Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 [ 71 ] 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

4. Ресссрнс-пружккные стали оощего назначения

Рессорно-лружикные стали общего назначения (ГОСТ 14959-79) должны обладать высоким сопротив-леиием малым пластическим деформациям и высоким пределом выносливости при достаточ!!Ых пластичности и сопротивлении хрупкому разрушению; стали должны иметь повышенную релаксационную стойкость. Под релаксацией напряжений понимается самопроизвольное затухающее падение напряжений при постояшюй суммарной деформации.

Для получения этих свойств стали должны содержать ~0,Б--1,0 % С, их подвергают закалке с 830- 850 X в масле (воде) и отпуску при 410--520 "С. Предел текучести углеродистых пружинных сталей после термической обработки составляет 800 МПа, а легированной !1000 МПа.

Эти стали должны обладать хорошей закалквае-остыо и прокаливаемостью. Мартенситная структура /.олжна быть по всему объему. Чем мельче зерно, тем 1-..:ше сопротивление стали малым пластическим деформациям.

Для пружин небольшого сечения, закаливаемых Е масле (в воде) и испытывающих невысокие напряжения, применяют углеродистые стали 65, 70, 75, 85.

Для изготовления пружин и рессор используют так»:е легированные стали, содержащие в том или другом сочетании: 1,5-2,8 % Si; 0,6-1,2 % Мп; 0,2- 1,2 % Сг; 0,1-0,25 % V; 0,8-1,2 % W и 1,4- 1,7 % IMi. Эти элементы обеспечивают необходимую прокаливаемость и закаливаемость, измельчают зерно и повышают релаксационную стойкость стали. Ориентировочная стоимость стали 104-419 руб. за 1,0 т.

В промышленности используют кремнистые стали БЕС2, 60С2А, 70G3A. Кремний значительно упрочняет феррит, поэтому кремнистые стали 50С2, 55С2 и 60С2 имеют высокие значения пределов текучести и упругости. Недостаток кремнистых сталей - склонность их к обезуглероживанию, образованию поверхностных дефектов при горячей обработке и графитообразова-нию, что сни»:ает их предел выносливости. Дополнительное легирование кремнистых сталей Сг, Мп, W, Ni, V устраняет этот недостаток.

Стали 60С2ХФА и 65С2ВА, имеющие высокую прокаливаемость и хорошую прочность, применяют для крупных высоконагруженных пружин и рессор. Когда упругие элементы работают в условиях сильных динамических нагрузок, применяют сталь марки 60С2Н2А с никелем.

Для клапанных пружин рекомендуется сталь 50ХФА - не склонная к перегреву и обезуглероживанию и обладающая большой устойчивостью к разупрочнению при отпуске.

Оптимальная твердость рессор для получения максимального предела выносливости составляет HRC 42-48; при более высокой твердости предел выносливости снижается.

Срок службы рессор может быть повышен гидроабразивной и дробеструйной обработкой (поверхностным наклепом). После дробеструйной обработки предел выносливости повышается в 1,5-2 раза.

Нередко пружины изготовляют из патентированной холоднотянутой проволоки и холоднотянутой ленты высокоуглеродистых сталей 65, 65Г, 70, У8, У10. Высокие механические свойства достигаются патентирова-нием проволоки и последующей протяжкой при степени деформации не менее 70 %. Временное сопротивление проволоки после 95 %-ной деформации (диаметр проволоки 1,4 мм) достигает 2600 МПа. Пружины после холодной навивки подвергают отпуску при 120-320 °С для снятия напряжений, повышения предела упругости и релаксационной стойкости.

5. Шарикоподшипниковые стали

Сталь для подшипников качения (кольца, шарики и ролики) должна иметь высокую прочность, износостойкость и высокий предел выносливости, так как детали подшипника воспринимают значительные знакопеременные нагрузки.

Присутствие неметаллических включений, пор, пузырей и других металлургических дефектов, а также крупных неравномерно распределенных карбидов недопустимо, так как вызывают образование трещин и выкрашивание, что приводит к преждевременному разрушению подшипника.

Подшипники делают из стали ШХ15 (0,95-1,05 % С; 1,3-1,65 % Сг) (ГОСТ 801-78). Крупные кольца изго-

товляют из стали ШХ15СГ, дополнительно легированной марганцем и кремнием (0,95-1,05 % С; 0,9- 1,2 % Мп; 0,4-0,65 % Si и 1,3-1,65 % Сг); Мп и Si увеличивают прокаливаемость этой стали.

После отжига сталь имеет однородную структуру мелкозернистого перлита с твердостью НВ 1780-2070 МПа.

Шарики, ролики и кольца по,пБерга10т закалке с 830-860 "С в масле для получения структуры мартенсита с избыточными карбидами твердости HRC 62-65 (для стали ШХ1БСГ с 820-8-10 °С при охлаждении в масле).

После закалки проводят низкий отпуск при 150- 165 "С (ШХ15) или 165-175 "С (ШХ1ЕСГ).

6, износостойкая (аустениткая) сталь

Для изготовления деталей, работающих на износ условиях трения, скольжения и высоких давлений л ударов (например, траки некоторых гусеничных машин, щек дробилок, черпаков землечерпательных машин, скипов, крестовин железнодорожных и трамвайных путей и т. д.), применяют высокомарганцовистую аустенитную сталь 110Г13Л (1,0-1,5 % С; 11,0- 15,0 % Мп).

Структура стали 1ЮПЗЛ после литья - аустенит и избыточные карбиды (Мп, Ре)з С, снижающие прочность и вязкость стали. Поэтому литые изделия закаливают с 1100°С в воде. При таком нагреве карбиды растворяются и сталь после закалки имеет аустенитную структуру. Сталь с такой структурой обладает следующими механическими свойствами: Ов = 800---Ь900 МПа, Оо-г = 310-350 МПа, 6 = 15-25 %; я]; = = 2030%; НВ 180-200.

Для стали с аустенитной структурой характерен низкий предел текучести (примерно 30 % от Ов). Такая сталь сильно упрочняется под влиянием холодной деформации.

Если детали работают в условиях- значительных давлений и ударных нагрузок, вызывающих наклеп, то твердость и сопротивление стали износу повышаются.

Если же при эксплуатации наблюдается только абразивный износ, то сталь не обнаруживает повышенной износостойкости.