздухе То же Температура 1 испытания, °С 1 20 900 20 900 65 65 65 * % 3 4 7 8 ММ 3,2-3,5 3,2-3,5 о со кГ/мм* 27 27 25- Ударная вязкость металла вакуумно- дугового переплава при температурах горячей деформации (без термообработки) Ударная вязкость при температуре испытания (°С), кГм/см2 363.
Механические свойства при различных температурах Темпера- Е Ед <тв а0,2 Д> *ю * Термообработка ис^1- ! Ам* ния,°С кГ/мм2 % Закалка с 1220±10°С (4—6 час) 20 21100 20500 110—130 85—95 9—20 18 11—20 2—5 на воздухе; старение при 950+25°С 500 18800 I — — — — I" — ~~ (8 час), охлаждение на воздухе 600 18300 Г — — — — — — ~ 700 17600 16900 108—.115 75—85 — 12 12—18 - 750 — 16600 108—115 75—85 5—10 9 7—15 3—7 800 16900 — 100—110 — 5—8 — 7—15 — 850 1630О 15100 75—85 65—75 3—6 4 5—10 3—5 900 — 14100 65—80 50—60 3—12 4 7—,15 4—6 950 — 1360О 55—60 40—50 4—15 7 8—18 4—6 1000 — I18'00 35—45 25—35 6—18 9 13—20 4-6 То же для металла вакуумно-ду^- I 20 — — 110—130 85—95 10—20 — 15—20 5—10 вого переплава 700 — — 105—110 — 12—20 - 18—22 - 800 — — 95—110 — 7—12 — 8—20 — 900 — — 65—85 — 4—13 — 8—18 — 950 — — 55—65 — 11 — 19 — (15—23 — Ю0О — — 40—45 — 12—20 — 15—25 — ч :364
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Термообработка Закалка с 1220±10°С (4— 6 час) на воздухе; старение при 950+25°С (8 час), охлаждение на воздухе Температура 1 испытания, °С I 1 750 800 900 950 0*1 Об 0*Ю 0*25 #50 0*100 кГ/мм2 183 70 48 30—32 78-80 60 37 24—25 70—7.5 58 34 22-23 50 29 19—20 48 27—28 17—19 44—45 '24—26 14—16 Термообработка Закалка с 1220±10°С (4~ 6 час) на воздухе; старение при 950+25°С (8 час ), охлаждение на воздухе О500 Оюоо Огооо 0*0,2/100 о*о,г/ю кГ/мм2 34—38 15-18 8—10 31-34 13—15 6,5—7,5 29-31 10—12 5,5—6,5 37 14—15 65—67 11—12 ст _!на базе циклов 107 32-36 10* 28—32 Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости металла вакуум но-дугового переплава Термообработка Закалка с 1220±КУЭС (4— 6 час) на воздухе; старение при 950+25°С (8 час), охлаждение на воздухе Температура 1 испытания, 1 1 700 800 900 950 1 980 1000 обо Оюо & 11 1 по остаточной деформации т Л на базе Ю7 циклов кГ/мм2 27—29 20 15 10 76—77 45—46 25—27 16—18 12—13 8—9 18 37—38 15—16 29 ■10 36 3;1 365
Технологические свойства Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 11904-1070" (охлаждение — на воздухе). Допустимая степень деформации при штамповке лопаток — 30%. При нагреве заготовок лопаток под штамповку и термообработку в печах с воздушной средой припуск на мехобработку должен быть не менее 1,8 мм на сторону. При штамповке лопаток с меньшими припусками (минимально допустимый 1,0 мм на сторону) нагрев под деформацию и термообработку должен производиться в печах вакуумных и с защитной средой. Термообработка: закалка с 1220±10° (4—6 час) на воздухе; старение при '950±25° (8 час), охлаждение на воздухе. Для снятия остаточных напряжений в поверхностном слое готовые детали подвергают отпуску по режиму: нагрев на воздухе или в среде аргона при 950° <2 час), охлаждение на воздухе. Применение Рабочие лопатки газовых турбин, работающие при температурах до 950°.
ЖАРОПРОЧНЫЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ (ЖС6-КП) Химический состав, % С = 0,10—0,15; 51^0,4; Мп<0,4; Сг=10—12; N1—основа; №=3—5; Мо-~= = 5,0—6,5; Со=5—9; Ре<1,5; Т1=2,6—3,5; А1=4,3—5,0; В по расчету 0,02; Се по расчету 0,015; 5^'0,015; Р ^0,015. При соблюдении требований ТУ по свойствам допускаются отклонения: по С до +0,01, Со до —0,5, Мо до —0,6. Физические свойства </=8,25 Г/см*; а • 106-11,5(20— 100°С); 11,9(20—200°С); 12,4(20—300°С); 12,8(20—400°С); 13,1 (20—500°С); 13,5(20—600°С); 13,8(20—7О0°С); 14,3(20—800°С); 15,1 (20— —900°С); 15,9(20—Ш00°С) 1/°С; *,=0,022 (25°С); Ю,025 (100°С); 0,028 (200°С); 0,032 (300°С); 0,036 (400°С); 0,040 (500°С); 0,043 (600<°С); 0,048 (700°С); 0,054 (800°С); 0,060 (900°С) кал./см.. сек.°С. Прутки 0 40—50 мм, термически обработанные по режиму: закалка с 1220±10°С (4 час) на воздухе; старение при 950±10°С (2 час), охлаждение на воздухе, при 900° должны иметь предел длительной прочности о*юо^27 кГ1мм2 (АМТУ 486—62). Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Термообработка 03 о- О >, к н <я Он си с 1 3 <и н К я л н 2 о к кГ/мм2 *-1 на базе 107 ЦИКЛОВ кГ/мм2 Закалка с 1220°С (4 час) на воздухе, отжиг при 1050°С (2 час ), охлаждение на воздухе 20 700 800 900 950 1000' 76—78 46—48 27—29 18—20 40—111 37 17 М — 36 14 9 — 40—42 15—.16 7—9 И* 43 42 38—39 32—36 28—32 24—26 * После термообработки по режиму: закалка с 1220° (4 час) на воздухе; старение при 950'° (8 час), охлаждение на воздухе. Технологические свойства Выплавляют в высокочастотных индукционных печах (вакуумных и открытых) с применением 30% отходов этого же сплава. Разливка — в кокиль (электроды). Полученные электроды переплавляют в вакуумных дуговых электропечах. Деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации— 1100ч-1О50 (охлаждение — на воздухе). Допустимая степень деформации при штамповке лопаток — 20%. При нагреве заготовок лопаток под штамповку и термообработку в печах с воздушной средой припуск на механическую обработку должен быть не менее 1,5 мм на сторону. При штамповке лопаток с меньшими припусками (минимально допустимый — 0,5 мм на сторону) нагрев под деформацию и термообработку должен производиться в-вакуумных печах, с защитной или со специальной жидкой средой. Термообработка: закалка с 1210±10° (4 час.) на воздухе; старение при 950° (2 час), охлаждение на воздухе. После окончательной механической обработки детали отжигаются при 950р (2 час.) в печах с защитной атмосферой (аргоном). Особенность сплава — может применяться как в литом, так и в деформированном состоянии. Применение Рабочие лопатки газовых турбин, работающие при температурах 9004-1000°. 367
