Закалка стали 40Х

При сильном нагреве фактически все материалы меняют собственные физические характеристики. В большинстве случаев нагрев проходит целенаправленно, так как таким образом можно сделать лучше некоторые рабочие качества, например, твердость. Термообработка на протяжении долгого времени применяется для увеличения твердости поверхности стали. Исполнять закалку следует учитывая специфики металла, так как технология увеличения твердости поверхности создается на основании состава материала. В большинстве случаев провести закалку можно дома, но необходимо учесть, что сталь относиться к труднообрабатываемым материалам и чтобы придать пластичности необходимо проводить крепкий нагрев до больших температур с помощью конкретного оборудования. В этом случае рассмотрим характерности нагрева стали 40Х для увеличения пластичности и проведения закалки или отпуска.

Как раньше было отмечено, для правильного проведения закалки и отпуска стали необходимо учесть ее состав и остальные особенности. Подобрать правильно режимы термообработки можно с учетом следующей информации:

1. Рассматриваемая сталь относится к конструкционной легированной группе. Легированная группа отличается содержанием немалого количества примесей, которые формируют изменение рабочих качеств, в том числе твердости.
2. Применяется в промышленности при разработке валов, осей, штоков, оправок, планок, болтов, втулок, шестерней и остальных деталей.
3. Критерий твердости до проведения термообработки HB 10 -1 = 217 Мпа.
4. Температура критических точек определяет момент, при котором сталь 40Х начинает терять собственные качества из-за термообработки: c₁= 743 , Ac₃(Ac_m) = 815 , Ar₃(Arc_m) = 730, Ar₁ = 693.
5. При температуре отпуска 200 °С HB = 552.

Расшифровка стали 40Х говорит про то, что в составе материала находится 0,40% углерода и 1,5% хрома.

Скачать ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали 40Х»

Процесс закалки

Процесс обработки большой температурой стали 40Х и другого сплава называют закалкой. Необходимо учесть, что нагрев делается до конкретной температуры, которая была определена путем многих испытаний. Время выдержки, после которого проходит охлаждение, а еще прочие моменты можно выяснить из специализированных таблиц. Провести нагрев дома весьма не легко, так как в рассматриваемом случае необходимо достичь температуры около 800 градусов по Цельсию.

Состав стали 40Х

Результатом большого нагрева и выдержки металла 40Х со временем с дальнейшим резким охлаждением в водной массе становится увеличение твердости и уменьшение пластичности. При этом результат зависит от приведенных ниже критериев:

1. скорости нагрева металла 40Х;
2. времени выдержки;
3. от скорости охлаждения.

При проведении работы дома необходимо учесть температуру обработки и время охлаждения.

Механичные свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

При подборе метода разогрева поверхности необходимо посмотреть на ТВЧ. Такой способ распространен больше, чем обыкновенная объемная обработка из-за причины достижения нужной температуры за более небольшое время.

Дома ТВЧ применяется очень нечасто. После выполнения работы во время использования ТВЧ увеличивается эксплуатационная крепость детали, что связано с возникновением поверхностных сжимающих стрессов.

Провести закалку 40Х на примере изделия болта М24 можно так:

1. разогревается электропечь;
2. нужно провести подогрев до 860 °C, для чего в большинстве случаев нужно 40 минут;
3. время, которое необходимо для аустенизации, после которого проходит охлаждение, составляет 10-15 минут. Одинаковый жёлтый цвет изделия – признак правильного прохождения процесса закалки 40Х;
4. последним этапом становится охлаждение в ванной с водой или остальной жидкостью.

Определить собственными силами момент, после которого следует охладить металл, в промышленных и кустарных условиях невозможно. Собственно поэтому по проведенным изысканиям было принято, что для нагревания металла в электропечах нужно 1,5-2 минуты на один миллиметр, после этого структура может быть перегрета.

Обозначение твердости проходит по способу Роквелла. Улучшение, проведенное путем отпуска или закалки, можно померять с помощью определения HRC. Стандартное обозначение HR, к которому проходит добавление буквы в согласии с типом проведенного проверки. Обозначение HRC наиболее нередко встречается, последняя буква значит применение алмазного конуса с углом 120 0 при испытании.

Отпуск и нормализация

Отпуск проходит конкретно сразу после окончания закалки, так как существует очень высокая вероятность появления трещин в структуре. Разогревается изделие в данном случае до точки ниже критичной, проходит выдерживание в течении конкретного временного промежутка и делается охлаждение. Отпуск обеспечивает улучшение структуры, ликвидирует напряжение и увеличивает эластичность, ликвидирует хрупкость стали 40Х.

Механичные свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

Отличают 3 вида рассматриваемой термические обработки:

1. Невысокий отпуск определяет подогрев поверхности до 250 °С с выдержкой и охлаждение на воздухе. Используется для снятия стрессов и несущественного увеличения пластичности фактически без потери твердости. В случае конструкционного сплава используется нечасто.
2. Усредненный отпуск позволяет обогревать изделие до 500 °С. В данном случае вязкость существенно увеличивается, а твердость уменьшается. Применяют такой способ термические обработки во время получения пружин, рессор и некоторого инструмента.
3. Большой позволяет раскаливать деталь до 600 °С. В данном случае происходит распад мартенсита с образованием сорбита. Аналогичная структура представлена оптимальным комбинированием прочности и пластичности. Также увеличивается критерий ударной вязкости. Применяют такой способ термические обработки для получения деталей, используемых при ударных нагрузках.

Дополнительным видом популярной термические обработки считается нормализация. Очень часто нормализация проходит путем разогрева металла до верхней критичной точки с дальнейшей выдержкой и охлаждением в обыкновенной обстановке, например, на чистом воздухе. Проводят нормализацию чтобы придать мелкозернистой структуры, что приводит к повышению пластичности и ударной вязкости.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.