Стали цементуемые. Цементация сталей.
При работе деталей под действием динамических нагрузок в условиях поверхностного износа для их изготовления применяют низкоуглеродистые стали, содержащие обычно не более 0,2 % С, подвергая их цементации, закалке и низкому отпуску.Твердость поверхности готовой детали должна составлять около ИКС 60. В отличие от слабопрокаливающихся углеродистых сталей при цементации и термо¬обработке легированных сталей происходит дополнительное упроч¬нение сердцевины. Это упрочнение тем больше, чем более легирована сталь.
В зависимости от степени упрочняемости сердцевины различают три группы цементуемых сталей:
с неупрочняемой сердцевиной
со слабо упрочняемой сердцевиной
с сильноупрочняемой сердцевиной
К первой группе относятся углеродистые стали марок 10, 15, 20. Их применяют для малоответственных деталей с неупрочняемой сердцевиной и деталей небольших размеров. Под цемен¬тованным слоем при закалке аустенит превращается в феррито-перлитную смесь.
Вторую группу составляют низколегированные хромистые стали марок 15Х, 20Х, имеющие слабоупрочняемую сердцевину. Дополнительное легирование малыми добавками ванадия (сталь 15ХФ) позволяет получить более мелкое зерно, что улучшает пластичность и вязкость стали.
Стали третьей группы используют для изготовления деталей, испытывающих значительные ударные нагрузки, имеющих большее сечение или сложную конфигурацию или подвергающихся действию больших знакопеременных напряжений. В состав этих сталей вводят никель: 20ХН, 12ХНЗА, 12Х2Н4А. Ввиду его дефицитности никель иногда заменяют марганцем, вводя, кроме того, небольшое количество титана или ванадия для измельчения зерна (18ХГТ).
Легирование хромоникелевых сталей вольфрамом или молибденом (например, сталь марки 18Х2Н4ВА или 18Х2Н4МА) дополнительно стабилизирует переохлажденный аустенит, а, следовательно, еще больше увеличивает прокаливаемость стали. В результате закалки в масле сердцевина деталей приобретает структуру мартенсита. Такие стали применяют для крупных тяжело нагруженных деталей типа зубчатых колес, осей и др. Эти детали устойчивы к динамическим нагрузкам.
