Круг 38Х2МЮА
Питома вага: 7710 кг/м3 Температура кування, °С: початку 1240, кінця 800. До 50 мм охолодження в штабелях на повітрі, 51-100 мм у ящиках. Термооброблення: Загартування 930 — 940oC, олія, Відпустка 660oC, 5 год, Охолодження повітря, Твердість матеріалу: HB 10 -1 = 229 МПа Температура критичних точок: Ac1 = 800 , Ac3(Acm) = 940 , Ar1 = 730 Оброблюваність різанням: у загартованому та відпущеному стані за HB 240-270 і ÷в=780 МПа, К ÷ ТВ. сп.=0,75 и К÷ б.ст=0,55 Зварюваність матеріалу: не застосовується для зварних конструкцій. Флокеночутливість: чутлива. Схильність до відпускної крихкості: не схильна. Додаткова інформація щодо марки: Особливості гідроерозії сталі 38Х2МЮА |
Механічні властивості сталі 38Х2МЮА | ||||||||
ГОСТ | Стан постачання, режим термообробки | Переріз, мм | ÷0,2 (МПа) | ÷в(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж/см2) | НВне більш ніж |
ГОСТ 4543-71 | Пруток. Загартування 940 °C, вода або олія. Відпустка 640 °C, вода або олива | 30 | 835 | 980 | 14 | 50 | 88 | - |
ГОСТ 8479-70 |
Поковки. Закалка. Відпустка | 100-300 | 590 | 735 | 13 | 40 | 49 | 235-277 |
Загартування 930-950 °C, олія або вода. Відпустка 640-680 °C, повітря |
60 100 200 |
880 730 590 |
1030 880 780 |
18 10 10 |
52 45 45 |
- 59 59 |
250-300 - - |
|
Загартування 950 °C, олія. Відпустка 550 °C, олива |
120 | 780-880 | 930-1030 | 12-15 | 35-45 | 69-98 | 285-302 |
Твердість стали 38Х2МЮА після азотування | |
Режим термообробки | HB (HV) |
Загартування 930-950 °C, олія або вода. Відпустка 640-680 °C, повітря. Азотування 520-540 °C, з піччю до 100 °C |
Серцевини 269-300, поверхні (850-1050) |
Механічні властивості сталі 38Х2МЮА залежно від перерізу | |||||||
Переріз, мм | Місце вирізування зразка | ÷0,2 (МПа) | ÷в(МПа) | δ4 (%) | ψ % | KCU (Дж/см2) | HB |
Загартування 930-950 °C, олія або повітря. Відпустка 640-680 °C, повітря | |||||||
60 100 200 |
- - - |
880 730 590 |
1030 880 780 |
18 10 10 |
52 45 45 |
- 59 59 |
250-300 - - |
Загартування 940 °C, олива. Відпустка 600 °C | |||||||
30 | Ц | 780 | 910 | 17 | 53 | 115 | - |
Загартування 940 °C, через воду в олію. Відпустка 600 °C | |||||||
50 80 140 180 220 |
Ц Ц Ц Ц К Ц К |
830 830 780 710 780 730 800 |
950 940 920 860 930 880 930 |
16 15 15 15 14 15 16 |
50 50 48 47 48 43 43 |
102 48 41 36 39 35 34 |
- - - - - - - |
Механічні властивості сталі 38Х2МЮА залежно від температури відпустки | ||||||
Температура відпуску, °C | ÷0,2 (МПа) | ÷в(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж/см2) | HB |
Загартування 900 °C, олія | ||||||
300 400 500 600 |
1660 1520 1270 1080 |
1810 1670 1420 1180 |
8 10 10 12 |
43 39 44 60 |
39 10 29 78 |
550 600 450 370 |
Механічні властивості сталі 38Х2МЮА за підвищених температур | |||||
Температура випробувань, °С | ÷0,2 (МПа) | ÷в(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж/см2) |
