Jaká je tvrdost oceli 40x?
Vysvětlení třídy oceli 40X: tato třída znamená, že ocel obsahuje 0,40 % uhlíku a méně než 1,5 % chrómu.
Výhody tepelného zpracování výrobků z oceli 40X ve fluidním loži ve srovnání s tradičními metodami: Byl zkoumán ohřev pro kalení vysokopevnostních šroubů z ocelí 40Х a 38ХС. Z experimentů vyplývá, že při vodorovné poloze svorníku M24 ve fluidní vrstvě částic korundu o průměru 0,32 mm, vyhřívané zemním plynem, teplota stoupá nejpomaleji na ose svorníku v místě přechodu jeho těla a hlava. Rychlost ohřevu v tomto bodě je téměř poloviční než na povrchu uprostřed šroubu, takže aby se zabránilo přehřátí, neměla by teplota fluidního lože výrazně překročit konečnou teplotu ohřevu. Ve vrstvě o teplotě 900°C se svorník zahřeje na 860°C za cca 3 minuty (termočlánek je zatmelený na ose pod hlavou), zatímco v aktuálně používaných elektrických pecích K-160 se zahřívá na 860 °C trvá dle našich experimentálních dat 40 min. Během této doby se v elektrických pecích vytvoří výrazná vrstva odlupujícího se okují, přičemž při ohřevu ve fluidním loži s dvoustupňovým spalováním je povrch čistý. Experimenty ukázaly, že pro austenitizaci postačuje držení šroubů z obou ocelí při teplotě vrstvy 860-870 °C po dobu 10-15 minut. Protože se rychlost ochlazování těchto produktů ve fluidním loži ukázala jako nedostatečná, bylo ochlazování provedeno v oleji. Šrouby popuštěné po kalení (410°C, 80 min) se vyznačovaly vysokou pevností a dostatečnou tažností:
Ocel 40Х: σв=147-150 kgf/mm2 aн= 3,84-3,27 kgf*m/cm2, HB 345-360
Ocel 38ХС: σв=165-173,5 kgf/mm2 aн= 3,18-4,41 kgf*m/cm2, HB 400-430
(nárazová síla aн stanovena na vzorcích, pevnost v tahu σв na celých šroubech).
Paralelně byly šrouby M24 vyrobené z oceli 38ХС, po vystavení fluidnímu loži při teplotě 910 °C (15 min), ochlazeny v solné lázni při 360 °C (20 min), aby se získala nižší bainitová struktura. . S dostatečně vysokou pevností (σв = 163 kgf/mm2), byla získána výrazně vyšší rázová houževnatost (8,65-10,6 kgf-m/cm2). Nakonec byly některé šrouby vyrobené z 38ХС oceli, po stejném zahřátí, udržovány v oleji po dobu 42 s a poté přeneseny do fluidního lože o teplotě 360 ° C. Tento režim umožnil zvýšit pevnost v tahu na 171,5- 173 kgf/mm 2, ale mírně snížená rázová houževnatost (aн = 6,25-6,72 kgf.m/cm2). Jak ukázaly studie, zahřívání po dobu 8-10 minut ve vrstvě při teplotě 910 °C zajišťuje transformaci výchozí směsi feritu a karbidu na austenit a získání poměrně jednotných vlastností.
| Stručná označení: | ||||
| σв | — dočasná pevnost v tahu (pevnost v tahu), MPa | ε | — relativní sedání při objevení se první trhliny, % | |
| σ0,05 | — mez pružnosti, MPa | Jк | — mezní pevnost v krutu, maximální smykové napětí, MPa | |
| σ0,2 | — podmíněná mez kluzu, MPa | σnebo | — mezní pevnost v ohybu, MPa | |
| δ5,δ4,δ10 | — relativní prodloužení po přetržení, % | σ-1 | — mez únosnosti při zkoušce ohybem se symetrickým zatěžovacím cyklem, MPa | |
| σszh0,05 и σszh | — mez kluzu v tlaku, MPa | J-1 | — mez únosnosti při zkoušce krutem se symetrickým zatěžovacím cyklem, MPa | |
| ν | — relativní posun, % | n | — počet zatěžovacích cyklů | |
| s в | — mez krátkodobé pevnosti, MPa | R и ρ | — elektrický odpor, Ohm m | |
| ψ | — relativní zúžení, % | E | — normální modul pružnosti, GPa | |
| KCU и KCV | — rázová houževnatost, stanovená na vzorku s koncentrátory typu U a V, J/cm2 | T | — teplota, při které byly vlastnosti získány, ve stupních | |
| s T | — mez úměrnosti (mez kluzu pro trvalou deformaci), MPa | l и λ | — součinitel tepelné vodivosti (tepelná kapacita materiálu), W/(m °C) | |
| HB | — Tvrdost podle Brinella | C | – měrná tepelná kapacita materiálu (rozsah 20 o – T), [J/(kg deg)] | |
| HV | — Tvrdost podle Vickerse | pn и r | – hustota kg/m3 | |
| HRCэ | — Tvrdost podle Rockwella, stupnice C | а | — koeficient tepelné (lineární) roztažnosti (rozsah 20 o – T), 1/°С | |
| HRB | — Tvrdost podle Rockwella, stupnice B | σt Т | — mez dlouhodobé pevnosti, MPa | |
| HSD | – Tvrdost Shore | G | — modul pružnosti při torzním smyku, GPa | |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _