Определение температуры начала мартенситного превращения

Спецсплавы

Руководитель: _______________ Рыжков М.А.

Исполнитель:

студент группы Мт- 490701 _______________ Сурат C.А.

Екатеринбург

Содержание

1. Марочный химический состав по ГОСТ.. 2

2. Критические температуры при нагреве. 3

3. Превращения переохлажденного аустенита в изотермических условиях и при непрерывном охлаждении. 4

4. Определение верхней критической скорости закалки. 5

5. Определение температуры начала мартенситного превращения. 5

6. Технология выплавки и последующей термохимической обработки. 5

7. Типовые режимы термической обработки. 7

8. Методы поверхностного упрочнения деталей, изготовленных из рассматриваемой стали. 8

9. Механические свойства в зависимости от режима обработки. 10

10. Отпускная хрупкость. 10

11. Хладостойкость. 11

12. Прокаливаемость. 13

13. Виды брака заготовок и готовой продукции, причины и метод борьбы.. 15

14. Рекомендуемые области применения. 16

15. Схема технологического процесса изготовления деталей (зубчатое колесо) 17

Список используемой литературы.. 21

Марочный химический состав по ГОСТ

Таблица 1. Химический состав в % материала 20ХГР ГОСТ 4543 - 71 [1].

C	Si	Mn	Ni	S	P	Ti	Cu	B	Cr
0,18...0,24	0,17... 0,37	0,7 ... 1	не более	0,001... 0,005	0,75... 1,05
0,3	0,035	0,035	0,06	0,3

Класс: Сталь конструкционная легированная

Российские заменители: 20ХН3А, 20ХН2М, 12ХН3А, 18ХГТ, 12ХН2.

Таблица 2.Зарубежные аналоги.

Американский AISI, ASTM, ASME	Германский DIN	Японский JIS	Китайский GB	Великобританcкий B.S.	Итальянский UNI	Французский AFNOR NF
SA-29 Grade	16 MnCr 5	-	15CrMn 20CrMn	527 M 17 590 H 17 590 M 17	16 MnCr 5	16 MC 5 16 MnCr 5 RR

Критические температуры при нагреве

Таблица 3. Температура критических точек, °С:

Ac1	Ас3

Температуры Ас₁ и Ас₃ можно рассчитать по эмпирическим формулам. [1]

.

По нижнему пределу температура Ac₁ будет иметь значение:

°С,

по верхнему °С

Точки Ас_3, рассчитанные по формуле:

.

будут равняться по нижнему и верхнему пределу 813,84 °С и 844,72 °С соответственно.

Превращения переохлажденного аустенита в изотермических условиях и при непрерывном охлаждении

Рисунок 1. Изотермическая и термокинетическая диаграммы превращения стали 18ХГ при скорости охлаждения от Ac3.

Таблица 4. Химический состав стали 18ХГ [1].

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0,15...0,21	0,17...0,37	0,9...1,2	не более 0,3	не более 0,035	не более 0,035	0,9...1,2	не более 0,3

Так как для стали 20ХГР нету диаграммы в справочнике Попова, то берем ближайшую по составу сталь и диаграмму. Исходя из того, что в стали 20ХГР присутствует бор, то диаграмме стали 18ХГ, будет смещена по диагонали вправо вверх.

Определение верхней критической скорости закалки

Для ближайшей стали 18ХГР эта скорость определяется началом перлитного превращения t_min = 650 ^oC и τ_min=90 c.

V_вкз= ; V_вкз= =2,16 ^оС

Определение температуры начала мартенситного превращения

Мн – температура начала мартенситного превращения, рассчитываем по формуле Попова [3]:

.

Температура мартенситного превращения по нижнему пределу

,

по верхнему пределу