Назначение конструкционных сталей основных марок

Марки стали

Термическая обработка

Механические свойства

Область применения

Ст3

Без термической обработки

См. табл. 1

Сварные конструкции; детали, работающие с малой на­грузкой без трения; кожухи, щитки, крышки, прокладки

А12

Жидкостная цементация или цианирование

Поверхность 56 … 62 HRC

Мелкие малонагруженные детали, к которым предъявля­ются требования шероховатости поверхности и сопротив­ления износу: винты, гайки, оси, кольца

15

Цементация, закалка в во­де, отпуск

При сечении* до 50 мм:

σ_в = 440 … 540; σ_т = 250 … 290; δ ≥ 20; ψ ≥ 50; 56 … 62 HRC

Малонагруженные мелкие и средние детали простой конфигурации, работающие в условиях трения: валки, втулки, упоры, пальцы, оси

35

Без термической обработки

См. табл. 3

Малонагруженные детали: оси, тяги, кольца, рычаги, фланцы

Закалка в воде, отпуск

При сечении до 20 мм: σ_в ≥ 980; σ_т ≥ 640; δ ≥ 8; ψ ≥ 30; 30 … 40 HRC

Мелкие средненагруженные детали, к которым предъяв­ляются требования повышенной прочности; втулки, вали­ки, винты, штифты, упоры, кольца

Жидкостная цементация или цианирование

—

Малонагруженные детали, к которым предъявляются тре­бования сопротивления износу, установочные винты, оси и детали крепежа

А40Г

Без термической обработки

См. табл. 2

Ходовые винты металлорежущих станков

45

Улучшение (закалка с вы­соким отпуском)

При сечении до 100 мм: σ_в ≥ 740; σ_т ≥ 440; δ ≥ 13; ψ ≥ 35; 192 … 285 HВ

Средне нагруженные детали, работающие при небольших скоростях и средних давлениях: валы, работающие в под­шипниках качения, шлицевые валы, шпонки, втулки, вилки

Закалка с нагревом ТВЧ с глубиной закаленного  слоя 1,8 , отпуск

σ_в = 880 … 1180; σ_т = 690 … 880; δ ≥ 7; ψ ≥ 20; 38 … 46 HRC

Детали средних размеров несложной конструкции, к ко­торым предъявляются требования повышенной прочности и твердости: ролики, валики, цапфы, винты, собачки и др.

50 … 60HRC

Детали средних и крупных размеров, к которым предъяв­ляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости: зубчатые колеса, шпиндели и валы, работающие в подшипниках скольжения при средних окружных скоростях. При требовании повышен­ной прочности сердцевины изделия (средних размеров) материалы должны быть улучшены перед закалкой с на­гревом ТВЧ

Закалка в масле, отпуск

σ_в ≥ 880; σ_т ≥ 640; δ ≥ 15; ψ = 40; 30 … 40 HRC

Мелкие тонкостенные детали сложной конфигурации

Закалка в воде или в ще­лочном растворе

При сечении до 20 мм: σ_в ≥ 1180; σ_т ≥ 930; δ ≥ 6; 40 … 50HRC

Детали средних размеров несложной конфигурации: сто­поры, фиксаторы, храповые колеса, упоры, валики

У10

Без термической обработки

—

Ходовые винты прецизионных станков

Закалка в воде или в ще­лочном растворе, отпуск

58 … 62 HRC

Центры к станкам, втулки

50Г2

Нормализация

187 … 230 НВ

Крупные малонагруженные детали тяжелых машин: зубча­тые колеса, шпиндели и валы, работающие в подшипни­ках качения

Закалка в масле, отпуск высокий

При сечении до 80 мм: σ_в ≥ 940; σ_т ≥ 680; δ ≥ 9; ψ ≈ 40; 250 … 300 НВ

Средненагруженные крупногабаритные детали тяжелых машин, к которым предъявляются требования общей по­вышенной прочности; зубчатые колеса, шпиндели и валы, работающие в подшипниках качения

65Г

Закалка в масле, отпуск

–

Детали, к которым предъявляются требования высокой износоустойчивости и высоких пружинящих свойств, на­пример цанг, высокая твердость (58 … 62 HRC) относится к головке цанги; на хвостовой (пружинящей) части твер­дость 42 … 48 HRC

При сечении до 20 мм:

σ_в ≥ 1470; σ_т ≥ 1230; δ ≥ 5; ψ ≥ 10; σ_-1 = 580; 42 … 48 HRC

Детали, работающие при знакопеременных нагрузках: крупные пружины, пружинящие кольца и шайбы, фрик­ционные диски

