14. Максимальная релаксационная стойкость (в %) пружинных сталей после термической обработки

* Релаксационная стойкость 100. Условия испытания: исходное

напряжение Оо = 0,7ао,2; Ох - напряжение после нагружения при испытании 30 мин.

*? После закалки и отпуска (или динамического старения) при 250 °С. * После закалки и отпуска (или динамического старения) при 350 °С.

15. Влияние изотермической закалки и последующего отпуска на механические свойства стали 60С2А

Обработка

кси,

КДж/м2

Изотермическая закалка с выдержкой при 290°С

То же, отпуск 1 ч при температуре, С

Закалка и отпуск при 420°С

2050

1980 1930 1773 1765

1715

1765 1812 1715 \Ш

1499

1567 1648 1568 1529

12,5 13,5 11

46 50 40 48

568 489 372 353

ные; в) с низким температурным коэффициентом модуля упругости; г) высокоэлектропроводные.

Коррозионно -стойкие сплавы (табл. 16) применяют для изготовления пружин регулирующих устройств и приборов, работающих в коррозионно-активных средах. Применение таких пружин значительно эффективнее, чем пружин с гальваническими покрытиями.

Для пружин, стойких в атмосфере пара, воздуха, воды и слабоокисляю-щих сред, применяют высокохромистые стали типа 30X13 и 40X13. Пружины из этих сталей изготовляют методами холодной (пли горячей) навивки или изгиба, а затем закаливают при 1000-1050 °С с охлаждением в воде или масле и далее проводят отпуск при 300-350 °С (если пружины работают при климатических темпе-

16. Химический состав (мае. доли, %) коррозионно-стойких: пружинных сталей и сплавов (ГОСТ 5632-72)

Сталь (или сплав)

Другие элементы

20X13 30X13 40X13 14Х17Н2

08X18H10T

12Х18Н

12X18H9T

17X18H9

37Х12Н8Г8МФБ

0,16-0,24 0,26-0,34 0,36-0,45 0,11-0,17

Не более 0,08 > 0,12 0,12 0,13-0,21 0,34-0,40

Стали мартенситного класса

<0,6 <0.6 <0,6 <0,8

<0,8 <0,8 <0,8 <0,8 0,3-0,?

<0,6 <0,6 <0,6 <0,8

12,0-14,0 12,0-14,0 12,0-14,0 16,0-18,0

1,5-2,5

Стали аустенитного класса

<2,0 <2,0 <2,0 <2,0 7,57-9,5

17,0-19,0 17,0-19,0 17,0-19,0 17,0-19,0 11,5 - 13,5

9,0-11,0

9,0-11,0

8,0-9,5

8,0-10,0

7,0-9,0

5.С-0,7 5-С-0,8

1,1-1,4

1,25-1,55 V, <0,2 Nb

09Х15Н8Ю

09Х17Н7Ю1

06Х16Н7М2Ю

(ЭИ65 *1)

17ХНГТ

(ЭИ814,

0Х17Н7ГТ *2)

Аустенитно-мартенситные стали, упрочняемые фазовым наклепом и дисперсионным твердением

Не более 0,09 0,09 0,06-0,10

Не более 0,05

<0,8 <0,8 <0,7

<0,6

<0,8 <0,8 <0,7

0,8-1,2

14,0-16,0 16,5-18,0 15,0-16,5

15,5-17,5

7,0-9,4 6,5-7,5 6,5-7,5

6,5-7,5

0,80-1,20

1,0-2,0

0,7-1,3 А1 0,7-1,1 А1

0.5 А1

ЗбНХТЮ 36НХТЮ5М 36НХТЮ8М 70НХМБЮ *

Аустенитные сплавы, упрочняемые дисперсионным твердением (ГОСТ 10994-74)

Не более 0,05 0,05 0,05 0,06

0,3-0,7 0,3-0,7 0,3 - 0,7 <0,55

0,8-1,2 0,8-1,2 0,8-1,2 <0,55

11,5 - 13,0 12,5-13,5 12,0-13,5 14,0-16,0

35,0-37,0 35,0-37,0 35,0-37,0 Основа

2,7-3,2 2,7-3,2 2,7 - 3,2

4,0-6,0 7,5-8,5 2,5-3,5

0,9-1,2 А1 1,0-1,3 А1 1,0-1,3 А1 0,7-1,3 А1 8,0-9,0 Nb

*1 ТУ 14-1-1369--75. *2 По ГОСТ 10994-74. *з По ТУ 14-1-2796-79.