Механические свойства при различных температурах *° I Е \ Ей <ув а0,2 65 610 * Термообработка || | кГ^2 1 1 I кГ/мм* % Закалка с 1220°С (4 час) на воз- 20 20000 22900 125—140 80—85 13—20 10—20 14—25 4,5—7,0 духе; отжиг при 1050°С (2 час), ох- 600 16600 (19000 1И0—.125 16—20 10—16 12—25 — лаждение на воздухе 700 16500 118400 140—.125 75—80 18—22 16—19 22—27 5 800 15700 .17600 100-105 !2-ч15 10—12 15—20 5,8 900 12700 16500 75—80 45—50 (10—15 10—12 115—20 5,3 950 122О0 15800 55—70 33—40 7—10 4—1:1 8—15 - 1000 11500' 15000 47—50 25—30 9—15 8—13 15—20 — 1050 — — 33—40 — 7—10 — 12—20 - 1100 — — 27 — 6—15 — — — 1150 — — -6,2 — !30 — — — 1200 — — 3,3 — 40 — — — 368
7. ЖАРОПРОЧНЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ЖСЗ (ЭИ618) Химический состав, % С=0,11—0,16; 51^0,6; Мп^0,6; Сг=14—16; N1—основа; №=4,5—6,5' Мо = 3,0—4,5; У<0,3; Ре^8,0; Т1 = 1.6—2,3;' А1= 1,6—2,3; В до 0,02; 5< ^0,009; Р<0,015. Физические свойства 4=8,2 Г/см*; а • 106=11,3(20— 100°С); 12,2(100—200°С); 13,1 (200—300°С); 13,7(300—400°С); 14,4(400—500°С); 15,1 (500—60О°С); 17,4(600—700°С); 19,5(700—800°С); 22,1(800- -900°С); 25,4(900—1000°С) 1/°С; Х,=0,023(20°С); . 0у025(10О°С); 0,028 (200°С) •; 0,032 (300°С); 0,036(4ЙО°С); 0,041 (50№С); 0,045 (600°С); 0,050 (700°С); 0,057 (800°С); 0,064 (900°С) кал /см. сек°С. Прутки (заготовки для переплава), закаленные с 1150° (7 час) на воздухе, при 800° должны иметь предел длительной прочности 040^25 кГ/мм2 (ЧМТУ 3276—55). Механические свойства при различных температурах Термообработка . Закаленные с 1150°С (7 час) на воздухе 1ература 1 тания, °С 1 Н К 20 600 700 800 850 900 Е <*в |а0,2 кГ/мм2 19500 14700 14000 13000 12500 11000 75 62 57 56 52 40 57 51 51 50 43 31 &10 ч> % 8,5 7,5 4,0 3,0 3,0 4,0 14,0 16,5 13,5 )17,0 9,5 7,0 кГм/см2 1,5—2,5 — — 1,5—2,5 — — Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Термообработка Закаленные с 1150°С (7 час) на воздухе Температура I испытания, °С 1 700 750 800 850 900 0100 0200 00,2/100 ПО общей формации по остаточной формации *-1 на базе 2 • 107 циклов кГ/мм2 40 29 20 10 28 32 17 22 30 24 Зак. 2022 369
Технологические свойства Выплавляют в высокочастотных индукционных (открытых или вакуумных) печах. Детали изготавливают методом точного литья по выплавляемым моделям с использованием литейных отходов этого сплава (в количестве 50%) или отходов сплава ХН70ВМТЮ (ЭИ617). В последнем случае производится дошихтовка углерода. Переплав металла при точном литье производится в вакуумных индукционных печах, Температура металла при заливке форм в вакууме—15504-1650° (в зависимости от веса и конфигурации деталей). Линейная усадка при заливке в стержневые формы—2,1-^2,3%, в нагретые керамические формы—0,4+0,8%. Термообработка: закалка с 1150° (7 час) на воздухе. Применение Сопловые лопатки газовых турбин, работающие при температурах до 900°.
ЖАРОПРОЧНЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ЖСЗ-Д и ЖСЗ-ДК Химический состав, % ЖСЗ-Д; С=0,08—0,13; 51^0,4; Мп<0,4; Сг-11—13; N1—основа; №=3,5— —4,5; Мо=3,5—4,5; Ре<2; Т1 = 2,5—3,2; А1 = 4,3—4,8; В<0,02; Се<0,015; : 5^0,01; Р^0,015. ЖСЗ-ДК: С = 0,07—0,12; 51^0,4; Мп^0,4; Сг=11—14; N1—основа; '№=3,5—5,0; Мо = 3,5—5,0; Со = 5—10; Ре^2; Т1 = 2,5—3,2; А1 = 4,0—4,8; В=О,01 — , 0,02; Се=0,01—0,02; 5<0,01;Р<0,015. Физические свойства ЖСЗ-Д: (/=8,1 Г/см*; а • 106= 11,8(20—100°С); 12,2(20—200°С); 12,7(20^-30О°С); 13,1 (20—400°С); 13,5(20—500°С); 13,6(20—600°С); 14(20—700°С); 14,4(20—800°С); 15,1 (20— —9009С); 16(20— 1000°С) //°С; Х=0,022 (20°С); 0,025 (100°С); 0,029 (200°С); 0,032 (ЗООРС); 0,036 (400°С); 0,039(500°С); 0,043(600°С); 0,048(700°С); 0,052(800°С); 0,О58(900°С) кал./см. сек.°С. ЖСЗ-ДК: (/=8,2 Г/см*; а- 106=11,8(20— 10О°С); 12,2(20—200°С); 12,7(20—300°С); 13,1(20—400°С); 13,4 (20—500°С); 13,6 (20—60О°С); 13,9 (20—700°С); 14,2 (20—800°С); 14,7 (20— —900°С); 15,5(20—1000°С) 1/°С; Ь=0,025(100°С); 0,028 (200°С); 0,031 (300°С); 0,035(400°С); 0,039 (500°С); 0,043(600°С); 0,046(700°С); 0,05О(800°С); 0,054(900°С) кал/см. сек.°С; с=0,090 (100°С); 0,095 (2О0'°С); О,1О(30О°С); 0,105 (400°С); 0,11 (500°С); 0,12(600°С); 0,14(700°С); 0,15(800°С); О,16(90О°С) кал/г°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Образцы, вырезанные из дисков (по радиусу) или трефообразиых заготовок, отлитых в холодные песчаные формы (ЖСЗ-Д) 1; Образцы из заготовок, отлитых Ь специальные горячие формы, или [из трефообразиых заготовок, отли- иых в холодные керамические или ш горячие песчаные формы (ЖСЗ-ДК) ТУ СТУ АМТУ 491-63 ич11Ч1а—д—шш—аи Термообработка Закаленные с 1200±25°С (3—4 час ] на воздухе То же «Р щератур ытания, 2 С Н К 850 '20 850 1 и Ь 90 — Ю «С 5 — МИ11ММ (Ч 8 Б 35 35 371
Механические свойства отливок, закаленных с 1200 °С на воздухе при различных температурах Вид полуфабриката || : кГ**^ 1 I с кГ/мм2 % Образцы, вырезанные из дисков и 20 2О0О0 21700 85—(100 75—85 8—15 5—8 8—45 1,5—2,0 трефообразных заготовок, отлитых 550 — — 75—85 — 8—12 — из сплава ЖСЗ-Д в холодные 600 — — — 6—10 — 8—12 — песчаные формы 700 152О0 182О0 85—95 70—75 4—7 7—101 — 800 14500 17700 70—75 6—9 3,5—7 5—8 — 850 13800 17300 80—85 50—55 6—8 3—6 4—10 — 900 — — 70—80 — 8—12 — И-16 "" То же из сплава ЖСЗ-ДК 20 20000 21200 95—110 | 80—90 5 В 3—6 550 16500 18400 95—105 — в 3,5—5,0 700 15000 117600 90—105 75—80 6 6 Ю 3,8—4,8 800 15000 17600 90—105 6 8 3,2—4,0 850 14000 16100 85—95 65—70 3,5 6 3—4 900 13500 — 70—75 I 45—50 5 6 ' 2,8—3,4 950 — - 58—63 I — — - 8 2,4—2,9 10С0 12500 — 44—50 I 25—30 Ю 8 10 I 1,8—2,6 То же, отлитые' в горячие формы 20 — — 85 75 6 | — 8 2 850 — — 75 — .. 5 | — 6 — 372
