Материаловедение и термическая обработка. Макаров Ю.Ф - 11 стр.

напряжения от изгиба, кручения и повторно переменных нагрузок
воспринимают наружные слои, которые должны обладать повышенными
механическими свойствами. Однако в сопротивлении динамическим
нагрузкам, которые воспринимает вал, участвуют не только поверхностные,
но и нижележащие слои металла. Таким образом, углеродистая сталь не будет
иметь требуемых свойств по сечению вала диаметром 70 мм.

   Сталь 20ХН3А        легирована никелем и хромом для повышения
прокаливаемости и закаливаемости. Она получает после закалки достаточно
однородные структуру и механические свойства в сечении диаметром до 75
мм.
    Для стали 20ХН3А рекомендуется следующая термическая обработка:
    1. Закалка с 820…835 °С в масле.
    При закалке с охлаждением в масле (а не в воде, как это требуется для
углеродистой стали) возникают меньшие напряжения, а следовательно, и
меньшая деформация. После закалки сталь имеет структуру мартенсит и
твёрдость не ниже 50 HRC.
    2.Отпуск 520…530 °С. Для предупреждения отпускной хрупкости, к
    которой чувствительны стали с хромом (или с марганцем), вал после
    нагрева следует охлаждать в масле.
     Механические свойства стали 20ХН3А в изделии диаметром до 75 мм
после термической обработки:
    Предел прочности   σв , Н/мм2 ……….900…1000
    Предел текучести σ0,2 , Н/мм2……….750…800
    Предел выносливости σ-1 , Н/мм2 ……400…430
    Относительное удлинение δ, %………..8…10
    Относительное сужение ψ, %………45…50                       Ударная
                       2
вязкость    КС, кДж/м ………900

Таким образом, эти свойства обеспечивают требования, сформулированные в
задаче, для вала диаметром 70 мм.




                                   11