Пруток. Загартування 930-940 °C, масло. Відпустка 660 °C, 5 годин, повітря. НВ≥255 | |||||
20 200 300 400 500 600 |
650 580 570 550 420 270 |
800 780 810 720 470 300 |
17 17 18 20 25 26 |
64 56 58 63 81 89 |
157 152 127 127 98 98 |
Зразок діаметром 10 мм, завдовжки 50 мм, прокатаний і відпалений. Швидкість деформування 20 мм/хв. Швидкість деформації 0,007 1/с |
|||||
800 900 1000 1100 1200 |
98 66 39 22 15 |
110 84 49 32 22 |
66 57 66 77 77 |
95 97 98 100 100 |
- - - - - |
Механічні властивості сталі 38Х2МЮА за 20 °C залежно від теплової витримки | |||||||
Режими термооброблення | Температура, °С | Час витримки, г | ÷0,2 (МПа) | ÷в(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж/см2) |
Загартування 930-940 °C, масло. Відпустка 660 °C |
500 550 |
5000 5000 |
640 550 |
800 710 |
20 23 |
60 63 |
152 171 |
Механічні властивості сталі 38Х2МЮА під час випробування на тривалу міцність |
Межа повзучості | Швидкість повзучості, %/год | Теспература, °С |
196 82 14 |
1/1000000 1/1000000 1/1000000 |
450 500 550 |
Межі витривалості сталі 38Х2МЮА | ||
÷-1, МПА | n | Термооброблення |
392-480 608-617 |
107 - |
Загартування 940 °C, олива. Відпустка 660 °C, 5 год, повітря. ÷0,2=650 МПа, ÷в= 810 МПа, НВ 255 Загартування 940 °C, олива. Азотування 500 °C, 48 год |
Прокачуваність сталі 38Х2МЮА | ||||||||||
Відстань від торця, мм | Примітка | |||||||||
1,5 | 3 | 6 | 9 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 | 42 | Загартування 870 °C |
52 | 52 | 51,5 | 49,5 | 48,5 | 45,5 | 44 | 43,5 | 43,5 | 42,5 | Твердість для смуг прокалюваності, HRC |
Критичний діаметр у воді | Критичний діаметр у оливі |
70 | 45 |
Фізичні властивості сталі 38Х2МЮА | ||||||
T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
20 | 2.09 | 33 | 7710 | |||
100 | 2.02 | 11.5 | 33 | 496 | ||
200 | 1.94 | 11.8 | 32 | 517 | ||
300 | 1.9 | 12.7 | 31 | 533 | ||
400 | 1.81 | 13.4 | 20 | 546 | ||
500 | 1.74 | 13.9 | 20 | 575 | ||
600 | 1.62 | 14.7 | 28 | 609 | ||
700 | 1.47 | 14.9 | 27 | 638 | ||
800 | 1.37 | 27 | 676 |
Розшифрування марки металу 38Х2МЮА: означає, що в сталі міститься 0,38% вуглецю, Х2 — що міститься до 2% хрому, а що кількість магнію й алюмінію не перевищує 1%, літера А наприкінці свідчить про якість сталі та мінімальний вміст шкідливої сірки та фосфору не більш ніж 0,025% кожного.
Застосування для виготовлення інструменту: вимірювальні інструменти виготовляються з високовуглецевих сталей У10А, У12А; легованих сталей ХГ, ХВГ, 9ХВГ, Х12, Х12М, ШХ15, 9ХС, Х09, 35ХЮА, 38Х2МЮА, (сталі 35ХЮА і 38Х2МЮА застосовуються для азотованого інструменту) і маловуглецевих сталей (для цементації) 10, 15, 20, 15Х, 15ХГ, 20Х, Ст2, Ст3.
Основні вимоги, що пред'являються до сталей, призначених для виготовлення вимірювального інструменту, такі: сталь має бути зносостійким, добре оброблятися різанням (повчання чистої поверхні), має мати найменшу деформацію під час загартування.
