Задача по "Физике"

Задание 15.

Стаканы цилиндров мощных моторов должны обладать повышенной износостойкостью на рабочей поверхности и поэтому высокой твердостью (950...1000 НV). Одновременно требуются высокие механические свойства в сердцевине изделия (предел текучести должен быть не менее 750 МПа). Укажите подходящую марку стали, ее химический состав, рекомендуйте режимы упрочняющей обработки.

Исходя из вышестоящих требований, а именно: повышенная износостойкость на рабочей поверхности (высокая твердость), высокие мех. свойства в сердцевине изделия, мною было принято решение рассмотреть группу конструкционных легированных сталей.

Также для достижения высокой износостойкости поверхности и высокой твердости порядка 950…1000 HV следует рассмотреть стали, подвергающиеся азотированию, а именно стали, содержащие от 0,3 до 0,5 % C и для большей эффективности такие легирующие элементы, как: хром, молибден, алюминий, кремний, ванадий и др.

Помимо этого, следует учитывать высокий предел текучести (не менее 750 МПа).

Мною предложены стали из марочника: 30Х3МФ, 38ХМА. 38Х2МЮА.

Стали 38Х2МЮА и 38ХМА – высококачественные, что делает их более дорогостоящими, а выбор 30Х3МФ экономичным.

Учитывая технологические свойства, такие как, например, свариваемость, следует выделить что стали 38ХМА и 38Х2МЮА трудносвариваемые, в то время 30Х3МФ ограниченно свариваемая.

Однако сталь 38Х2МЮА единственная не склонна к отпускной хрупкости.

Исходя из технологических соображений решил выбрать сталь 38Х2МЮА.

Хим. Состав стали 38Х2МЮА по ГОСТ 4543-2016: [pic 1]

Режимы упрочняющей обработки:

Для повышения твердости и прочности:

Закалка 920…940 °С (A3 + 30°С), масло.

(Получение мартенситной структуры).

Для снятия остаточных напряжений: