Конструкционные легированные стали. Инструментальные легированные стали

§ 15. ЛЕГИРОВАННЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ

Для улучшения физических, химических, прочностных и технологических свойств стали легируют, вводя в их состав различные легирующие элементы (хром, марганец, никель и др.). Стали могут содержать один или несколько легирующих элементов, которые придают им специальные свойства.
Влияние легирующих элементов. Легирующие элементы вводят в сталь для повышения ее конструкционной прочности. Основной структурной составляющей в конструкционной стали является феррит, занимающий в структуре не менее 90% по объему. Растворяясь в феррите, легирующие элементы упрочняют его. Твердость феррита (в состоянии после нормализации) наиболее сильно повышают кремний, марганец и никель - элементы с решеткой, отличающейся от решетки α-Fe. Молибден, вольфрам и хром влияют слабее.
Большинство легирующих элементов, упрочняя феррит и мало влияя на пластичность, снижают его ударную вязкость (за исключением никеля). При содержании до 1% марганец и хром повышают ударную вязкость. Свыше этого содержания ударная вязкость снижается, достигая уровня нелегированного феррита при 3% Сг и 1,5% Мп.
Увеличение содержания углерода в стали усиливает влияние карбидной фазы, дисперсность которой зависит от термической обработки и состава сплава. В значительной степени повышению конструктивной прочности при легировании стали способствует увеличение прокаливаемости. Наилучший результат по улучшению прокаливаемости стали достигают при ее легировании несколькими элементами, например Сг+Мо, Cr+Ni, Cr+Ni+Mo и другими сочетаниями различных элементов.
Высокая конструктивная прочность стали обеспечивается рациональным содержанием в ней легирующих элементов. Избыточное легирование (за исключением никеля) после достижения необходимой прокаливаемости приводит к снижению вязкости и облегчает хрупкое разрушение стали.
Хром оказывает благоприятное влияние на механические свойства конструкционной стали. Его вводят в сталь в количестве до 2%; он растворяется в феррите и цементите.
Никель - наиболее ценный легирующий элемент. Его вводят в сталь в количестве от 1 до 5%.
Марганец вводят в сталь до 1,5%. Он распределяется между ферритом и цементитом. Никель заметно повышает предел текучести стали, но делает сталь чувствительной к перегреву. В связи с этим для измельчения зерна одновременно с никелем в сталь вводят карбидообразующие элементы.
Кремний является некарбидообразующим элементом, и его количество в стали ограничивают до 2%. Он значительно повышает предел текучести стали и при содержании более 1% снижает вязкость и повышает порог хладноломкости.
Молибден и вольфрам являются карбидообразующими элементами, которые большей частью растворяются в цементите. Молибден в количестве 0,2-0,4% и вольфрам в количестве 0,8-1,2% в комплекснолегированных сталях способствуют измельчению зерна, увеличивают прокаливаемость и улучшают некоторые другие свойства стали.
Ванадий и титан - сильные карбидообразущие элементы, которые вводят в небольшом количестве (до 0,3% V и 0,1% Ti) в стали, содержащие хром, марганец, никель, для измельчения зерна. Повышенное содержание ванадия, титана, молибдена и вольфрама в конструкционных сталях недопустимо из-за образования специальных труднорастворимых при нагреве карбидов. Избыточные карбиды, располагаясь по границам зерен, способствуют хрупкому разрушению и снижают прокаливаемость стали.
Бор вводят для увеличения прокаливаемости в очень небольших количествах (0,002-0,005%).
Маркировка легированных сталей. Марка легированной качественной стали состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих ее химический состав. Легирующие элементы имеют следующие обозначения (ГОСТ4547-71): хром (X), никель (Н), марганец (Г), кремний (С), молибден (М), вольфрам (В), титан (Т), алюминий (Ю), ванадий (Ф), медь (Д), бор (Р) , кобальт (К) , ниобий (Б) , цирконий (Ц). Цифра, стоящая после буквы, указывает на содержание легирующего элемента в процентах. Если цифра не указана, то легирующего элемента содержится до 1,5%. В конструкционных качественных легированных сталях две первые цифры марки показывают содержание углерода в сотых долях процента. Кроме того, высококачественные легированные стали имеют в конце марки букву А, а особо высококачественные - Ш. Например, сталь марки 30ХГСН2А: высококачественная легированная сталь содержит 0,30% углерода, до 1% хрома, марганца, кремния и до 2% никеля; сталь марки 95Х18Ш: особо высококачественная, выплавленная методом электрошлакового переплава с вакуумированием, содержит 0,9-1,0% углерода; 17-19% хрома, 0,030% фосфора и 0,015% серы.
Легированные конструкционные стали делят на цементуемые, улучшаемые и высокопрочные.
Цементуемые легированные стали (ГОСТ 4543-71). Цементуемые стали – это низкоуглеродистые (до 0,25 С), низко- (до 2,5%) и среднелегированные (2,5-10% суммарное содержание легирующих элементов) стали. Эти стали (табл. 4) предназначены для деталей машин и приборов, работающих в условиях трения и испытывающих ударные и переменные нагрузки. Работоспособность таких деталей зависит от свойств сердцевицы и поверхностного слоя металла. Цементуемые стали насыщают с поверхности углеродом (цементуют) и подвергают термической обработке (закалке и отпуску). Такая обработка (см. гл. V) обеспечивает высокую поверхностную твердость (HRC 58-63) и сохраняет требуемую вязкость и заданную прочность сердцевины металла.

4. Цементуемые легированные стали

Улучшаемые легированные стали (ГОСТ 4543-71). Это среднеуглеродистые (0,25-0,6% С) и низколегированные стали. Для обеспечения необходимых свойств (прочности, пластичности, вязкости) эти стали (табл. 5) термически улучшают (см. гл. V), подвергая закалке и высокому отпуску (500-600°С).

5. Улучшаемые легированные стали

Высокопрочные легированные стали. Улучшаемые и цементуемые стали после термической обработки дают прочность до σ в =1300 МПа и вязкость до КС=0,8-1,0 МДж/м 2 . Для создания новых современных машин такой прочности недостаточно. Необходимы стали с пределами прочности σ в =1500-2000 МПа. Для этих целей применяют комплексно-легированные и мартенситостареющие стали (табл. 6).

6. Высокопрочные легированные стали



Примечания: I) Показатели механических свойств в числителе - после закалки от 900°С и низкого отпуска при 250°С, в знаменателе - после изотермической закалки. 2) Показатели механических свойств для стали в состоянии после закалки на воздухе и последующего старения.