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости (на образцах, вырезанных из дисков по радиусу и закаленных с 1200° на воздухе) Температура испытаний, °С а5о О*Ю0 О*500 0*0,2/100 1 0*0,2/500 по остаточной деформации кГ/мм2 *-1 °к-. на базе 107 циклов 20 550 600 700 800 850 900 — — 66—68 — 35—36 — 83—85 76 64—65 45 33—34 24—25 Сплав ЖСЗ-Д _ — — — — — — — — 50 — 21-24 — 25 34 34 19 33 88 Сплав ЖСЗ-ДК 550 600 700 800 850 90'0 1000 — — — — 39—40 — — 90—95 80 70 48—50 35—38 29—30 13—14 — — 60—63 39—40 25—27 118—19 —$ — — 70 — 30 16 — — — -- 29—30 20-21 — — 27 — — — 36 32 — 27 — — — 28 27 — Жаростойкость Сплавы жаростойки при температурах до 1150°. Технологические свойства Выплавляют в высокочастотных индукционных (открытых или вакуумных) печах. Температура заливки — 1450-:-1500°. Детали изготавливают методом точного литья по выплавляемым моделям с использованием литейных отходов сплава в количестве 50%. Переплав металла при точном литье — в вакуумных индукционных печах. Температура металла при заливке форм в вакууме—1450-^-1510° (в зависимости от веса и конфигурации деталей). Термообработка: закалка с 1200+25° на воздухе. Применение Детали двигателя, работающие при температурах до 900р, 373
ЖАРОПРОЧНЫЙ ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ВЖЛ8 Химический состав, % С=0,1—0,2; 51^0,7; Мп<0.6; Сг= 14—17; М—основа; Мо=4,5~6,0; Ре = 8—12; Т1=1,8—2,5; А1 = 2,5—3,5; В—по расчету 0,06; Се—по расчету 0,01; 5 < 0,015: Р<0,02. ^ Физические свойства ^ = 8,04 Г /см*; а • 10б= 13,1 (20—100°С); 14,1 (100—200°С); 15(20—300°С); 15,7(300—400°С); 16,5(400—500°С); 16,8(500—600°С); 16,9(600'— 700°С); 20,3(700—800°С); 24,1(800— —900°С); 27,4(900—1000°С) 1/°С; а- 10б=13,6(20—200°С); 14(20—ЗО0°С); 14,5(20—40О°С); 14,9(20—500°С); 15,2(20—600ЙС); 15,4(20—700°С); 16,0(20—800°С); 16,9(20—900°С); 18(20— —1ОО0РС) 1/°С; А, = 0,024(25°С); 0,027(100°С); 0,031 (200°С); 0,034 (300°С); 0,038 (400°С); 0,042 (500РС); 0,046 (600°С); 0,049 (700°С); 0,053 (800°С); 0,058 (90(ГС) кал /см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Чушки литые ТУ АМТУ 454-59 Состояние Образцы из трефообразных заготовок, отлитых в холодные формы, термически обработанные по режиму: первая закалка с 1150°С (4 час) на воздухе; вторая закалка с 1080°С (4 час ) на воздухе Температура испытания, °С 800 <?.'•/) | Сюо кГ/мм2 34 32 Жаростойкость Жаростоек при температурах до 1000°. Привес за 100 час. испытания при 930° составляет 0,035 г/м2 час. Технологические свойства Выплавляют в высокочастотных индукционных (открытых или вакуумных) печах. Детали изготавливают методом точного литья по выплавляемым моделям с использованием литейных отходов сплава в количестве 50—70%. Переплав металла при точном литье производится в вакуумных индукционных печах. Температура металла при заливке форм в вакууме—15004-1540° (в зависимости от веса и конфигурации деталей). Жидкотекучесть сплава хорошая. Линейная усадка — 0,55, объемная — 1,9%. Термообработка: первая закалка с 1150° (4 час) на воздухе; вторая —- с 1080° (4 час ) на воздухе. Термообработку деталей рекомендуется проводить в среде нейтрального газа (чистый сухой аргон) или давать припуск на механическую обработку длVI снятия поверхностного слоя. Удовлетворительно сваривается электродами ИМЕТ-4П с присадочной проволокой из сплава Х20Н80 (ЭИ435). Удовлетворительно обрабатывается резанием. Применение Сопловые и рабочие лопатки газовых турбин, цельнолитые роторы и другие детали, работающие при температурах до 900°. 374
Механические свойства при различных температурах полуфабриката Термообработка | § \ к^м/см^ Образцы из трефо- Первая закалка с 1150°С 20 190СО 20300 70—72 62—64 4—5 1,0—1,5 5—10 1,0—1,5 образных заготовок, (4 час) на воздухе; вторая 600 ! 14700 — I *»0—*»*Ч — отлитых в холодные закалка с 1080°С (4 час ) на 700 146С0 167О0 62—64 60—62 5—6 0,5—1,0 5—10 песчаные формы воздухе 800 14500 15700 6—7 1,5—2,0 10—15 '900 |13900 — 43—45 40—42 10—12 2—4 15—20 Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Термообработка Вид полуфабриката 2." 65 % Гйн-е- ,5 ; _1 I ^ * I °^ I I кГ/мм2 Первая закалка с 1150'С (4 час) Образцы из горячих блоков 700 60 5—9 — — 47 -• на воздухе; вторая закалка с 1080°С вакуумной выплавки 800 34 5—9 27 22 25 25 (4 час) на воздухе | 900 15 10—12 | 10—11 9 11 20 950 9 15—20 — — -- — 375
ЖАРОПРОЧНЫЙ ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ЖС6-К Химический состав, % ч С = 0,13—0,20; 51^0,4; Мп<0,4; Сг=9,5—12,0; ыК-основа, Ш=4,5—5,5; Мо = 3,5—4,8; Со = 4—5; Ре^2,0; Т1 = 2,5—3,2; А1=5—6; В — по расчету 0,02; Се — по расчету 0,015; 5^0,015; Р^0,015. Физические свойства 4 = 8,1 Г/см*; а • 106= 11,0(20— 100°С); 11,4(20—200°С); 12,2(20—ЗО0°С); 12,9(20—400°С); 13,4(20—500°С); 13,8(20—600'°С); 14,2(20—700°С); 14,7(20-800°С); 15,2(20— 900°С); 15,9 (20 1000°С) / Г С • А, = 0,О20(2О°С); 0,023 (100°С); 0,028 (200°С); 0,032 (300°С); 0,037 (40№С); 0,043(50О°С); 0,047(600ЭС); 0,051 (70О°С); 0,055(800°С); 0,060(90О°С) кал /см. сек°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката ТУ Состояние 03 °- о >> к 1 *■* 03 си О) с ^ О) Н К К 03 н 2 о к 0*100, кГ/мм2 1ушки литые АМТУ 448-59 То же, вакуум- 1АМТУ ной индукционной 1535-67 плавки Образцы из трефообразных заготовок, закаленные с 1210— 1220° (4 час ) на воздухе То же 975 НООО 975 040^20 15 <х5о^20 Механические свойства при различных температурах Состояние Л кГ /мм2 Образцы из трефо.образных заготовок, закаленные с 1210— 1220°С (4 час.) на воздухе 20 500 600 700 800 900 !юоо 11030 ' 1100 * 65 больше бю на 20000 16500— 118100 «16300— Ц70ОО 16000— 16500 15100 12500— ,13000 11900— 12200 11400 10000— 10400 1-3%. 21700 =19400 18800 182 СО 17500 16500 90—100 90—94 75—80 50'—57 40—47 20—26 83—85 51—52 30—32 25—26 45—20 4,5 2 2,5 1,7 1 1 4,5 9 10 6,5 1 8 7,5 9,0 5 3 6,5 ■12 20 1-^
