Контрольная работа: Характеристика сталей

При изготовлении деталей подшипника широко используют шарикоподшипниковые (Ш), хромистые (Х) стали ШХ15СГ (последующая цифра 15 указывает содержание хрома в десятых долях процента – 1,5%). ШХ15СГ дополнительно легирована кремнием и марганцем для повышения прокаливаемости. Отжиг стали на твёрдость порядка 190 НВ обеспечивает обрабатываемость полуфабрикатов резанием и штампуемость деталей в холодном состоянии. Закалка деталей подшипника (шариков, роликов и колец) осуществляется в масле с температур 540–560°С. Перед отпуском детали охлаждают до 20–25°С для обеспечения стабильности их работы (за счет уменьшения количества остаточного аустенита). Отпуск стали проводят при 150–170°С в течении 1–2 ч.

Детали подшипников качения, испытывающие большие динамические нагрузки, изготавливают из сталей 20Х2Н4А и 18ХГТ с последующей их цементацией и термической обработкой. Для деталей подшипников, работающих в азотной кислоте и других агрессивных средах, используется сталь 95Х18, содержащая 0,95% С и 18% Сr.

Изготавливается согласно ГОСТ 801–78.

Сталь: ШХ15, ШХ4, ШХ15СГ, ШХ20СГ.

В обозначении марок стали буквы и цифры означают:

– Ш в начале марки – подшипникова;

– Х – легированная хромом;

– 4, 15, 20 – массовая доля хрома (0,4%: 1,5%; 2,0%);

– СГ – легированная кремнием и марганцем;

– Ш в конце марки – полученная методом электрошлакового переплава;

– В в конце марки – изготовленная вакуумированием.

Сталь изготовляют круглого, квадратного и прямоугольного сечений в прутках, полосах и мотках.

Горячекатаная и калибрированная сталь по требованиям к качеству поверхности в зависимости от дальнейшей обработки подразделяется на группы:

– ОХ – для холодной механической обработки (обточка, фрезерование, выточка и др.);

– ОГ – для горячей обработки давлением;

– ХВ – для холодной высадки;

– ХШ – для холодной штамповки;

По состоянию материала:

– без термической обработки;

– термически обработанная (отожженная) – О.

Назначение: для изготовления деталей, работающих под воздействием сосредоточенного и переменного напряжений, возникающих в зоне контакта шариков и роликов с беговыми дорожками колец подшипников качения.

Основные требования определяются назначением:

1. Высокая статическая грузоподъемность, т.е. способность выдерживать высокую нагрузку с минимальной деформацией (< 0,01%).

2. Высокая контактная усталостная прочность. Зависит, прежде всего, от наличия в стали неметаллических включений. Они, обладая высокой хрупкостью, разрушаются и дают начало для появления усталостной трещины, поэтому, для повышения стойкости стали против контактной усталости, применяют дополнительную очистку стали от вредных примесей.

3. Высокая твердость.

4. Высокая износостойкость. Эти два требования зависят от содержания карбидов в стали. Наличие карбидов хрома влияет на твердость и износостойкость.

5. Сквозная прокаливаемость. Глубина прокаленного слоя – 95% мартенсита. Для повышения прокаливаемости вводят Cr, Mn, Si. Si затрудняет распад мартенсита при отпуске. Это дополнительно сохраняет твердость.

3. Автоматные стали

Автоматная сталь, сталь с повышенным содержанием серы и фосфора, предназначенная для изготовления деталей на металлорежущих скоростных станках-автоматах и полуавтоматах. Она производится в виде прутков и содержит в процентах: