Круг 38Х2МЮА

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 R_c = 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.