Цим вимогам краще за інших задовольняють леговані сталі, як-от 38Х2МЮА.
Азотовані сталі мають досить високу твердість (до Rc = 68). У зв'язку з тим, що азотування відбувається за низьких температур, вироби не отримують напруг, незвичайних під час загартування, що є основою для подальшого збереження розмірів. Тому з азотованих сталей виготовляють інструмент найскладнішої конфігурації та працює в важких умовах.
Особливості сталі 38Х2МЮА: відповідальні навантажені деталі прецизійних машин і приладів виготовляють зі складнолегованих конструкційних сталей, наприклад 40ХН2СВА, 38ХМЮА (стара назва, нова назва марки 38Х2МЮА) тощо, оброблених на високу міцність (÷0,2 = 150-170 кгс/мм2, ÷в = 170-190 кгс/мм2). Однак комплекс властивостей не завжди задовольняє поставлені вимоги. Актуальним завданням є підвищення міцності в поєднанні з необхідним запасом пластичності та високою розмірною стабільністю.
Для цього доцільно використовувати високотемпературне термомеханічне оброблення або коротко (ВТМО). ВТМО полягає в поєднанні пластичної деформації, що проводиться вище температури рекристалізації в галузі існування стабільного аустеніту, з негайною загартуванням. ВТМО конструкційних легованих сталей призводить до підвищення міцності та пластичності, збільшує опір втоми, зменшує схильність до оборотної й незворотної відпускної крихкості, підвищує тривалу міцність. Внаслідок протікання повернення і навіть початкових стадій рекристалізації в процесі високотемпературної деформації, а також наслідування мартенситом дислокаційної структури аустеніту, що утворюється у разі ВТМО субструктури, характеризується підвищеною механічною та термічною стійкістю. Це дає змогу зберегти ефект оброблення після високотемпературного відпускання та повторного загартування.
Така структура має забезпечувати високий опір сталі мікропластичним деформаціям за кімнатної та підвищеної температур. У зв'язку з цим була досліджена можливість використання ВТМО для підвищення опору мікропластичним деформаціям легованих конструкційних сталей.
Для дослідження обрані сталі 40ХН2СВА та 38ХМЮА, що застосовуються для відповідальних деталей машин і приладів. ТМО виробляли за допомогою осаду на 50% відрізані від прутки заготівок і їхньої загартованої оливи. Попередньо заготівки перековували з переплутуванням волокна для усунення текстури. Заготівки перед деформацією нагрівали до 950 °C, температура закінчення деформації становила 880-900 °C. Заготівки, що не піддаються деформації, загартовували з оптимальною для цих сталей температури 920 °C. Після відпустки за різних температур електрозкровним методом вирізали заготівки зразків у такий спосіб, щоб усунути вплив зон ускладненої деформації. Межі пружності та механічні властивості визначали під час розтягування, релаксаційні випробування проводили під час вигинання на кільцевих зразках.
Порівнюючи із загартуванням та аналогічною відпусткою, межа пружності після ВТМО підвищується на 20-30%, межі міцності та плинності — відповідно на 7-10 і 11-13%. У процесі відпускання межа пружності зростає, досягаючи максимального значення за 300-350 °C, що пов'язано з розглянуваними вище процесами стабілізації тонкої структури сталі. Збільшення температури відпускання до 300-400 °C призводить до великого зниження міцності властивостей, тоді як межа пружності сталі мало змінюється. Після відпустки за 500 °C міцні властивості сталі, піддана ВТМО і звичайному загартуванню, розрізняються несуттєво, проте відмінність в за величиною межі пружності становить -10%. Це вказує на порівняно високу стійкість, що утворюється внаслідок ТМО тонкої структури. Порівнюючи зі звичайним загартуванням ВТМО практично не впливає на твердість сталі. Після ВТМО пластичність сталі істотно зростає.