Комплексно-легированные стали - это среднеуглородистые (0,25-0,6% С) легированные стали, термоупрочняемые при низком отпуске или подвергающиеся термомеханической обработке (см. гл. V).
Мартенситостареющие стали - это новый класс высокопрочных легированных сталей на основе безуглеродистых (не более 0,03% С) сплавов железа с никелем, кобальтом, молибденом, титаном, хромом и другими элементами. Мартенситостареющие стали закаливают на воздухе от 800-860°С с последующим старением при 450-500°С.

Уважаемый посетитель, Вы прочитали статью "Легированные конструкционные стали", которая опубликована в категории "Материаловедение". Если Вам понравилась или пригодилась эта статья, поделитесь ею, пожалуйста, со своими друзьями и знакомыми.
Заработайте на своих знаниях . Отвечайте на вопросы и получайте за это деньги!

2 ноября 2011 | Просмотров: 38753 |

К атегория:

Черные металлы

Легированные конструкционные стали

Добавление одного легирующего элемента к углеродистой стали делает ее трехкомпонентной, или тройной. Вследствие недостаточно высокого комплекса свойств тройные стали имеют сравнительно ограниченное применение. Здесь описаны марганцовистые, никелевые и хромистые стали.

Марганцовистые стали. Диаграмма состояний Fe-Mn, принципиально сходная с диаграммой Fe-Ni, приведена на рис. 132. Из него видно, что, увеличивая содержание марганца, можно сделать двойной сплав Fe-Mn чисто аустенитным пРи комнатных температурах. Добавление углерода еще более стабилизирует аустенит, и сталь, содержащая 1,2% С, уже при 12-13% Мп становится чисто аустенитной и немагнитной, даже при замедленном охлаждении. Добавление марганца до 14% позволяет получить такую же структуру при охлаждении на воздухе уже при содержании всего лишь 0,3% С. Сталь с содержанием до 12% Мп способна упрочняться закалкой и давать 120 кГ/мм2.

Сталь с 13% Мп применяется для деталей, служба которых связана с пластическими деформациями, наклепом и износом (черпаки экскаваторов, щеки камнедробильных машин, гусеницы тракторов и танков, стрелки и крестовины железнодорожных путей и т. д.).

Никелевые стали. Диаграмма состояний Fe-Ni в основных чертах сходна с диаграммой состояний Fe-Мп.

Никелевые стали в зависимости от содержания в них Ni и С могут делиться на перлитный, мартенситный, аустенитный классы с двумя переходными.

Никель, как никакой другой легирующий элемент, оказывает комплексное положительное воздействие на сталь. Он измельчает перлит и упрочняет феррит отожженной стали, не снижая ее вязкости. Мартенсит, обогащенный никелем, становится гораздо более пластичным и вязким. Аустенит, богатый никелем, мягок, вязок и пластичен.

Рис. 1. Диаграмма состояний сплавов железа с марганцем

В конструкционные стали перлитного класса вводится до 5% Ni при небольших количествах углерода. Примером являют -ся°стали марок 13Н5А и 21Н5А, содержащие в среднем соответственно 0,13 и 0,21% углерода и по 5% никеля. Эти стали, однако, дороги и применение их не оправдывается.

Значительные добавки никеля сообщают сталям ряд особых физических свойств. Подбирая процентное содержание никеля, удается получить стали со строго определенными коэффициентами линейного расширения или особыми характеристиками упругих свойств.

Инвар с добавлением 12% Сг или элинвар обладает высокой и постоянной упругостью, почему употребляется для изготовления пружин, камертонов и т. д.

Рис. 2. Структурная диаграмма никелевых сталей. Классы сталей: I - перлитный; II - мартенситный; III- аустенитный

Структурная диаграмма хромистых сталей схематически представлена на рис. 2.

Хром повышает критические точки, почему температура нагрева Для термической обработки у хромистых сталей должна

быть несколько выше, чем у простых углеродистых. При наличии двойных карбидов температуру приходится повышать до 1000-1100°.

Хром эффективно улучшает прокаливаемость. Стали, содержащие хром в достаточном количестве, способны закаливаться на мартенсит, даже при охлаждении на воздухе.

Отрицательной особенностью хрома является его склонность увеличивать хрупкость при высоком отпуске, сопровождаемом последующим медленным охлаждением.

В цементуемых сталях хром способствует образованию коагулированных карбидов и повышению концентрации углерода в поверхностном слое.

Состав некоторых конструкционных хромистых сталей указан в таблице 16.

Хромистые стали широко применяются в инструментальном деле. В зависимости от назначения инструмента они могут содержать 1,5-2,5% Сг и различное количество углерода.

Рис. 3. Структурная диаграмма хромистых сталей

Четверные и многокомпонентные хромоникелевые стали. Наибольшее распространение в машиностроении получили четверные н более сложные хромоникелевые стали, поскольку они обладают благоприятным комплексом служебных свойств.

В целях экономии никеля указанное отношение иногда уменьшают до единицы. Имеется тенденция в тех же целях даже изменить указанное соотношение на обратное.

Стали с 1,5% Сг и 4,5% Ni при добавлении вольфрама или молибдена переходят в мартенситный класс.

Никель понижает точку Ас3, а хром повышает ее. Совместное действие хрома и никеля оставляют точку Ас3 примерно на уровне, указываемом диаграммой Fe-Fe3C для данного содержания углерода. Это обстоятельство позволяет при назначении температур термообработки конструкционных хромоникелевых сталей пользоваться диаграммой Fe-Fe3C.

Рис. 4. Структурные диаграммы хромоникелевых сталей: а - ориентировочная (при охлаждении на воздухе). Классы сталей: фер-рито-перлитный (Ф-П); мартенсито-тростито-сорбитный (М-Т-С); аусте-нито-мартенситный (А-М); аустенитный (А); б - более точная (при резком охлаждении);Ам- метастабильный аустенит; Ас- стабильный аустенит; Ф - феррит; К - карбид; П - перлит: Фа- феррит 5; М - мартенсит

Карбиды хрома труднее растворяются и медленнее диффундируют в феррите, чем цементит. Поэтому отпуск закаленных на мартенсит хромоникелевых сталей протекает гораздо медленнее, чем в углеродистых сталях, и требует более высоких температур и увеличенных выдержек. Хром и никель очень сильно повышают устойчивость аустенита, уменьшают критическую скорость закалки и увеличивают прокаливаемость. Так, например, критическая скорость закалки стали с 0,5% С равна 400-500 град/сек, а стали с 0,5% С, 1,6% Сг и 2,65% Ni, 3 град/сек или даже 0,5 град сек, если закалка проводится с более высокой температуры.