\ Состояние материала Образцы из треф и точнолитые, закаленные с 1210— 1220°С (4 час) на воздухе Направленно кристаллизованные образцы, закаленные с 1210—1220°С (4 час ) на воздухе О 03 о О. - СО Д О- СЗ су н 2 в си о 20 700 750 800 900 950 1000 1030 1050 1100 750 800 900 1 950 1000 0100 <Узоо , ползучести 0^500 01000 и* выносливости 00,2/юО по общей формации по остаточной деформации "-1 на базе 107 циклов кГ/мм2 77—79 65 51—53 32 21 15—16 12 8 5 70 60 ! 34 25 18 60 48—50 24 116—17 а-1 67 1 56 1 28 211 14 58 42-48 19—21 15 8—10 | 65 54 ! 26 (19 '12,7 56 38—44 16—19 13 6,5-8 63 52 24 17 М 5 4,5 38 19—20 | 5,5—6,0 5 27 23—26 38 Жаростойкость Жаростоек при температурах до 1150°. Поверхностное диффузионное легирование алюминием или совместно хромом и алюминием (алитирование и хро- моалитирование) вакуумно-конденсационным методом и в порошковых смесях повышает жаростойкость, увеличивая ресурс работы сплава более чем до 3000, 500 и 200 час при температурах 1000, 1100 и 1200° соответственно. Технологические свойства Выплавляют в высокочастотных индукционных (открытых или вакуумных) печах. Детали изготавливают методом точного литья по выплавляемым моделям с использованием литейных отходов сплава в количестве 50—80%. Переплав металла при точном литье — в вакуумных индукционных печах. Температура металла при заливке форм в вакууме—15004-1600° (в зависимости от веса и конфигурации деталей). Перспективен метод направленной кристаллизации, позволяющий повысить рабочую температуру и ресурс сплава. Жидкотекучесть хорошая, линейная усадка — 2—2,5%. Термообработка: закалка с 1210^-1220° (3—4 час) на воздухе. Для снятия остаточных напряжений после механической обработки применяется отжиг в среде осушенного аргона при 950° (2 час). Применение Рабочие и сопловые лопатки газовых турбин, работающие в интервале температур 800—1000°; охлаждаемые лопатки, работающие при температурах газа у поверхности до 1200°; литые роторы и сопловые аппараты. 377
ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ЖС6-КП Химический состав, % 0=0,10—0,16; 51<0,4; Мп<0,4; Сг=9,0—11,5; N1—основа: \У=3—5; Мо = 4—6; Со = 5—8; Ре^2; Т1 = 2,4—3,3; А1 = 4,2—5,0; В<0,03; Се < 0,015; 5^0,015; Р^0,015. При использовании в шихте отходов деформированного сплава этой же марки в готовых деталях допускается содержание Со до 10%. Физические свойства <* = 8,25 Г/см*; а • 106 = 11 (20—ЮО'С); 11,6(20—200°С); 12,2(20—300°С); 12,6(20—400°С); 13,1 (20—500°С); 13,4(20—600°С); 14(20—700°С); 14,7(20—800°С); 15,4(20-- 900°О 1 ГС' I = 0,023 (25°С); 0,026 (100°С); 0,029 (200°С); 0,033 (300°С); 0,036 (400°С).; 0,040 (500°С); 0,044 (600°С); 0,047 (700°С); 0,051 (800°С); 0,056 (90О°С); кал./см. сек.°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Чушки литые ТУ АМТУ 463-60 Состояние Образцы из трефообразных заготовок, отлитых в холодные песчаные формы, закаленные с 1220°С (3— 4 час ) на воздухе 1 Температура [ испытания, °С 975 1000 035 кГ/мм2 20 <Тюо^14 Механические свойства при различных температурах —■■——'■ '"■■"■'пинии II—т Состояние Образцы из трефообразных заготовок, отлитых в холодные песчаные формы, закаленные с 1220° (4 час-) на воздухе ература I тания, °С 8 Темп испы 20 500 600 700 800 850 1 900 950 1000 1030 1050 Е 20000 16900 16300 15900 15100 14700 13000 4 290О 1250О 11600 — *в кГ/мм2 95—1|10 85—100 80—ИОО 80 70—75 64 47—50 36—45 — О'о,2 80!—85 70'—80 70—75 70 45—50 40 301—35 25—30 1 — 65 4—8 6—9 6—8 6—8 5—8 — 4—8 — 5,5—7,5 5,5-7,5 — 6ю % 2—5 4—6 3-4 3-4 2,5 2 1,0—2,5 2,5 2,5—4,0 2,5—4,0 — 1|> 8—13 10—14 9—12 12—9 9-М 6 3—8 Р 5—8 5-8 — с* 3 ^ щ у 2,5-6* 5,5 6,8 5,5 5,1 — 3,6 3,9 3,9 3,5 3,5 * У сплава, залитого в горячие керамические формы,— 1,0—2,5 кГм/см2. 378
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Состояние О о, ~ >. к н к 03 д Он (^ О) Н ^ с О) о СУ 100 <*200 О"о,2/] 1000 ПО общей формации по оста- гочной формации на базе 107 циклов кГ/мм2 Образцы из трефообразных заготовок, отлитых в холодные песчаные формы, закаленные с 1220° (4 час.) на воздухе 20 800 850 900 950 975 :00О 1030 48 I — 35 I - 28—29 24—25 23 | — 16—17 14—15 14 I 12—13 10—11 — — — 6—7 — — 8 ~ 26 29 28 23 28 Радиус надреза 0,75 мм. Технологические свойства Выплавляют в высокочастотных индукционных (открытых или вакуумных) печах. Температура заливки — 15604-1580°. Детали изготавливают методом точного литья по выплавляемым моделям с использованием литейных отходов сплава в количестве 50—80%. Переплав металла при точном литье — в вакуумных индукционных печах. Температура металла при заливке форм в вакууме 15004-1600° (в зависимости от веса и конфигурации деталей). Термообработка: закалка с 12004-1220° (4 час.) на воздухе. Для снятия: напряжений после механической обработки применяется отжиг в среде осушенного аргона при 950° (2 час). Применение Рабочие и сопловые лопатки газовых турбин, работающие в. интервале температур 8004-1000°; лопатки турбостартера и пустотелые (охлаждаемые) лопатки, работающие при температуре газа у поверхности до 1200°.
