Ϫ METALE.XMC.PL

Hartowanie Metali Umacnianie Zastosowanie Cechy

:: Stale Stopowe i Niestopowe

Stale Konstrukcyjne Stopowe
Stosowane w budownictwie, budowie maszyn i urządzeń pracujących w zakresie 25-300C w środowiskach o niewielkim działaniu korozyjnym dostateczne własności wytrzymałościowe przy dobrych własnościach plastycznych, aby elementy maszyn i urządzeń wykonanych z tych stali mogły przynieść obciążenia zarówno o charakterze statycznym jak i dynamicznym.

Własności stali konstrukcyjnych
Stopowych zależą od stężenia węgla i pierwiastków stopowych. Główne znaczenie Cr, Mn, Si, Ni, Mo i innych dodatków stopowych w stalach konstrukcyjnych polega na polepszaniu hartowności stanowiącej podstawowe kryterium doboru tych stali. Pierwiastki węglikotwórcze, takie jak: Cr, V, Mo, W, zwiększają także twardość i odporność na ścieranie, w wyniku tworzenia węglików wpływają na zmniejszenie wielkości ziaren, przeciwdziałają kruchości odpuszczania (Mo, W) oraz powodują polepszenie wielu innych własności technologicznych i użytkowych stali konstrukcyjnych.

Niskostopowe stale konstrukcyjne spawalne z mikro dodatkami
Zastosowanie: elementy konstrukcji przemysł, mostów, statków, do zbrojenia betonu, rury do rurociągów
Własności: większa wytrzymałość od węglowych, dobra spawalność, duża granica plastyczności, niska temp przejścia w stan kruchy
Ze względu na skład chem i strukturę można wyróżnić stale:
Zaw Mn i mikrododatki Al., V, Ti, Nb, N; struktura ferrytyczno-perlityczna
Zaw Mn i Mo z mikrododatkiem B; struktura bainityczna
Zaw Mn, Ni, Cr, Mo i mikrododatki V, Zr, B; struktura martenzytu wysokoodpuszczonego po ulepszaniu cieplnym

Obróbka cieplno – mechaniczna: przedmuchiwanie kąpieli stalowej sprężonym N i następnie walcowanie wstępne w wysokiej temp i wykańczające w niskiej; obróbka cieplna: stale bainityczne chłodzone w powietrzu bezpośrednio z temp końca walcowania, do ulepszania cieplnego: hartowanie z chłodzeniem w powietrzu i następnie wysokim odpuszczaniu – najwyższe własności.

Stale konstrukcyjne stopowe do ulepszania cieplnego
Własności:
Materiał łączący dużą wytrzymałość z dużą plastycznością
Odporność na pękanie przy obciążeniach dynamicznych

Skład chem:
Zaw C: 0,25-0,5% (własn wytrzym)
Gł dodatek stopowy Cr (zwiększa hartowność, wytrzym, ciągliwość) stale Cr stos na obciążone wały 1-2%
Ni (intensywnie zwiększa hartowność, obniża temp przejścia w stan kruchy, poprawia ciągliwość) 1-4%
Mn zwiększa hartowność, max stęż 1,8%, stale Mn są najtańsze
Si sprzyja drobnoziarnistości, zwiększa granicę sprężystości, zastępuje częściowo Mn
Mo przeciwdziała kruchości odpuszczania i zwiększa hartowność (0,2%)
V,W zwięsza hartowność i opóźnia procesy zachodzące podczas odpuszczania (0,2 i 1%)

Obróbka cieplna:
Hartowanie: 830-900C / olej
Odpuszczanie: wysokie 500-650C
Struktura: martenzyt wysokoodpuszczony
Zastosowanie: koła zębate, wały, sworznie, śruby

Stale konstrukcyjne stopowe sprężynowe
Własności:
Bardzo dobre własności sprężyste (wysoka granica sprężystości)
Duża wartość stosunku Rsp do Re i Rm
Duża wytrzymałość na zmęczenie

Skład chem:
C: 0,5-0,7% (własn wytrzym i granica sprężystości)
Si: 0,3-1,7% (podstawowy pierw zwiększający Rsp, Re i Rm)
Mn: 0,5-1,1% (zwiększa hartowność)
Cr: w stalach Cr 0,5-1,1% (intensywnie zwiększa hartowność i odporność na odpuszczanie, hamuje relaksację naprężeń)
V: w stalach V 0,15 (drobnoziarnistość, zmniejsza skłonność do odwęglania)
Podział: Si, Mn, Si-Mn, Si-Mn-Cr, Cr-Mn, Cr-Si, Cr-V

Obróbka cieplna:
Austenityzowanie 800-870C
Hartowanie: 830-870C / olej lub woda
Odpuszczanie: średnie 380-520C / powietrze
Struktura: martenzyt odpuszczony
Zastosowanie: sprężyny i resory

Stale konstrukcyjne stopowe na elementy łożysk tocznych
Własności:
Bardzo duża twardość
Jednorodność struktury
Wysoki stopień czystości
Hartowność
Odporność na ścieranie
Duża wytrzymałość zmęczeniowa i statyczna
Odpowiednia ciągliwość

Skład chem:
C: 1% (twardość i odporność na ścieranie)
Cr: 1,5% (wymagana hartowność)
Si 0,3-0,6% i Mn 0,4-1,1% (zapewniają większą hartowność)
Wysoka czystość i jednorodna struktura- duża wytrzymałość zmęczeniowa

Obróbka cieplna:
Hartowanie: 830-840C / olej
Odpuszczanie: niskie 180C przez 1-2h
Twardość: powyżej 62 HRC
Struktura: martenzyt drobnolistwowy z równomiernie rozmieszcz drobnymi ziarnami cementytu stopowego
Zastosowanie: elementy łożysk tocznych

(more…)