Следовательно, при закалке хромоникелевых сталей в отличие от углеродистых можно и следует применять менее интенсивные охлаждающие среды - например, масло.

Обычная термообработка конструкционных хромоникелевых сталей состоит из закалки и отпуска на сорбит. При этом совместное действие хрома и никеля обеспечивает высокую прочность и твердость и достаточную пластичность и ударную вязкость.

Достигаемый у четверных хромоникелевых сталей комплекс механических свойств зависит от содержания углерода.

Дальнейшее увеличение прочности обычных хромоникелевых сталей без потери пластичности и ударной вязкости невозможно без введения новых компонентов. Поэтому в хромоникелевые стали были введены добавки вольфрама и молибдена и получены пятерные стали марок 18ХНВА и 18ХНМА. Помимо сказанного вольфрам и молибден предохраняют стали от хрупкости при высокотемпературном отпуске.

Эти стали пригодны и для цементации с последующей термической обработкой и без цементации только с термической обработкой: закалка + низкий отпуск. Они относятся к мартенсит-ному классу.

Здесь необходимо отметить разницу между свойствами мартенсита обычной среднеуглеродистой стали и мартенсита мало-Углеродистой легированной стали. Первый весьма тверд и хрупок, второй обладает средней твердостью и весьма высокой пластичностью и ударной вязкостью. Вольфрам и молибден улучшают характеристики вязкости и пластичности стали.

В целях экономии дорогого никеля были разработаны стали-заменители, например 40ХНМА, достаточно полноценно заменяющие основные марки.

Недостатки легированных сталей. К числу основных недостатков легированных, в частности, хромоникелевых, сталей относятся ухудшенная обрабатываемость резанием, склонность к хрупкости при отпуске и к флокенообразованию.

Ухудшенная обрабатываемость резанием объясняется высокой прочностью, твердостью и вязкостью этих сталей.

При обработке сталей с твердостью по Бринеллю свыше 400-415 кГ/мм3 и > 140 кПмм2 не только углеродистые инструментальные, но и специальные быстрорежущие стали оказываются недостаточно устойчивыми против отпуска, вызываемого при точении высоким нагревом режущей кромки инструмента, температура которой бывает выше 600°. В этом случае быстрорежущую сталь приходится заменять специальными твердыми сплавами, устойчивость которых простирается до температуры примерно 1000° и более.

Хрупкость при отпуске проявляется в снижении ударной вязкости стали в результате отпуска при некоторых температурах и может быть двух видов.

Отпускная хрупкость первого рода имеет место при температуре около 300°. Она связана, по-видимому, с устранением в процессе такого отпуска остаточного аустенита, по своей природе мягкого, вязкого и пластичного, и с превращением его в мартенсит. Эта хрупкость первого рода называется еще необратимой отпускной хрупкостью, так как не может быть устранена никакими средствами и, в частности, быстрым охлаждением после отпуска.

Отпускная хрупкость второго рода возникает при медленном охлаждении после отпуска в интервале 500-650° (рис. 5) и называется еще обратимой отпускной хрупкостью. Появление ее может быть предупреждено быстрым охлаждением после отпуска.

Рис. 5. Влияние температуры отпуска на ударную вязкость легированной стали при быстром (а) и медленном (б) охлаждении после отпуска

Явление отпускной хрупкости второго рода объясняется сложными процессами превращений, протекающими в структуре закаленной стали, на отпускную хрупкость которой влияют такие элементы, как С, Mn, Si, Cr, Ni и Р.

Мартенсит закаленной легированной стали представляет собой твердый раствор легирующих элементов, специальных карбидов, нитридов, фосфидов и других примесей в феррите. Нагрев при отпуске вызывает постепенное выделение внутри зерна и по границам тончайших частиц названных соединений, обусловливающих хрупкость стали.

Нагрев до 500-650° и медленное охлаждение после отпуска особенно сильно способствуют выделению соединений по границам зерен, создающих в стали как бы хрупкий скелет. Быстрое охлаждение после коротки/ выдержек не оставляет достаточно времени для развития такого скелета и сталь остается вязкой.

Молибден и вольфрам затрудняют диффузию в твердом растворе а, вследствие чего выдержка и длительность охлаждения при отпуске могут быть увеличены без охрупчивания стали. Поэтому стали с молибденом и вольфрамом (38ХМЮА, 18ХНВА и другие) практически невосприимчивы к хрупкости при отпуске.

Волосные трещины, или флокены имеют в изломе вид серебристых пятен разного диаметра. Являясь острыми надрезами, они чрезвычайно неблагоприятно сказываются на усталостной прочности-сталей.

Основной причиной возникновения флокенов считается влияние водорода, растворенного в жидкой стали и по мере остывания выделяющегося как из жидкого, так и твердого раствора.

Средствами борьбы с флокенообразованием являются предохранение шихты от попадания в нее водородсодержащих веществ и медленное охлаждение слитков и поковок.

Хромансиль. Пятерная хромомарганцекремниевая сталь, известная под наименованием хромансиль, широко применяется в производстве летательных аппаратов. Одной из основных марок ее является ЗОХГСА . Она содержит 0,3% С и по 1 % Сг, Мп и Si. Этой стали свойственны удовлетворительная прокаливаемость, высокая прочность и достаточная пластичность, удовлетворительная обрабатываемость давлением, удовлетворительная свариваемость, недефицитность легирующих примесей. Кроме того, применяется хромансиль с никелем марки ЗОХГСНА , обладающий более высокой прокаливаемостью и вязкостью.

Хромансиль используется в состоянии после закалки с 880° и отпуска на кубический мартенсит или на сорбит. При этом механические свойства его равны соответственно: ot = 180 или Ю0 кГ/мм2-, 8 = 5 или 10%; ан = 10 кГм/см2.

Термическая обработка особенно успешно применяется к сварным деталям из хромансиля. При этом происходит исправление структуры металла сварного шва и улучшение его свойств.

В ряде случаев сварные узлы и некоторые детали из стали ЗОХГСА подвергаются изотермическим отжигу или закалке в соответствии с С-образной диаграммой этой стали.