ЖАРОПРОЧНЫЙ ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ ЛЖ-1 Физические свойства: а = 8,4 Г/см*\ а • 106= 12,35(20—100°); 12,45(20—200°); 12,45(20—300°); 12,85(20—400°); 13,05(20—500°); 13,25(20—600°); 13,45(20—700°); 13,65(20—800°); 14,05(20—900°); 14,55(200—1000°) 1/°С. ^=0,019(20°); 0,023(127°); 0,029(227°); 0,032(327°); 0,035(427°); 0,040(527°); 0,047(627°); 0,053(727°); 0,060(827°); 0,066(927°); 0,072(1027°) кал/см. сек°С. Жаростойкость При 10Э-<шс испытаниях в воздушной среде привес составляет 0,1 г/м2 час при 1000°С; 0,15 г/м2 час при 1100°С; 0,19 г/м* час при 11,50°С. Механические свойства по ТУ (не менее) Вид полуфабриката Чушки литые ТУ СТУ Состояние (контрольные образцы) Образцы из трефо- образных заготовок, закаленные с 1210'±10°С (4 час) на воздухе Температура! испытания, 1 975 Пределы длительной прочности О", кГ/мм2 20 Время до разрушения, час 40 Механические свойства при различных температурах (минимальные значения) Состояние материала Закалка 1210±1(У5С (10 час) на воздухе ратура! тания,! Щ5У н 20 600 700' 800 900 1000 1050 1100 Е 17800 ■■— — — — — — I ав кГ/мм< 106 99 98 92 80 53 38 24 0»о,2 > 93 88 87 86 75 43 36 20 б5 с 5 7 5 2 5 4 8 15 * Уо 7 .11 8 3 7 6 8 25 СО «3 1-2 — — — — __ — 380
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости Состояние материала Закалка 1210±10° (10 час) на воздухе Температура] испытания, 1 900' 950' 10010 101501 <*1С0 0*200 о'зоо #500 0*1000 кГ/мм2 Й2 23 15 10» 23 00 14 9 26 .18 13» 8,5 24 117' 12 7,5 23 15 Л1 7 0*0,2/100 по остаточной 1 деформации] 22 . 10 а базе иклов ь'2 42 Технологические свойства Сплав выплавляется в высокочастотных индукционных вакуумных печах. Температура заливки не выше 1640—|1560°С. Температура плавления: ликвидус 1325°С, солидус 1290°С. Жидкотекучесть хорошая, трещиноустойчивость высокая. Детали изготавливаются методом точного литья по выплавляемым моделям с использованием литейных отходов в количестве 50—80%. Переплав металла при точном литье производится в вакуумных печах. Температура металла при заливке форм в вакууме 1500—'1630°. Линейная усадка сплава составляет 1,85—2,0%. Применение Рабочие и сопловые лопатки газовых турбин, работающих в интервале температур 8001—ЮбОСС
ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ НИОБИЯ НИОБИЕВЫЙ СПЛАВ ВН-2А Химический состав, % С^0,08; Мо = 3,5—4,7; 2г=0,5—0,9; N5—основа; О2<0,03; #2^ 0,04; Н2< 0,005. Физические свойства </ = 8,65 Г/см*; а- 106= (сплав без защитного покрытия) 6,25(20—100°С); 7,15(20—300°); 7,94(20—600°С); 8,25(20—900°); 8,42(20—1100°С); 8,55(20—1300°С); 8,62(20— 1500°С); 8,75(20— 1700°С); 8,84(20—2000?С) 1/°С. а-106=(сплав с защитным покрытием Сг—А1—51) 9,5(20—800°С); 10,2(800— 13О0°С) 11°С' Я = 0,115(20°С); 0,12(100°С); 0,125(200°С); 0,14(70О°С); 0,14(1000°С); 0,15(13О0эС); ОД5( 1500<°С); 0,15(1800°С); 0,16(2000°С) кал /см. сек°С. с=0,068(100°С); 0,071 (300°С); 0,074(500°С); 0,077(1000°С); 0,081 (1200°С); 0,084 (1400°С); 0,087 (1600°С); 0,091 (18О0°С); 0,094 (20ОО°С) кал/ГС; р =0,2 ом. мм2/м. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 1,12 барн. Сплав немагнитен. Механические свойства при различных температурах* ■—ад—а* дшишшин нищ ■■——мм—чн ВГид полуфабриката Листы холоднокатаные толщиной 1 мм -вв—шксясгяя—швоиемшя—1 Состояние Без термообработки; деформация 90'% Отожженные Рекристаллизован- ные с*0° о- - 03 Я О. 03 Темпе испыт —263 — 196 -50 20 1100 -1200 1500 1800 2000 —253 —196 —50 •20 -263 -196 -50 | 20 1100 Ов кГ/мм' 156 1105 80 80-90 45 30 10 4,0—4,5 2,5—3,5 • 137 101 80 73 119 86 54 45—50 01—33 1 00,2 1 148 95. 69 62 — — — — — 135 96 73 64 ПО 77 45 37 65 % 7 7 6 4-5 40 .12 17 22 25 .3,7 15,4 14 13,5 8,9 27 23,7 26 20—25 ^ * * СЗ V» — •1,7 6,2 7,5 7,7 ,1,74 7 9Л 9,5 Испытания при высоких температурах проводились в среде аргона. : Определялась на нестандартных образцах 2X4,5X40 мм; глубина надреза 1,5 мм и радиус надреза 0,75 мм. 382
. Пределы минутной прочности Вид полуфабриката Листы холоднокатаные толщиной 1 мм (деформация 85—90%) Состояние Без термообработки Температура I испытания, °С 1 111 ею 0*15 0*30 кГ/мм2 19 6* (19 ,16 б* * Испытания проводились на образцах с защитным покрытием на воздухе; остальные испытывались в инертной среде (в печи с графитовыми нагревателями). Жаростойкость Насыщается газами и окисляется на воздухе при температурах выше 200э. Окислы имеют низкую упругость паров вплоть до температуры плавления (1510°). Скорости окисления (нагрев в среде воздуха, 100 час.) пашвшшшвяшшяшашаатяявшашшшаяяшвшшашяяаавшшявшяшшшшш1 Температура, °С 700' 800 900 11000 1100 Привес, г/м2 час 0,5 1,0 5,5 33 80 (за 60 час) При длительной работе деталей на воздухе или в окислительных средах в зависимости от условий работы, конфигурации и размеров деталей применяются следующие специальные защитные покрытия: — термодиффузионное (Сг—А1<—51), толщиной 60^—70 мкм, обеспечивает защиту от окисления и насыщения газами без разрушения покрытия при 1000-4-1450° в течение 200—10 час или в потоке продуктов сгорания жидкого топлива при нагреве детали до 10004-1450° в течение 50—30 час соответственно;' выдерживает без разрушения более 500 теплосмен при цикле 200—1100—200°; привес образцов за 100 час испытания при 1100° не более 0,5 г/м2 час; — комплексное, толщиной до 200 мкм, состоящее из термодиффузионного покрытия (Сг—А1—51) и слоя эмали, обеспечивает защиту от окисления и насыщения газами при температурах до 1)500° в течение 2 час, — эмалевое, толщиной 50 мкм, обеспечивает защиту от окисления при 1200° в течение 200 час; выдерживает без разрушения более 250 смен при цикле 20—1200—20°; — нанесенное из газовой фазы толщиной 20—40 мкм, защищает сплав от окисления при температурах 110504-1100° в течение 20О—75 час. соответственно; — нанесенное методом плазменного напыления различных материалов, толщиной 80—1010 мкм, защищает от окисления при 11004-1400° в течение 200 — 25 час соответственно; привес образцов за 200 час испытаний при 1100° не более 0,012 г/м% час; 383
Пределы длительной прочности и выносливости Вид полуфабриката Состояние 2.« -$§ § ё | 1 1 1 | I 1 ьо^ | I н 5 1 кГ/мм2 Листы холоднокатаные тол- Без термообра- 20 — ~~~ — — — I" 20 щиной 1 мм (деформация 85—ботки 900 . — — 43—46 40 39 35—37 33—34 — 90%) ИО0О — — 22-25 18—2(1 16-н19 15—17 14—15 16* 1100 - — 15-.16 13 10 9 7—8 5-6 - 1200 15* 111 — — — — — - * Испытания проводились на образцах с защитным покрытием на воздухе; остальные испытывались в инертной среде. 384
