Задание 2. В результате термической обработки полуоси должны получить повышенную прочность по всему сечению. Для их изготовления выбрана сталь 40ХНР. Укажите состав стали и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

40ХНР - конструкционная легированная габаритная улучшаемая среднеуглеродистая сталь. Химический состав стали, согласно ГОСТ 4543-71, приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав в % материала 40ХНР

C	Mn	Si	Cr	Ni	B
0,35-0,42	0,6-0,9	0,17-0,37	0,6-0,9	0,4-0,8	0,002-0,005

Данная сталь после термической обработки позволяет получить повышенную прочность по всему сечению.

Термическая обработка состоит из:

1. 
   Нормализации при температуре 800°C. Нормализация стали по сравнению с отжигом является более коротким процессом термической обработки, а следовательно, и более производительным. Поэтому углеродистые стали целесообразнее нормализовать, а не отжигать. При этом прочность и ударная вязкость нормализованной стали значительно выше, чем отожженной;
   
2. 
   Последующей закалке в масле при температуре от 820°C для упрочнения рабочей поверхности;
   
3. 
   завершающего высокого отпуска при температуре 500°C.
   

В конечном итоге получается структура сорбит отпуска. Твердость составляет 42 HRC. При этом существенно увеличивается пластичность и ударная вязкость. Получается высокий комплекс свойств, необходимый для конструкционных сталей. Такая сталь хорошо сопротивляется динамическим нагрузкам. Также высокий отпуск хорошо уменьшает внутренние напряжения.

---

Хром – это карбидообразующий элемент, с помощью углерода он создает карбиды (соединения металлов и неметаллов с углеродом), которые, в свою очередь, являются наиболее сильными, устойчивыми и износостойкими, чем цементит.

Никель находится в твердом растворе в феррите или аустените, упрочняя феррит и одновременно увеличивая его вязкость. Из всех легирующих элементов никель в наибольшей степени понижает хладноломкость стали.

Под влиянием кремния возрастает прочность и снижается вязкость металла. Такое явление вполне закономерно, поскольку кремний, как элемент, не образующий карбидов, главным образом воздействует на ферритную основу сорбита улучшенной стали. К этому следует добавить, что кремний сильно замедляет процесс укрупнения карбидов при отпуске и потому увеличивает устойчивость стали против отпуска, способствуя достижению при одинаковой температуре отпуска более высоких показателей прочности.

Бор влияет на увеличение перлитной прокаливаемости и, как следствие, на рост прочности стали без снижения пластичности. Улучшение прокаливаемости наблюдается при растворении бора в аустените, которое способствует его стабилизации.

---

Смотрите также файлы

• Методы культурологического исследования.docx

• По эскизу детали разработайте эскиз отливки с модельно литейными указаниями, приведите эскизы модели, стержневого ящика и собранной литейной формы в разрезе Опишите последовательность изготовления формы методом ручной формовки.doc

• .rtf

• Методы повышения личной эффективности в своей повседневной жизни.docx

• Программа формирования универсальных учебных действий 21.docx