Виды термической обработки деталей из стали ЗОХГСА приведены в таблице 18.

Изотермический отжиг перед сваркой обеспечивает снятие остаточных напряжений и уменьшение возможных короблений.

Высокий отпуск после сварки перед окончательной термообработкой дает уменьшение остаточных напряжений и устранение нитридов в сварном шве, если была применена дуговая сварка. Отпуск проводится при температуре 680° с выдержкой до 1 часа и быстрым охлаждением. Закалку осуществляют при 880 ± 10° с охлаждением в масле, имеющем температуру 20-70°. Отпуск проводят при температурах 480-680° в зависимости от требуемых механических свойств.

Рис. 6. Схема изотермической закалки с последующим отпуском для болтов диаметром 2-15 мм: 1 - охлаждение в соляной ванне 160-180°; 2 - охлаждение на воздухе; 3 - высокий отпуск 30-60 мин

Повторная закалка допускается только одна. Такая предосторожность вызывается опасностью обезуглероживания поверхности и резкого ухудшения прочностных характеристик.

Отпуск в интервале 300-480° производить не следует во избежание явления отпускной хрупкости первого рода.

Изотермическая закалка деталей без сварки (болты) с нагревом в соляной ванне проводится по режиму, схематически представленному на рис. 6.

Следует отметить, что изотермическая закалка хромансиля и хромансиля с никелем на высшие пределы прочности может проводиться при температурах среды 140-200°, лежащих ниже точки Мм. В этом случае структура стали, помимо игольчатого тростита, будет содержать в себе также и мартенсит.

Температуру отпуска хромансиля после изотермической закалки при 140-200° выбирают такую же, как и после обычной закалки с непрерывным охлаждением в масле.

Преимуществом изотермической закалки является возможность закаливать готовые изделия с минимальной опасностью поводок и короблений.

Хромованадиевая сталь для пружин. Хромованадиевая сталь обладает высокой прочностью и высоким отношением предела упругости к пределу прочности и хорошо сопротивляется усталостному разрушению, что делает ее весьма пригодной для изготовления пружин разных типов. Эта сталь имеет; марку 50ХФА и содержит в среднем 0,50% С, 0,9% Сг и 0,25% V. Предел прочности ее 150 кГ/мм2 и сужение поперечного сечения 40%. Термическая обработка стали 50ХФА состоит из закалки при температуре 840-860° в масле и отпуска 370-420° в течение 5 мин в соляной ванне. Получаемая при этом твердость составляет 42-50 единиц HRC .

Термомеханическая обработка сталей. До последних лет методы упрочнения металлических материалов путем пластической деформации или термической обработки были единственными.

Развитие теории дислокаций позволило более глубоко понять закономерность процессов, протекающих в твердых металлах при механическом или термическом воздействии на них. При этом появилась возможность более квалифицированно управлять этими процессами и создать новый метод упрочнения стали, получивший название термомеханической обработки (ТМО ).

ТМО является комбинированной обработкой, совмещающей пластическую деформацию и закалку. Эта обработка может быть высоко- и низкотемпературной. Если деформацию материала проводят при температуре выше порога рекристаллизации, то обработку называют высокотемпературной (ВТМО ), если ниже, то низкотемпературной (НТМО ).

На рис. 7 представлена принципиальная схема ТМО . На первой стадии происходит интенсивная пластическая деформация высокотемпературной фазы, а затем при быстром охлаждении деформированная и частично рекристаллизованная фаза претерпевает фазовое (аллотропическое) превращение. При пластической деформации структура материала становится мелкозернистой с большим количеством нарушений кристаллической решетки; последующее фазовое превращение такой структуры сопровождается значительным упрочнением металла. ТМО связана обязательно с перестройкой структуры сплава, а поэтому применять ее целесообразно лишь для металлических материалов с фазовыми (аллотропическими и другими) превращениями.

В настоящее время ТМО применяется для сталей и сплавов на никелевой и титановой основах.

Пластическая деформация материала в аустенитном состоянии проводится на 25-30%, при этом зерно аустенита измельчается, в кристаллической решетке накапливаются различные несовершенства, дефекты. Деформированный материал немедленно охлаждается в воде или масле для исключения рекристаллизации и для получения мартенситной структуры. Закаленная сталь приобретает строение мелкоигольчатого мартенсита с большой плотностью дислокаций, унаследованной от деформированного аустенитного зерна. Завершается обработка отпуском деталей при 100-200°.

Рис. 7. Схема термомеханической обработки стали: а - ВТМО ; б - НТМО ; 1 - нагрев; 2 - выдержка; 3 - подстужи-вание; 4 - деформация; 5 - быстрое охлаждение (закалка); 6 - отпуск

После ВТМО прочность стали повышается с одновременным возрастанием пластичности. Упрочнение легированной стали в отдельных случаях достигает 40% и выше, при этом пластичность часто возрастает в 2-3 раза. Положительно влияет ВТМО и на усталостные характеристики стали.

При НТМО первоначальный нагрев стали проводится также, как и при ВТМО , т. е. до температур аустенитного состояния (рис. 7), затем заготовки быстро охлаждаются до температуры, лежащей ниже линии Ас, но выше точки начала мартенсит-ного превращения. Выбор режима подстуживания стали делают согласно изотермическим кривым переохлажденного аустенита. При этом принимается во внимание, что при высоких температурах, когда подвижность атомов достаточно велика, пластическая деформация осуществляется значительно легче, однако продолжительность устойчивости аустенита, т. е. инкубационный период, не всегда достаточна.

Например температура начала мартенситного превращения стали ЗОХГСА составляет 290°, температурный интервал существования переохлажденного аустенита 760-290° (рис. 137), а инкубационный период при различных температурах будет разный. При 650 и 400° он равен нескольким секундам, а при 550° - двум минутам. Следовательно, подстуживать сталь ЗОХГСА при НТМО целесообразно до температуры 550°. При этой температуре наибольшей устойчивости аустенита и проводится пластическая деформация. Степень обжатия заготовок в этом случае значительно выше, чем при ВТМО , и составляет 75-95%, так как подвижность атомов при температуре деформации НТМО значительно ниже, чем при температурах выше Лс3, и для создания необходимых структурных изменений требуется большая деформация.

Деформированные при НТМО заготовки или детали немедленно охлаждаются в воде или масле и подвергаются низкому отпуску.