— получаемое методом плакирования хромоникелевым сплавом ХН78Т (ЭИ435) с подслоем молибдена толщиной до 300 мкм, защищает от окисления при температуре 1200° в течение более 100 час; привес образцов за 100 час испытания при 1200° — не более 0,5 г/м2 час; — хромоникелевое с подслоем, толщиной 200—250 мкм, полученное гальваническим методом из водных растворов, предохраняет сплав от окисления при температурах 1050—11100° более 300 час; привес образцов за 100 час испытаний при 1050° — не более 0,6—0,8 г/м2 час. Степень черноты полного излучения (испытания в вакууме 1 • Ю-4 мм рт. ст.) Состояние Без защитного покрытия С термодиффузионным покрытием Сг—А1—51 С покрытием из хрома и эмали ЭВ-50 Степень черноты при температуре испытания, °С 800 ОЛ2 0,76 0,85 900 0,13 0,79 0,88 1000 0,14 0,82 0',92 «ЫОО 0,15 0,84 0,94 •1200 0,16 0,82 0,96 1300 0,17 0,78 0,95 Состояние Без защитного покрытия С термодиффузионным покрытием Сг—А1—51 С покрытием из хрома и эмали ЭВ-50 , . Степень черноты при температуре испытания, (°С) 1400 0,18 0,74 0,95 1500 ОД9 0,70 0,90 1600 0',20 0,72 й71 1700 0,21 0,72 1180О 0,22 0,75 (1900 0123 0,78 Степень черноты нормального излучения (испытания на воздухе) Состояние С термодиффузионным покрытием Сг—А1—51 То же, после нагрева при 1050°С в течение 25 час Степень черноты при температуре испытания, °С 100 0,94 0,93 200 0,93 0,91 300 0,91 0,89 400 0,90 0,88 500 0,89 0,86 600 0,88 1 0,84 ТОО 0,82 800 0-80 900 1 0,77 25 Зак. 2022 385
Технологические свойства Выплавляют в вакуумных (1 • 10~4 мм. рт. ст.) дуговых электропечах с расходуемым электродом и электроннолучевым методом. Температуры: плавления 2400°, рекристаллизации—1260° (при деформации 70%) г\ 1230° (при 90%). Горячая обработка слитков и полуфабрикатов производится на воздухе, в нейтральной среде и вакууме. Нагрев—в печи с нейтральной атмосферой (гелий, аргон) или в обычной печи с применением оболочек или специальных покрытий, защищающих металл от окисления. Листы, фольгу и трубки получают из полуфабрикатов (после рекристалли- зационного отжига) прокаткой при температуре 20°. Характеристики штампуемости рекристаллизованных листов толщиной 1 мм Состояние материала Плакированный сплавом ХН78Т (ЭИ435) Без покрытия Вытяжка Кпр 1,80—1,85 1,85-4,90 Краб 1,60—1,65 1,58—1,60 Отбортовка кпр 1,35—1,40 1,65—1,67 Краб 1,15—1,20 1,35—1,40 Гибка '"мин .15 15 ''раб 25 25 Термообработка: отжиг (с целью гомогенизации и дегазации слитков) в вакууме 1 -10—4 мм рт. ст. при 1800—2000° (5—10 час). Отжиг деформированных заготовок для снятия напряжений—в вакууме 1 - 10—4 мм рт. ст. при 1000° (30—60 мин) и для рекристаллизации — при 1300—1350° (2 час). Удовлетворительно обрабатывается резанием, сваривается аргоно-дуговой, контактной и электроннолучевой сваркой. Прочность сварного шва составляет 90% прочности основного материала в рекристаллизованном состоянии. Пластичность сварных соединений можно улучшить вакуумным отжигом после сварки. Сваривается с медными, титановыми и циркониевыми сплавами и паяется с другими металлами с применением специальных припоев. Применение Листы, фольга, тонкостенные трубки и другие ненагруженные детали, длительно работающие при температурах до 1100° в вакууме или нейтральной среде, а также в окислительной среде при наличии защитных покрытий (детали без защитных покрытий могут кратковременно работать в воздушной среде при температурах до 1500°).
НИОБИЕВЫЙ СПЛАВ ВН-2АЭ Химический состав, % 0=0,04-4-0,08; 2г = 0,5ч-0,9; Мо = 3,5-г4,7; N5 —основа; О2^0,02; Н2 < 0,006; N2^0,03. Механические свойства при различных температурах Вид полуфабриката Состояние л а. о >1 К *" ' ^ Я я Си л о с Я |, <у ь н 3 я а Я кГ/мм2 о5, % Лист холоднокатаный толщиной 1 мм Без термообработки Рекристаллизованный —196 -70 20 700 1100 .1500 -196 20 1100 1200 1400 1500 114 88 75 162 42 7 82 45 21 17 10 7 | 106 86,5 70,6 70,6 46 10 8 6 4,5 10 30 28 27 31 Пределы длительной прочности и ползучести холоднокатаного листа Состояние Деформация 85—90%, рекристаллизованный Температура 1 испытания, °С 1 1100 1200 1400 1500 0*15 мин Озо* мин 010* час #100 час Оо,б/з* по остаточной деформации кГ/мм2 6 .14 9 11 5 10 8—10 3—3,5 * Испытания проводились при циклическом изменении температуры: 1200 "X. 600°С и 1400 *^_ 700° (длительность цикла 30 мин.). 387
Жаростойкость Такая же, как у сплава ВН-2А. Применяется та же защита от окисления. Физические свойства \ Такие же, как у сплава ВН-2А. Технологические свойства Выплавляют в вакуумных и дуговых электропечах с расходуемым электродом (и обязательным переплавом в электроннолучевых печах) или в электроннолучевых печах с переплавом в дуговых вакуумных. Лучше, чем сплав ВН-2А, сваривается аргоно-дуговой сваркой с образованием пластичных сварных соединений (угол загиба 180°). Прочность сварных соединений находится на уровне прочности основного металла в рекристаллизо- ванном состоянии. Применение Ненагруженные детали, длительное время работающие в вакууме и нейтральной среде или в контакте с некоторыми жидкими металлами при температурах до 1100° и в окислительных средах при условии нанесения защитных покрытий. Допускается кратковременная работа деталей при температурах до 1500°. Рекомендуется применять для сварных деталей взамен сплава ВН-2А.
НИОБИЕВЫЯ СПЛАВ ВН-4 Химический состав, % С=0,25—0,4; 2г=1—2; Мо=8,5—10,5; ЫЬ—основа; Се или Ьа = 0,01— 0,05; О2^0,04; N2 < 0,06; Прочие примеси — по нормали РЭТУ 1177-63. Физические свойства 4=8,71 Г/см3; а.10б=6,7(20-.100°С); 8,2(20—1200°С) //°С; к=45,6 (25°С); 46,9 (100°С); 48,8 (20№С); 50,2 (300°С); 52,2 (500°С); 52,6 (600°С); 53,0 (700°С); 54,7 (800°С); 56,0 (90СРС); 58,0(1100°С); 58,5(1200°С) вт/м-град. с=0,301 (100°С); 0,303 (200°С); 0,305 (300°С); 0,310(4О0°С); 0,314(600-°С); 0,320(880°С); 0,331(10004?); 0,339(1200°С) кал/ГС. Механические свойства при различных температурах 7,2 (20-400°С); 7,6(20—7О0РС); 8,0 (20—1О0О°С); 51,3(400°С); 56,8(1000°С); 0,314 (50СРС); Вид полуфабриката Термообработка со О. о >»К 1 ь* СО я я О. СО О) 2 О) н й с о Я | О0.2 кГ/мм2 3 Прутки горя- чепрессованныё (деформация 75%) л Отожженные при 1100° в течение 3 час. 1 20 1200 Т50О, .10000 — 11350 12150 81. 54 17 73 45—50 16 1.5 24 33 47 30 5-7 Пределы длительной прочности/ ползучести и 1 Вид пвлуфабриката Прутки горяче- прессованные (деформация 75%) Термообработка Отожженные при 1100°С (3 час) Температура | испытания, °С ] 20 1050 1100 1150 1200 1300 5? 8 — 20 *"-" — 24—28 2,1—22 — 10 выносливости 8 1? о 8 1Э ю 8 из *1 V—1на базе 107 ЦИКЛОВ кГ/мм2 26 24 — — 23 — — — — 10 — 22 — — — _. 36 — — — 18* "" Испытания на воздухе с защитным покрытием. 389
Жаростойкость Не жаростоек в окислительных - средах при температурах выше 400°. При длительной работе в окислительных средах защищаюткомплексным покрытием, применяемым для деталей из сплавов ВН-2, ВН-2А. \ Скорость окисления в зависимости от температуры и времени нагрева Состояние Без покрытий С покрытием Сг—А1—51 Время 1 нагрева, 1 час 1 1 5 1б 25 Привес при температуре нагрева на воздухе (°С), г/м2 час 700 1 750 1 800 1 850 6,0 2Л 12,5 4,7 20,7 в,3 26,8 '10,0 950 74,2 47 1100 117,8 52,9 36 0,18 1200' 214 103 74 0,5 1300 429 398 Технологические свойства Выплавляют в вакуумных дуговых печах с расходуемым электродом. Температуры: плавления 2450°, рекристаллизации 1500°. Деформируется прессованием. Нагрев слитков и заготовок под деформацию осуществляется в печи с нейтральной атмосферой. Слитки подвергают гомогенизационному отжигу в вакууме 1 • Ю-4 мм рт. ст. при 18004-2000° (5—10 час), деформированные заготовки для снятия напряжений отжигают в вакууме при 1100° (3 час). Рекристаллизационный отжиг — при 1500° (1—2 час). Удовлетворительно обрабатывается резанием и сваривается встык. Применение Детали, длительно работающие при 1300° и кратковременно — до 1500° (в вакууме и нейтральной среде). Детали, работающие в окислительных средах^ необходимо защищать комплексными покрытиями.
