Материаловедение в машиностроении

червячные колеса и др.) практически во всех областях машиностроения: автомобильной, тракторной, станкостроения. К термоулучшаемым сталям, т.е. упрочняемым по всему сечению, относятся углеродистые и низколегированные стали, содержащие более 0,35% С, и средне- и высоколегированные стали, содержащие более 0,3% С. Химический состав сталей регламентирует ГОСТ 4543– 2016. После улучшения структура сталей представляет сорбит отпуска. В сорбите отпуска частицы цементита имеет сферическую («зернистую») форму, а феррит упрочнён легирующими элементами. Сочетание твёрдорастворного упрочнения феррита и дисперсионного упрочнения за счёт частиц карбида обеспечивает повышенную статическую (σ в до 1350 МПа) и циклическую (σ -1 до 760 МПа) прочность улучшаемых сталей в сочетании с такими свойствами как: хорошая пластичность (δ = 10 – 14 %); малая чувствительность к концентраторам напряжений; достаточный запас ударной вязкости ( в сталях, содержащих никель KCU = 0,6 - 0,9 МДж/м 2 ); низкий порог хладноломкости ( t 50 = -100…… -140ºС). Все эти свойства, а также прокаливаемость, зависят от содержания легирующих элементов в стали. Легирующие элементы повышают устойчивость аустенита при охлаждении, поэтому наибольшим критическим диаметром обладают комплексно – легированные стали. При усложнении легирования повышается и временное сопротивление, и критический диаметр, а также понижается порог хладноломкости (таблица 8.1). Поскольку способность упрочняться на ту или иную глубину определяется влиянием легирующих элементов, то она неодинакова в разных сталях этой группы. Улучшаемые стали при одинаковом содержании углерода, но при разном содержании легирующих элементов имеют близкие прочностные свойства в деталях небольшого сечения, но заметно различаются в деталях крупного сечения. Поэтому выбор марки стали зависит от уровня требуемых свойств и толщины изделия. 189