Структура стали после НТМО аналогична строению ее после ВТМО , т. е. физическая сущность происходящих процессов при разных видах ТМО идентична. Вместе с тем прочность деталей в случае НТМО , как правило, выше, а пластичность несколько ниже. Это можно объяснить высокой степенью применяемой деформации, большим количеством и плотностью дефектов в материале при НТМО . Несмотря на это в настоящее время большим вниманием пользуется ВТМО , поскольку осуществлять ее значительно легче, так как не требуется создавать специальных условий для подстуживания, оборудование для прокатки, ковки, штамповки в этом случае используется менее мощное, чем при НТМО . Кроме того, методом ВТМО можно упрочнять все стали, имеющие полиморфное или фазовое превращение, независимо от устойчивости переохлажденного аустенита, тогда как при НТМО переохлажденный аустенит упрочняемой стали должен обязательно иметь продолжительный инкубационный период.

Рис. 8. Изменение механических свойств стали 37XH3A в результате ВТМО (1) и НТМО (2)

Детали, упрочненные ТМО , в процессе эксплуатации при температуре выше 200-300° разупрочняются, вследствие чего не могут применяться для работы при повышенных температурах.

Классификация легированных сталей

Легированные стали классифицируются по нескольким признакам.

По химическому составу сталь подразделяется в зависимости от того, какими элементами она легирована: хромистая (Cr), марганцовистая(Mn), хромоникелевая (Cr и Ni), хромоникельмолибденовая (Cr, Ni, Mo) и т.д.

По количеству легирующих элементов стали подразделяют на: низколегированные, при содержании легирующих элементов в сумме до 2,5%; среднелегированные - 2,5 - 10%; высоколегированные - свыше 10%. Если сумма легирующих элементов превышает 50%, то получается сплав, а не сталь.

По назначению стали подразделяются на: конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами. При этом, конструкционные стали подразделяют на цементуемые (с низким содержанием углерода - до 0,25-0,30%) и улучшаемые (при более высоких значениях содержания углерода).

По структуре стали делятся на классы: ферритный, перлитный, бейнитный, мартенситный, аустенитный и ледебуритный (карбидный).

К ферритному классу относится сталь с высоким содержанием элемента, расширяющего область α-железа и сужающего аустенитную γ-область, таким образом, что сталь при небольшом содержании углерода при комнатной температуре получает структуру чистого феррита. К сталям ферритного класса относится, например, хромистая низкоуглеродистая нержавеющая сталь с содержанием хрома 13%.

К перлитному классу относится большинство сренеуглеродистых и высокоуглеродистых конструкционных и инструментальных сталей с небольшим и средним содержанием легирующих элементов. Стали этого класса в нормализованном состоянии (после охлаждения на воздухе из аустенитного состояния) состоят преимущественно из перлита и при наличии других фаз в качестве избыточной структурной составляющей.

К бейнитному классу относят стали, получающих после охлаждения на воздухе бейнитную структуру.

Мартенситный класс составляют высоколегированные стали с высокой устойчивостью аустенита к распаду, в которых при охлаждении на воздухе образуется мартенсит.

Стали ледебуритного (карбидного) класса характеризуются наличием в их структуре устойчивого ледебурита (карбидной эвтектики), образовавшегося при первичной кристаллизации, и сохраняющегося в слитке и промежуточной заготовке. В готовом прокате карбидная эвтектика, раздробившись, может образовывать карбидную неоднородность (строчечность) в инструментальной быстрорежущей и штамповой сталях.

Необходимо иметь в виду, что, с учетом особенностей классификационных признаков одна и та же сталь может одновременно относиться к одному или нескольким классификационным группам. Например, хромоникелевая нержавеющая сталь одновременно относится к группе сталей с особыми свойствами, и к группе конструкционных сталей. Стали инструментальные быстрорежущие ледебуритного (карбидного) класса одновременно можно отнести и к сталям мартенситного класса.

Маркировка легированных сталей

В соответствии с действующими государственными стандартами в России принят буквенно-цифровой принцип маркировки легированных сталей (таблица 6.1).

Таблица 6.1 - Примеры марок сталей и их среднего химического состава

Легированные конструкционные стали - раздел Образование, Конструкционные легированные стали Механические Свойства Сталей И, Следовательно, Конструктивная Прочность Повыш...

Механические свойства сталей и, следовательно, конструктивная прочность повышается введением в их состав легирующих добавок, основные из которых – хром, никель, кремний и марганец. Другие легирующие элементы (вольфрам, молибден, ванадий, титан, бор) вводят обычно в сочетании с основными для дополнительного улучшения свойств, обусловленного их влиянием на свойства феррита, прокаливаемость, устойчивость мартенсита при отпуске, дисперсность карбидной фазы и размер зерен.

Применяют легированные стали, как правило, с закалкой и отпуском, т. к. их положительные качества обнаруживаются только после термического упрочнения и состоят в следующем:

а) у всех термоупрочненных легированных сталей сопротивление пластической деформации σ т выше, чем у углеродистых (при равном содержании углерода);

б) прокаливаемость легированных сталей выше, чем углеродистых (большинство легирующих элементов увеличивает устойчивость аустенита), поэтому нагруженные детали крупного сечения изготовляют из легированных сталей со сквозной прокаливаемостью;

в) повышенная устойчивость аустенита легированных сталей позволяет применять при закалке «мягкие» охладители – масло и снизить брак по закалочным трещинам и короблению в изделиях сложной формы;

г) легирование никелем, повышая вязкость стали и сопротивление ее хладноломкости, увеличивает эксплуатационную надежность деталей машин, поэтому тяжело нагруженные детали ответственного назначения изготовляет из сталей, содержащих никеля от 1–3% до 9–18%.

Таким образом, наиболее важной характеристикой легированных конструкционных сталей являются механические свойства и их распределение по сечению. При этом уровень механических свойств стали и ее закаливаемость (способность воспринимать закалку) зависят от содержания углерода, а прокаливаемость (глубина закаленной зоны), закаливаемость и несколько механические свойства (не считая никеля и молибдена, значительно улучшающих вязкость) – от состава и количества легирующих элементов.

К недостаткам легированных сталей относят:

а) склонность к обратимой отпускной хрупкости, дендритной ликвации и флокенообразованию;

б) повышенное количество остаточного аустенита после закалки, понижающего твердость и сопротивление усталости;

в) дефицитность и высокую стоимость легирующих элементов.