НИОБИЕВЫЙ СПЛАВ ЛН-1 Химический состав, % С=0,09—0,15; 2г=1—1,6; Мо = 4,7—5,3; ЫЬ—основа; 51^0,01; Та <^ 0,4; Ре<0,01; ТКО,01; О2^0,02; Н2 ^0,001; Ы2^0.02. Физические свойства </=9,02 Г/см*; а- 10=6,4(20— 100°С); 6,4(100—20О°С); 6,5(200-3000С); 6,7(30Ю'-400°С); 7,0(400—500°С); 7,3(500^-600°С); 7,6(600—70О°С); 7,8(700—800°С); 7,9(800— —900°С); 8,1(900—1000°С) 1/°С; Х=0,10(20°С); 0,131 (700°С); 0,140(1100°С). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов— 1,16 барн. Сплав немагнитен. Технические условия Вид полуфабриката Слитки электроннолучевой выплавки, легированные: 090— 105 мм; Р=60—70 кГ 0 150—165 мм\ Р=200—220 кГ Прутки 0 30—40 мм горяче- прессованные (деформация ~ 75-80%) Сутунки горячепрессованные (20—30) X (75—120) X (290— Х1000) (деформация . ~75~-<80%) ТУ ВТУ-ОБ-3-72 ИХМЗ СТУОП 5-43-71 То же Дополнительные требования Ы2<0,01 О2^0,01 2г^0,1 Механические свойства при различных температурах (испытания в аргоне) Вид полуфабриката - Прутки горячепрессованные и кованые (-80 о/о) Термообработка Отожженные при 1500° в течение 1 час. со я О, со а> с* Темп ИСПЫ 20 500 700 900 1000 1100 1100* 1200 1200* 1500 1 *Д , кГ/мм2 12800) 82 — 12240 12310 12370: 12350 — 66 63 60 59 571 46 54 42 28 71 55 54 48 «о *■ % 28 17 15 16 47'18 42, 19 38 36 32 26 18 25 25 30 55 38 33 38 42 44 41 50 52 60 сч 6 — — — — — — — — _- * Испытания на врздухе с силицидным покрытием (Мо512). 391
Пределы длительной прочности*, ползучести** и выносливости1 Вид полуфабриката Прутки кованые Термообработка Закаленные в вакууме (1 • Ю-5 мм рт. ст.) с 1700° (1 час) Сл атура ния, °( О. СЗ Н Я 1 20 700 900 950 ! 1000 1050 1100 1200 1350 0100 58 56 55 48 42 39 25 18 \ СГбОб 55 53 50 410 33 28 22 0*1000 »я 500 >стато ормац 10 •©< Б я *с! *К-1 на базе 107 циклов кГ/мм2 — — 48 — — 19 — ~~ — — — — — 27 — 36 — 33 32 — — — — ~~" * В аргоне. ** В вакууме (1 • 10'-5 мм рт. ст.) *** На воздухе (с покрытием) при круговом изгибе (гк =0,75 мм) Механические свойства гоячекатаного листа (1 мм) при различных температурах (испытания в аргоне) Состояние Без термообработки Рекристаллизо- ванныи со ~ н ж СО СО О, Н Темпе испь °С 20 7С0 900 1100 1300 1-5О0 16С0 % 700 900 1100 1300 1500 1600 0В 1 О0,2 кГ/мм2 Мб 80 68 48 30 18 14 70 52 40 38 26 16 13 102 71 58 39 25 13 12 56 35 31 25 21 1>2 И2 6,% 8 / '6 18 26 45 52 1 22 ■17 17 21 40 61 70 392
Пределы длительной прочности и ползучести горячекатаного листа (1 мм) (испытания в вакууме) Состояние Лист горячекатаный (степень деформации 70%). ■■! ■ . . . . . ■ .1 Рекристаллизо- ванный Температура! испытания, 1 ВОО 90101 | ПОДО • 1100 1100 1200 1300 010 ' ^ЮО #500 I 0*1000 '0*0,5/»00 ■-1 кГ/мм2 53 44 36 28 26 20 18 42 33 20 .1(6 18 13 10 64 И ,19 .10 18 8 6 31 123 |1!5 . 10 6 4 — 16 Жаростойкость Насыщается газами и окисляется на воздухе прри температурах выше 400°. Скорость окисления при 1100° за 5 час испытаний составляет 10 мг/см% час. Для защиты от окисления и насыщения газами деталей при длительной работе на воздухе и в скоростных потоках продуктов сгорания жидкого топлива в зависимости от условий работы, конфигурации и размеров деталей применяются следующие специальные защитные покрытия: силицвдное Мо512, создаваемое вакуумным методом, для деталей сложной конфигурации, работающих в атмосфере воздуха и скоростных газовых потоках при температурах 700-М 100°, 1200°, 1500° и 1700° более 1000, 750, 250 и 50 час соответственно; термостойкость (2О-Ч200-*20°С) — 7000 циклов; — комплексное, состоящее из силицидного покрытия Мо512 и слоя эмали, для деталей простой конфигурации (допуск по профилю ±0,05 мм), работающих под небольшим напряжением при температурах 7004-1200° более 1000 час, термостойкость 4500±100 циклов до разрушения; — диффузионное, вакуум-конденсационное хромоиттриевое для деталей сложной конфигурации (допуск по профилю ±0,0,1 мм), работающих под напряжением в атмосфере спокойного воздуха и скоростных газовых потоках при температурах 700-М2000 более 500 час без разрушения покрытия, при 1300° — более 200 час ; термостойкость (20 -*• 1200-»-20°)—более 2000 циклов без разрушения покрытия. Технологические данные Выплавляют в вакуумных дуговых электропечах с расходуемым электродом обычным и гарниссажным способом. Электродами служат слитки электроннолучевого переплава легированного сплава. Температуры: плавления ~2460°, рекристаллизации ~ 1600°. Деформируется ковкой, прессованием, штамповкой и прокаткой с получением различных полуфабрикатов (прутков, пластин, листов фольги, проволоки). Перед деформацией слитки сплава подвергаются двухступенчатому вакуумному отжигу при 1'500° (3 час) и 1300° (10 час). Температура первичной деформации 1600°, вторичной 1200°. 393
Нагрев слитков и заготовок под деформацию — в нейтральной среде. Деформированные заготовки подвергают рекристаллизационному отжигу: при 1600° (3 час.) в вакууме 1 • Ю-5 мм рт. ст. (степень Деформации — до 80%) и при 1500° (1 час), степень деформации >80%. Т Готовые изделия проходят упрочняющую закалку в вакууме при 1700° (1 час). Удовлетворительно обрабатывается резанием и электроэрозионным способом и сваривается аргонодуговой, электроннолучевой и диффузианной сваркой в вакууме. Применение Детали, длительно работающие при температурах до 15Ю0° в вакууме и нейтральной среде, а также в окислительных средах при тех же температурах с применением защитных покрытий.