р ату pax) и при 500-550 °С (если они работают при нагреве). В первом случае сталь 30X13 имеет следующие ме-канические свойства: Ов = 1800 МПа; ао.2 = 1350 МПа; Опц == 1200 МПа;

= 45 % и б = 10 %; после более высокого отпуска (500 °С): = = 1850 МПа; оог = 1500 МПа; Опп = 1250 МПа; 35 % и 6 = 11 %.

У высокохромистых сталей 30X13 и 40X13 наряду с удовлетворительной коррозионной стойкостью большая прокаливаемость, что обеспечивает высокую прочность в крупных сечениях, но в то же время они склонны к хрупким разрушениям и сильно деформируются при термической обработке.

Для повышения коррозионной стойкости пружин из сталей 30X13 и 40X13, особенно тех, которые изготовляют методами горячей деформации и закаливают с нагревом в печах без защитной атмосферы, необходимы шлифование и полирование поверхности. Более повышенная коррозионная стойкость, но при снижении прочности достигается на стали с повышенным содержанием хрома (14XI7H2). После закалки при 1000 X с охлаждением на воздухе и отпуска при 300-350 °С Ов = 1300 МПа, 6=10% и КСи = 1,6 мДж/м2.

Высоким упрочнением, хорошей коррозионной стойкостью, меньшей склонностью к хрупкому разрушению и меньшей де(Ьормацией при термической обработке отличаются днсперси-онно-твердеющие стали аустенитно-мартенситного класса с низким содержанием углероду. Это стали 09Х15Н8Ю, 09Х17Н7Ю1, 0Х17Н7ГТ, 0Х7Н13ГТ. Режим их термической обработки: закалка при 900-950 °С, обработка холодом при -70 °С (2- 3 ч) и старение при 450-500 °С.

Более высокие прочностные свойства при высоком сопротивлении хрупкому разрушению и сопротивлению коррозии достигнуты у практически безуглеродистых мартенситно-старе-ющих сталей, упрочняемых закалкой и отпуском (старение). Стали типа 03Х12Н10Д2ТБ, 04Х14К13Н4МЗТБВ. ВД (ЭП767) * по прочности и корро-

*1 По ТУ 14-1-1179-74. По ТУ 14-1-1452-75.

знойной СТОЙКОСТИ превосходят стали 40X13, 30X13, а также 14Х17Н2.

У стали 03Х12Н10Д2ТБ *2 (0,03 % С; <0,1 % Si; <0,1 мп; 10-11 % Ni; 11,5-12,5 % Сг; 1,0-1,4% Ti; 1,8-2,1 % Си; 0,1-0,3% Nb) после закалки при 870 °С, обработки холодом при -70°С (2 ч) и отпуска (старения) при 450 °С (6 ч) следующие механические свойства: Ов = 1800 МПа; 00,2 =1700 МПа; ао,оо2 == 1300 МПа; 6 = 10 %, а у стали 04Х14К13Н4МЗТБВ-ВД*1 (ЭП767) (0,04 % С; <0,2 % Si; <0,2 % Мп; 13,5-15,0 % С; 3,8-4,8 % Ni; 2,6-3,6 % Mo; 0,2-0,5 % Ti; <0,15 % V; 0,3-0,5 % W; 13,0-14,0 % Со; 0,01 % Се) после закалки при 950 °С, обработки холодом при -70 °С (16 ч) и отпуска (старения) при 550 °С (6 ч): Ов = 1700 МПа; ао,2 = 1580 МПа; 00,002 = 1250 МПа и б = 12%.

Эти стали устойчивы в морской воде и окислительных средах. Упругие элементы из них можно изготовлять методами холодной штамповки из закаленных заготовок, а затем уже их подвергать упрочняющему старению (отпуску). Возможен также и другой способ - горячая деформация (штамповка), а затем закалка и старение*

Немагнитные пружинные сплавы. Более высокая коррозионная стойкость в сочетании с немагнитностью и отсутствием склонности к хрупким разрушениям характеризует аустенитные хромоникелевые стали.

Широко применяют аустенитные стали типа 18-9, 18-10, упрочняемые после закалки пластической деформацией с высоким обжатием, в процессе которой, особенно при низких температурах, может образовываться так называемый мартенсит деформации, что увеличивает степень упрочнения, но в то же время делает сталь ферромагнитной.

Обычно стали этой группы, например 08X18HI0T, используют для изготовления пружин; полуфабрикаты в виде проволоки или ленты.

Прочность проволоки тем больше, чем меньше диаметр или толщина. При диаметре 8,01 мм Og = 1400-г* 1600 МПа и б > 20%, а при диаметре 0,11-0,71 мм Ов = 1750-i-