Производят легированные стали качественными, высококачественными и особовысококачественными. Но в основном выплавляют качественными, а по степени раскисления – спокойными.

Они идут на изготовление разнообразных деталей (валов, осей, шестерен, пружин и т. д.) практически во всех отраслях машиностроения и несколько меньше – на изготовление строительных конструкций.

Маркируют конструкционные легированные стали буквами и цифрами, по которым в большинстве случаев можно судить об их качественном и, в первом приближении, о количественном составе.

Основные легирующие элементы обозначают соответствующими буквами:

Ni – Н, Cr – Х, Со – К, Мо – М, Мn – Г, Cu – Д, В – Р, Nb – B, N – A, Si – С, W – B, Ti – Т, V – Ф, Al – Ю.

Цифры после буквы, соответствующей легирующему элементу, указывают на его содержание в целых процентах; если элемента менее 1,0–1,5% – число не ставится.

Количество углерода указывается двухзначным числом в начале марки стали и соответствует содержанию его в сотых долях процента (например, 40Х – углерода 0,40%, хрома – 1%).

Если сталь высококачественная, то в конце марки ставится буква А, если особовысококачественная – буква Ш (например: 40ХНМА – высококачественная легированная конструкционная сталь, 30ХГСШ – особовысококачественная конструкционная сталь).

Конструкционные легированные стали, как правило, подвергают термической обработке, в зависимости от режима которой их делят на используемые без термической обработки представляют отдельную группу – строительных и автоматных сталей; цементуемые (подвергаемые цементации); улучшаемые (подвергаемые закалке и отпуску).

Строительные стали предназначены для строительных конструкций (мостов, газо- и нефтепроводов, ферм, котлов и т. д.), которые обычно изготовляют сварными, поэтому свариваемость – основное свойство таких сталей.

Автоматные стали предназначены для изготовления деталей массового производства на станках-автоматах и отличаются хорошей обрабатываемостью резанием из-за повышенного содержания серы (0,08–0,30%) и фосфора (0,06%), способствующих образованию ломкой «сыпучей» стружки.

Их маркируют буквой А (автоматная) и цифрами, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента (AI2, А30, А40Г – сернистые; ACI4, АС40, АС35Г2 – свинецсодержащие; А35Е, А40ХВ – сернистоселенистые; АЦ20, АЦ40Г – кальцийсодержащие).

Наличие серы и фосфора, улучшая обрабатываемость, ухудшает качество стали: понижает вязкость, пластичность, усталостную прочность и коррозионную стойкость.

Эти стали используют для крепежных и мелких слабонагруженных деталей.

Улучшают обрабатываемость резанием: химические аналоги серы – селен и теллур, которые вводят в высоколегированные нержавеющие стали; небольшие добавки свинца (0,1–0,3%), не понижающие механические характеристики стали; микродобавки кальция (0,002–0,008%).

Конструкционные низколегированные стали (повышенной прочности) содержат до 0,22% углерода и до 2–3% недефицитных легирующих элементов (17ГС, 16Г2АФ, 14ХГС, 09Г2С). Они мало различаются по составу и свойствам; их структура (феррит + перлит) и служебные свойства формируются при производстве (например, контролируемой прокаткой).

Применяют низколегированные стали вместо углеродистых для конструкций, где необходим материал с высоким пределом текучести. Стали, легированные хромом, никелем и медью, имеют повышенную вязкость и коррозионную стойкость, а кремнием и марганцем – используют в котлостроении до 470°С; профилями с повышенным содержанием углерода (0,20–0,35%) – армируют железобетон.

Конструкционные цементуемые – низкоуглеродистые (не более 0,25–0,30% С) низко- и среднелегированные стали после цементации и нитроцементации, закалки и низкого отпуска имеют высокую поверхностную твердость (НRС 58–62) при вязкой, но достаточно прочной сердцевине.

Они предназначены для деталей, работающих на износ при переменных и ударных нагрузках, т. е. работоспособность которых зависит от свойств поверхностного слоя и сердцевины.

Высокие служебные свойства в поверхностном слое (высокая твердость, контактная выносливость и предел усталости при изгибе) после цементации получают при его высокой закаливаемости, что зависит, прежде всего, от содержания углерода.

Легирующие элементы оказывают косвенное влияние на свойства поверхностного слоя, изменяя в нем концентрацию углерода:

– карбидообразующие элементы увеличивают степень науглероживания и поверхностную твердость, повышая тем самым износостойкость и контактную выносливость (чрезмерно высокая твердость – HRC > 63 нежелательна из-за опасности хрупкого разрушения);

– никель и кремний снижают степень науглероживания и, следовательно, хрупкость слоя.

После закалки детали цементированный слой должен иметь мартенситно-аустенитную структуру без продуктов перлитного и промежуточного превращений аустенита, наличие которых резко снижает предел выносливости.

Работоспособность цементованных деталей при одинаковых свойствах поверхностных слоев зависит от свойств сердцевины:

– при невысокой твердости сердцевины в подслоевой зоне возможна пластическая деформация, которая вызовет перенапряжение поверхностного слоя и его преждевременное разрушение;

– повышение прочности сердцевины способствует увеличению контактной прочности, особенно при циклических нагрузках.

Степень упрочнения сердцевины увеличивается с повышением содержания в стали углерода и легирующих элементов. Поэтому цементуемые легированные стали в зависимости от структуры, получаемой в сердцевине (при охлаждении в масле), подразделяются на следующие группы:

а) среднепрочные низколегированные (I5X, 20Х, 15ХФ, I5XP, 20ХН) с упрочняемой сердцевиной, структура которой после закал- ки – троостит или бейнит.

При цементации этих сталей возможно образование цементитной сетки в поверхностном слое, что повышает его чувствительность к надрезам.

Стали этой группы применяют для небольших деталей (поршневых пальцев и колец, распределительных валиков, толкателей, копиров и т. п.), работающих при средних нагрузках, так как их прокаливаемость невелика (до 25 мм);

б) высокопрочные комплексно-легированные (20ХНР, 18ХГТ, I2XH3, 12X2Н3, 18Х2Н4В) и экономнолегированные с содержанием углерода до 0,25–0,30% (30ХГТ, 25ХГМ) с сильно упрочняемой сердцевиной вследствие образования в ней при закалке мартенсита.