Предисловие . 3 Условные обозначения . 5 Раздел 1. Конструкционные стали и чугуны 7 I. Углеродистые стали 9 1. Стали обыкновенного качества . ..... 9 Ст. 2 10 Ст. 3 12 Ст. 5 16 2. Стали качественные 18 08 . 18 10 .... 21 15 23 20 25 25 . 27 35 30 40 32 45 ... 35 У7А . 38 85 40 II. Легированные стали 42 А. НЕЦЕМЕНТИРУЕМЫЕ 42 38ХА 42 40Х 44 45Х 46 33ХС 49 38ХС 51 27СГ 55 30ХМА 57 40ХН 59 45ХН 62 30ХГСА 64 30ХГСН2А (30ХГСНА) 68 ТВМ 71 40ХН2МА (40ХНМА) 74 40Х2Н2МА (40Х1НВА) 76 30ХНЗА 79 38Х2МЮА (38ХМЮА) 82
45ХН2МФА (45ХНМФА) 85 45ХНМФАШ 90 50Г 92 65Г . . .95 55С2 ... 98 60С2 ... 100 50ХФА 102 60С2ХА 105 60С2ХФА 106 60ХНФА 108 65С2ВА 111 ШХ9 114 ШХ15 115 ХВГ 118 Х12М 120 Р18 122 Б. ЦЕМЕНТИРУЕМЫЕ 125 20Х 125 18ХГТ 127 10ХСНД 129 13Н2ХА 130 15ХНГ2ВА 132 12ХН2 133 28ХН2 135 12ХНЗА . . 136 20ХНЗА 138 12Х2Н4А 140 20Х2Н4А 143 18Х2Н4МА (18Х2Н4ВА) .146 20ХН4ФА 149 25Х2Н4МА (25Х2Н4ВА) 150 20ХГНР 151 18ХГСН2ВМА (ДИ-2) . . 153 14ХГСН2МА (ДИ-ЗА) 155 18ХГСН2МА (ДИ-4) 157 В. ЛИТЕЙНЫЕ 159 32Х06Л 159 27СГТ 160 Г-13Л . 161 КДЛВТ 164 III. Чугуны .166 СЧ 12-28 166 СЧ 15-32 168 СЧ 18-36 169 СЧ 21-40 170 ХНВ 173 Раздел 2. Легкие сплавы 174 1. Алюминиевые деформируемые сплавы 176 АД, АД1 176 АМц 178 АМг2 .180 АМгЗ 182 АМг5 184 АМг6 186 Д1 188 Д16 190
Д20 193 АВ . . 195 АК4 . 197 АК4-1 199 АК6, АК6-1 202 АК8 204 В92 205 В93 208 В95 . 210 В96, В96Ц 213 2. Алюминиевые литейные сплавы 215 АЛ2 215 АЛ4 217 АЛ4Д 220 АЛ5 222 АЛ9 224 АЛ19 226 АЛ23, АЛ23-1 228 АЛ24 230 АМХ-605 232 3. Магниевые деформируемые сплавы 234 МА14 234 МА2-1 237 4. Магниевые литейные сплавы 240 МЛ5 . 240 МЛ12 242 МЛ15 244 5. Титановые сплавы 246 ВТ1-0 246 ОТ4-1 248 ВТ5, ВТ5Л 250 ТС5 251 ВТЗ-1 253 ВТ9 . 256 ВТ14 257 ВТ15 259 ВТ16 260 ВТ22 261 Раздел 3. Жаропрочные стали и сплавы 262 1. Жаростойкие и коррозионностойкие деформируемые стали . 263 1X13 (ЭЖ1) 263 2X13 (ЭЖ2) 266 3X13 (ЭЖЗ) 268 Х18Н9Т, Х18Н10Т (ЭЯ1Т) 270 4Х10С2М (Х10С2М, ЭИ107) 273 Х23Н18 (ЭИ417) 275 ХН38ВТ (ЭИ703) . .... 277 Х25Н20С2 (ЭИ283) 280 Х25Н16Г7АР (ЭИ835) 282
2. Жаростойкие и коррозионностойкие литейные стали . 286 10Х18Н9ТЛ 286 Х25Н20С2Л (25-20Л, ЭИ283Л) 287 21-11-2,5 . ... 289 3. Жаропрочные деформируемые стали 291 1Х17Н2 (ЭИ268) (14Х17Н2 291 1Х12Н2ВМФ (ЭИ961) . . 294 10Х12Н2ВМФА (ЭИ962) 297 23Х13НВМФА (ЭП65) 299 25Х12НВМФА (ЭП311, ВНС-6) 302 ЭИ395 (16-25-6) 305 4Х15Н7Г7Ф2МС (ЭИ388) 307 4Х12Н8Г8МФБ (ЭИ481) 311 40П8ЮЗФ 315 Х12Н20ТЗР (ЭИ696) 316 Х12Н22ТЗМР (ЭП33, ЭИ696М) 319 ХН35ВТЮ (ЭИ787) 324 4. Жаропрочные литейные стали 328 Х13Н2Л (513Л, ЭИ736Л) 328 20Х20Н25В5МАБЛ (7М) 330 ВЖЛ10 332 5. Жаростойкие деформируемые сплавы на никелевой основе . 335 ХН78Т (Х20Н80Т, ЭИ435) 335 ХН75МБТЮ (ЭИ602) 338 ХН70Ю (ЭИ652) 341 6. Жаропрочные деформируемые сплавы на никелевой основе . 343 ХН77ТЮР (ЭИ437Б) 343 ЭИ437БУ 347 ХН70ВМТЮ (ЭИ617) 350 ХН73МБТЮ (ЭИ698) 352 ХН63КВМЮБ (ЭП833, ДЖ-1) 355 ХН65В9М4ЮТ (ЭИ893) 357 ХН62ВМКЮ (ЭИ867) 359 ХН56ВМКЮ (ЭП109, ЭИ867А) 363 ЖС6-КП 367 7. Жаропрочные литейные сплавы на никелевой основе . 369 ЖС3 (ЭИ618) 369 ЖС3-Д и ЖС3-ДК 371 ВЖЛ8 374 ЖС6-К 376 ЖС6-КП 378 ЛЖ-1 . 380 8. Жаропрочные сплавы на основе ниобия . 382 ВН-2А 382 ВН-2АЭ .387 ВН-4 .389 ЛН-1 391
Редакторы: Н. Д. Егоров, Л. А. Козлова, А. П. Крачковский, Ю. Е. Полетаев Технический редактор А. П. Боданова Сдано в набор 14.7.71. Подписано к печати 10.8.72.. Зак. 2022 Тир. 400 Формат 60X90/16. Объем 2Ъ печ. л. Уч.-изд. л. 22 Полиграфическое объединение «Авангард» Управления по печати Мосгорисполкома, Москва, 3-й Силикатный пр., 3.
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ Стр. 192 240 247 249 251 255 274 286 291 302 303 308 372 376 387 Строка 10-я сверху 3-я сверху 16-я сверху 9-я сверху 3-я сверху 3-я сверху 13^-я сверху 12-я и 14-я сверху (4-я колонка в таблице) 20-я сверху 8-я снизу 14-я снизу 2-я сверху 1-я снизу 2-я снизу (7-я колонка в таблице) 10-я снизу (9-я колонка в таблице) 8-я сверху 8-я снизу (5-я колонка) 8-я снизу (б-я колонка) Напечатано закаленным термоупрочияемый 10500 Гт1п =2,5-4-3,05 /"раб термоупрочияемый «а 61-61 8 41-514 Вид полуфабриката диаметром 55 мм 16,6 3-6 11,3 * а10 мин 0,оо мин Следует читать состаренным термонеупрочняемыи — г „,,-„= 2,5-7-3,055 ^тт термонеупрочняемыи «в 2100 61—67 18 401—514 Состояние диаметром 5 мм 15,6 8 11,0 а10 час час