Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Января 2013 в 07:07, курсовая работа
Марка:
20Х2Н4А (заменители: 20ХГНР, 15ХГН2ТА, 20ХГНТР)
Вид поставки:
сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное
бюджетное образовательное
«ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБШЕНИЯ (ФГБОУ ВПО ИрГУПС)»
Факультет «Строительство железных дорог»
Кафедра «Безопасность жизнедеятельности и экологии»
Сталь 20Х2Н4А
Выполнила
студентка гр. ТБ.5-2-11
Елгина А.Ю.
xx ноября 2012г
Иркутск 2012
Общие сведения.
Марка:
20Х2Н4А (заменители: 20ХГНР, 15ХГН2ТА, 20ХГНТР)
Вид поставки:
сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006.
Калиброванный пруток: ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.
Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 14955-77.
Полоса: ГОСТ 103-2006.
Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 1133-71.
Трубы: ОСТ 14-21-77.
Класс:
Сталь конструкционная легированная.
Группа стали – хромоникелевая и хромоникелевая с бором.
Химический состав.
Химический состав |
% |
Кремний(Si) |
0.17-0.37 |
Медь(Сu), не более |
0.30 |
Марганец(Mn) |
0.30-0.60 |
Никель(Ni) |
3.25-3.65 |
Фосфор(P), не более |
0.025 |
Хром(Cr) |
1.25-1.65 |
Сера(S), не более |
0.025 |
Механический свойства.
Механические свойства при повышенных температурах.
t испытания, °C |
s0,2, МПа |
sB, МПа |
d5, % |
y, % |
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин. Скорость деформации 0,002 1/с. | ||||
700 |
63 |
120 |
56 |
78 |
800 |
45 |
56 |
64 |
95 |
900 |
36 |
56 |
58 |
100 |
1000 |
22 |
37 |
63 |
100 |
1100 |
20 |
27 |
59 |
100 |
1150 |
16 |
26 |
65 |
100 |
1220 |
16 |
22 |
71 |
100 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска.
t отпуска, °С |
s0,2, МПа |
sB, МПа |
d5, % |
y, % |
KCU, Дж/м2 |
|
Закалка 840 °С, масло. | |||||
200 |
1360 |
1500 |
7 |
56 |
120 |
300 |
1280 |
1400 |
7 |
60 |
100 |
400 |
1140 |
1300 |
7 |
63 |
120 |
500 |
970 |
1170 |
10 |
67 |
220 |
600 |
790 |
1000 |
11 |
72 |
235 |
Механические свойства в зависимости от сечения.
Сечение, мм |
s0,2, МПа |
sB, МПа |
d5, % |
y, % |
KCU, Дж/м2 |
HB |
Закалка, отпуск | ||||||
30 |
820 |
940 |
12 |
50 |
80 |
277 |
50 |
820 |
940 |
12 |
50 |
70 |
277 |
80 |
820 |
940 |
12 |
50 |
70 |
269 |
120 |
780 |
900 |
12 |
50 |
60 |
262 |
160 |
760 |
880 |
12 |
50 |
60 |
262 |
200 |
740 |
860 |
12 |
50 |
60 |
262 |
240 |
720 |
860 |
12 |
50 |
60 |
255 |
Механические свойства прутка.
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
s0,2, МПа |
sB, МПа |
d5, % |
y, % |
KCU, Дж/м2 |
HB |
HRCэ |
|
Закалка 860 °С, масло. Закалка 780 °С, масло. Отпуск 180 °С, воздух или масло. |
15 |
1080 |
1270 |
9 |
45 |
78 |
||
Цементация 900-920 °С, воздух. Закалка 780-810 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух. |
50 |
1050 |
1220 |
12 |
45 |
118 |
360 |
57-64 |
Цементация 920-950 °С. Нормализация 900-920 °С, воздух или закалка 880-920 °С, масло. Отпуск 630-660 °С, воздух. Закалка 780-820 °С, масло. Отпуск 150-200 °С, воздух. |
150 |
830 |
1080 |
9 |
35 |
78 |
321-420 |
57-64 |
σв - Предел кратковременной прочности,
[МПа]
σT - Предел пропорциональности
(предел текучести для остаточной деформации),
[МПа]
δ5 - Относительное удлинение при
разрыве, [ % ]
Ψ - Относительное сужение, [ %
]
KCU - Ударная вязкость, [ кДж / м2]
Применение.
Сталь 20Х2Н4А применяется: для изготовления шестерней, вал-шестеней, пальцев, цельнокатаных колец и других цементируемых, особо ответственных, высоконагруженных деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающих под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах.
Примечание
Сталь высококачественная конструкционная хромоникелевая.
Термообработка.
Термообработка: Закалка и отпуск.
Температура ковки, °С: начала - 1200, конца - 800.
Сечения до 100 мм охаждаются на воздухе, 101-350 мм в яме.
Процесс химико-термической
обработки деталей
-цементация,
-высокий отпуск,
- закалка,
-низкотемпературный отпуск.
Свариваемость – трудно свариваемая; способы сварки: РДС, АДС под флюсом. ЭШС, необходимы подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием – после нормализации и отпуска при HB 259, σв=880 МПа, КV т.в. спл =0,72, КV б. ст =0,63.
Флокеночувствительность – чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости – малосклонна.
Термообработка |
Передел текучести σт,
Н/мм2 (кгс/мм2)
не менее |
Временное сопротивление σв,
Н/мм2 (кгс/мм2) |
Относительное удлинение δ5,% |
Относительное сужение ψ, % |
Ударная вязкость KCU,
Дж/см2
(кгс·м/см2) |
Размер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм | ||||
Закалка |
Отпуск | |||||||||
Температура, С |
Среда охлаждения |
Температура, С |
Среда охлаждения | |||||||
1-й закалки или нормализации |
2-й закалки |
Не менее | ||||||||
860 |
780 |
Масло |
180 |
Воздух или масло |
1080(110) |
1270(130) |
9 |
45 |
78(8) |
15 |
Ударная вязкость.
KCU, Дж/см2.
Состояние поставки, термообработка |
+20 |
-20 |
-40 |
-70 |
Закалка 820 С, масло. Отпуск 500 С. |
147 |
147 |
157 |
|
Образцы продольные из поковки (Закалка 880 С, масло. Закалка 780 С, масло. Отпуск 200 С) |
65 |
61 |
63 |
62 |
Образцы поперечные из поковки (Закалка 880 С, масло. Закалка 780 С, масло. Отпуск 200 С) |
32 |
33 |
35 |
30 |
Предел выносливости.
Термообработка, состояние стали | ||||
617 |
372 |
1220 |
1050 |
НВ 360 |
333 |
230 |
730 |
610 |
НВ 238 |
382 |
960 |
680 |
НВ 322 | |
421 |
940 |
850 |
Прокаливаемость.
Нормализация 850 С. Закалка 840
С. Твердость для полос
Расстояние от торца, мм / HRC э | ||||||||
3 |
5 |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
41.5-49.5 |
40.5-48.5 |
35.5-45.5 |
31-40 |
28-36.5 |
25-33 |
23.5-31 |
23-30.5 |
22.5-30.5 |
Сталь 20Х2Н4А - твердость поверхностного слоя стали.
Материалы принадлежат Индустриальному Металлургическому Комплексу.
Лахтин Ю.Н., Леонтьева В.П. Металловедение. М.: Машиностроение.
1990.