Наиболее ответственные детали, эксплуатируемые с динамическими нагрузками, из высокопрочных цементуемых сталей:

– зубчатые колеса авиадвигателей и судовых редукторов – из I8X2H4MA;

– зубчатые колеса и валы автомобилей – из 18ХГТ, 25ХГТ, 30ХГТ, 25ХГМ;

– зубчатые колеса, червяки, кулачковые муфты – из 20ХГР, 20ХНР.

Ответственные детали, работающие при циклических и ударных нагрузках, а иногда при пониженных температурах (валы, штоки, шатуны и т. п.) изготовляют из улучшаемых среднеуглеродистых (0,3–0,5% С) низколегированных (до 5% легирующих элементов) сталей, подвергаемых термическому улучшению – закалке и высокому отпуску на сорбит.

Эти стали должны иметь высокий предел текучести в сочетании с высокой пластичностью, вязкостью и малой чувствительностью к надрезу в любом сечении детали, что достигается термическим улучшением при сквозной прокаливаемости, которая является их важнейшей характеристикой и определяется присутствием легирующих элементов.

В деталях небольшого сечения при одинаковом содержании углерода и разном количестве легирующих элементов улучшенные стали имеют близкие прочностные свойства, которые значительно отличаются в деталях крупных сечений.

Следовательно, не механические свойства, а прокаливаемость является критерием при выборе состава стали: чем больше сечение детали, тем более легированной должна быть сталь для ее изготовления.

Сложные по конфигурации детали, особенно подвергающиеся ударным нагрузкам, изготовляют из сталей, которые содержат никель.

Улучшаемые легированные стали условно делят по прокаливаемости на группы, с увеличением номеров которых повышаются степень легирования и размер сечения сквозной прокаливаемости:

а) хромистые стали прокаливаемостью до 20–25 мм (30Х, 40Х, 40ХР);

б) хромистые стали с марганцем, молибденом, кремнием, титаном прокаливаемостью до 40 мм (30ХМ, 30ХГТ, 30ХГС, 40ХГТР);

в) хромоникелевые (l,0–l,5% Ni) стали с бором, марганцем прокаливаемостью до 40–70 мм (40ХН, 40ХНР, 40ХНМ, 42ХМФ);

г) хромоникельмолибденовые (2–3% Ni) стали с ванадием прокаливаемостью свыше 70 мм (30ХН3, 30ХН2ВФ, 38ХНЗМФ).

Рессорно-пружинные стали составляют особую группу конструкционных сталей, у которых используются только упругие свойства из-за специфических требований, предъявляемых к изделиям из них.

Эти стали должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям и пределом выносливости при достаточных пластичности и вязкости, иметь повышенную релаксационную стойкость, хорошую закаливаемость и сквозную прокаливаемость.

Указанные свойства рессорно-пружинных сталей достигаются повышенным содержанием в них углерода (чаще всего 0,5–0,7%), определенной степенью легированности и соответствующей термической обработкой (закалкой со средним отпуском).

Рессоры, пружины, упругие элементы механизмов работают при различных нагрузках, температурах и в разных средах (на воздухе и в коррозионно-активных), поэтому пружинные стали подразделяют:

– на стали общего назначения (с высокими механическими свойствами) – углеродистые (65, 70, 75, 85) и легированные (65Г, 60С2, 70СЗ, 50ХГ, 55ХГР, 50ХФА, 55ХГСФ, 60С2ХФА, 65С2ВА, 70С2ХА) стали;

– стали специального назначения с дополнительными химическими и физическими свойствами (немагнитные, коррозионно-стойкие, с высокой электропроводностью и др.), т. е. с особыми свойствами – мартенситные и аустенитные коррозионно-стойкие (30X13, 40X13, I2XI8H9T) и мартенситно-стареющие стали (Н18К9М5Т).

Легированной называется сталь, в которую для придания ей определенных механических, технологических или специальных свойств введены легирующие элементы. Легирующие элементы. Элемент

Маркировка легированных сталей
Для обозначения марок сталей разработана система, принятая в ГОСТах. Обозначения состоят из числа цифр и букв, указывающих на примерный состав стали. Каждый легирующий элем

СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ СТАЛЕЙ
Цель работы: изучение состава, структуры маркировки и механических свойств легированных сталей, выбор оптимального состава материала и режимов упрочняющей обработки в соответствие

К деталям
Какай выбрать материал для изготовления детали, как ее изготовить и упрочнить – зависит, прежде всего, от условий работы детали, величины и характера, нагружения при эксплуатации, ее размеров, масс

Стали и упрочняющая обработка для типовых деталей машин
Валы. В зависимости от условий эксплуатации стойкость валов определяется усталостной прочностью при кручении и изгибе, контактной прочностью или износостойкостью. Малонагруженные ме

Прокаливаемость
Под прокаливаемостью подразумевают глубину проникновения закаленной зоны. Несквозная прокаливаемость объясняется тем, что при закалке деталь охлаждается быстрее с поверх

Цементация стали
При цементации происходит поверхностное насыщение стали углеродом, в результате чего получается высокоуглеродистый поверхностный слой. Поскольку для цементации берут низкоуглеродистую сталь, то сер

Натурные и эксплуатационные испытания
В заключение необходимо отметить, что какими бы точными ни были предварительные расчеты конструкционной прочности, обеспечить которую должен выбираемый материал, нельзя судить только по ним о надеж

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Цель работы: ознакомление со строением, свойствами инструментальных углеродистых, быстрорежущих сталей, твердых, сверхтвердых сплавов и керамических материалов; изучение их структу

Углеродистые стали
Углеродистые стали (ГОСТ 1435-90) производят: – качественными - У7, У8, У9, …, У13; – высокачественными - У7А, У8А, У9А, …, У13А. Буква У

Химический состав (ГОСТ 5950-73, ГОСТ 19265-73, ГОСТ 28393-89) и режимы термической обработки наиболее применяемых инструментальных сталей
Марка стали Содержание элементов, % Температура, °С С Si Cr W Mo

Температуры отпуска различного инструмента из углеродистой стали
Инструмент Сталь Приемочная твердость рабочей части HRC Температура отпуска, °С Метчики У10–У12

Низколегированные стали
Эти стали содержат до 5% легирующих элементов (табл. 3.1), которые вводят для увеличения закаливаемости, прокаливаемости, уменьшения деформаций и опасности растрескивания инструмент

Быстрорежущие стали
Быстрорежущие стали предназначены для изготовления режущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания. Быстрорежущая сталь должна обладать высокой горячей твер

Некоторых быстрорежущих сталей
Сталь Температура закалки, °С Состав твердого раствора, % (атомн.) К4р58, °С Остаточный аустенит, %

Из быстрорежущих сталей
Марка стали Закалка Отпуск Температура, °С Твердость HRC Количество аустенита, % Температура,

Штамповые стали
Для обработки металлов давлением применяют инструменты, деформирующие металл, – штампы, пуансоны, ролики, валики и т. д. Стали, применяемые для изготовления инструмента такого рода,

Ударного деформирования в холодном состоянии (ГОСТ 6950-73)
Сталь Содержание элементов, % Закалка Отпуск С Si Cr W Температура.

Состав сталей для штампов холодного деформирования,
% (ГОСТ 5950-73) Сталь С Сr Мо W V Х12 Х12М Х12Ф1 Х6ВФ

Режимы термической обработки стали Х12Ф1 (Х12М)
Режим Температура, °С Среда охлаждения Твердость HRC (после закалки) Количество аустенита, % Температура отпуска,

Состав стали для штампов горизонтально-ковочных
машин и прессов, % Сталь C Mr Si Cr w Mo V

Режимы термической обработки сталей для прессового инструмента
Марка стали Отжиг Закалка Отпуск Температура, °С Твердость НВ Температура, °С

Твердые сплавы
В настоящее время для скоростного резания металлов применяют инструмент, оснащенный твердыми сплавами. Рабочая температура резания инструмента из твердых сплавов до 800–1000°С.

Свойства некоторых твердых сплавов (гарантируемые)
Группа сплава Марка сплава Состав, % Сопротивление изгибу, МПа Плотность, г/см3 Твердость HRA

Сверхтвердые сплавы и керамические материалы
Применяемые для лезвийного инструмента синтетические сверхтвердые материалы (СТМ) являются плотными модификациями углерода и нитрида бора. Алмаз и плотные модификации нитри

Порядок выполнения работы
1. Изучите марки и химический состав сталей и сплавов, классификацию сталей по способу изготовления и по назначению в зависимости от содержания хрома, никеля и меди, требования к ма

Белые чугуны
В белых чугунах весь углерод находится в химически связанном состоянии (в виде цементита), т. е. кристаллизуются они, как и углеродистые стали, по метастабильной диаграмме Fe – Fe

Серые, высокопрочные и ковкие чугуны
Серые, высокопрочные и ковкие чугуны относятся к материалам, в которых весь углерод или его часть находится в виде графита. Излом этих чугунов – серый, матовый. В их структуре разли

Порядок выполнения работы
1. Изучите классификацию чугунов, их строение, маркировку и способы получения. 2. Исследуйте под микроскопом шлифы и указать, к какому виду чугунов относится каждый образец

Cтраница 2

Конструкционные легированные стали маркируются следующим образом: вначале ставится двузначное число, выражающее среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента, затем русскими заглавными буквами перечисляются находящиеся в стали легирующие элементы. При этом приняты следующие обозначения: X-Сг, Н - Ni, M-Mo, Г - Мп, Д - Cu, В-W, Ф-V, Б - Nb, Р - В, К-Со, С-Si, Т - Ti, Ц - Zr, Ю - А1, П - Р, А-N. Проставляемая после буквы цифра означает среднее количество данного элемента в процентах. Если элемента менее I %, то цифра не ставится. Стоящая в конце маркировки буква А свидетельствует о высоком металлургическом качестве стали и прежде всего о том, что в ней серы и фосфора менее 0 02 % каждого.  

Конструкционные легированные стали могут быть разделены на строительные и машиностроительные. Строительные стали применяют для изготовления различного рода строительных металлоконструкций, машиностроительные - для изготовления деталей машин.  

Конструкционная легированная сталь содержит, кроме обычных элементов, еще и специальные легирующие элементы: хром, никель, ванадий, алюминий, кобальт и др. Легирующие элементы придают стали особые свойства. Например, хром повышает предел прочности и текучести стали при сохранении достаточной вязкости, вольфрам увеличивает твердость, сообщает большую устойчивость при отпуске, молибден увеличивает прокаливаемость, повышает пластичность и вязкость.  

Конструкционная легированная сталь делится на качественную и высококачественную.  

Конструкционные легированные стали, применяемые для изготовления разнообразных деталей машин и конструкций, должны обладать высокой прочностью и вязкостью.  

Конструкционные легированные стали в свою очередь делят на строительные (или низколегированные) и машиностроительные общего назначения (цементуемые и улучшаемые), а также рессорно-пружинные.  

Конструкционные легированные стали содержат больше легирующих элементов и поступают в виде сортового проката (круглого, квадратного, шестигранного), нередко калиброванного, листов, поковок и других полуфабрикатов.  

Конструкционную легированную сталь применяют редко.  

Конструкционную легированную сталь подвергают термической обработке либо для умягчения перед обработкой резанием, либо для предотвращения появления флокенов.  

Конструкционную легированную сталь применяют для деталей особо ответственного назначения.  

Конструкционную легированную сталь принято делить на две основные группы: цементуемая и улучшаемая. Наиболее важной характеристикой для нее являются механические свойства. В деталях малых размеров, прокаливающихся при термической обработке насквозь, механические свойства стали определяются в основном количеством углерода и практически не зависят от содержания легирующих элементов. В связи с этим для изготовления различных изделий необходимо выбирать марки легированной конструкционной стали с учетом ее прокаливаемости.  

Конструкционную легированную сталь различают: качественную, высококачественную и особо высококачественную. Высококачественная обозначается буквой А в конце марки, а особо высококачественная - буквой Ш через черточку в конце марки. Например, сталь марки 12ХНЗА - высококачественная, а сталь марки ЗОХГС-Ш - особо высококачественная.  

Подобно конструкционным легированным сталям, инструментальные легированные стали обладают лучшей прокаливаемостью по сравнению с углеродистыми. Поэтому крупные по своим размерам инструменты, например большие штампы, изготовляются всегда из легированных сталей.  

Улучшаемые конструкционные легированные стали (см. табл. 21) содержат от 0 30 до 0 45 % углерода и обычно подвергаются закалке с высоким отпуском.  

Чаще всего конструкционные легированные стали подвергают закалке в масле с последующим высоким или низким отпуском. Некоторые стали приобретают хорошие прочность и вязкость в результате изотермической закалки при температуре 300 - 400 С.