20Х

Цементация, закалка в мас­ле, отпуск

При сечении до σ_в ≥ 820; σ_т ≥ 620; δ ≥ 10; ψ ≥ 40; КС ≥ 600; σ_-1 ≈ 580; сердцевина НВ ≥ 212; поверхность 56 … 62 HRC

Детали средних размеров с твердой износоустойчивой поверхностью при достаточно прочной и вязкой сердце­вине, работающие при больших скоростях и средних дав­лениях: зубчатые колеса, кулачковые муфты, втулки, на­правляющие планки, плунжеры, копиры, шлицевые вали­ки, шпиндели и валы, работающие в подшипниках сколь­жения

40Х

Закалка в масле, высокий отпуск

При сечении до 50 мм: σ_в = 780 … 930; σ_т = 590 … 690; δ ≥ 10; ψ = 40 … 50; КС ≥ 600; σ_-1 ≈ 350; 230 … 280 НВ

При сечении до 100 мм: σ_в ≥ 740; σ_т ≥ 510; δ ≥ 15; ψ ≥ 50; КС ≥ 600; 230 … 285 НВ

Детали с общей повышенной прочностью; работающие при средних скоростях и средних давлениях: зубчатые передачи, червячные валы, шлицевые валы; промежуточ­ные оси, шпиндели и валы, работающие в подшипниках качения

Закалка в масле, отпуск

34 … 42 HRC

Сильно нагруженные шпиндели и валы, работающие в подшипниках качения, клапаны, шаровые опоры, храпо­вые колеса

σ_в = 1470 … 1570; σ_т = 1280 … 1370; δ ≈ 7; ψ ≈ 25; КС ≈ 300; 45 … 50 HRC

Детали, работающие при средних окружных скоростях, высоких давлениях и небольших ударных нагрузках: зуб­чатые колеса, шпиндели, втулки, кольца, рейки, роторы гидронасосов

40Х

Закалка с нагревом ТВЧ с глубиной  закаленного  слоя 1,8-, отпуск

σ_-1 ≈ 560; 50 … 54 HRC

Детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износоустойчи­вости: зубчатые колеса, валы, оси. При требовании повы­шенной прочности сердцевины изделия материалы долж­ны быть улучшены перед закалкой с нагревом ТВЧ

45Х

Закалка, высокий отпуск

230 … 280 НВ

Крупногабаритные детали с общей повышенной прочно­стью, работающие при средних скоростях и средних дав­лениях; валы, вращающиеся в подшипниках качения, зубчатые колеса, червячные валы, шлицевые валы

При сечении до 100 мм: σ_в ≥ 830; σ_т ≥ 590; δ ≥ 10; ψ ≥ 40; КС ≈ 500; σ_-1 ≈ 350; 230 … 300 НВ

Детали, работающие при средних окружных скоростях, давлениях и ударных нагрузках: валы, вращающиеся в подшипниках качения, валики, зубчатые колеса

40ХН

Закалка в масле, отпуск

При сечении до 40 мм: σ_в ≥ 1570; σ_т ≥ 1370; δ ≥ 7; ψ ≥ 40; КС ≈ 400; 48 … 54 HRC

Мелкие и средние детали, работающие при высоких дав­лениях и ударных нагрузках, при требовании высокой прочности и повышенной пластичности: зубчатые колеса, кулачковые муфты, червяки

18ХГТ

Цементация, закалка в мас­ле, отпуск

При сечении до 50 мм: σ_в ≥ 980; σ_т ≥ 780; δ ≥ 9; ψ ≥ 50; КС ≥ 800; сердцевина 240 … 300 НВ; поверхность 56 … 62 HRC

Детали, работающие при больших скоростях, средних и высоких давлениях, при наличии ударных нагрузок: валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, зубчатые коле­са, червяки, кулачковые муфты, втулки. Применяют при требовании высокой поверхностной твердости и износо­устойчивости, если необходима более высокая прочность и вязкость, чем у стали 20Х

12ХН3А

Цементация, закалка в мас­ле, отпуск

При сечении до 100 мм: σ_в ≥ 830; σ_т ≥ 690; δ ≥ 10; ψ ≥ 50; КС ≥ 800; σ_-1 ≈ 380; сердцевина 260 НВ; поверхность 58 … 62 HRC

Сильно нагруженные детали с высокой поверхностной твердостью, износоустойчивостью и вязкой сердцевиной, работающие при больших скоростях и ударных нагрузках: шпиндели и валы в подшипниках скольжения; зубчатые колеса сложной конфигурации, гильзы, кулачковые муф­ты, червяки

38Х2Ю

Азотирование

При сечении до 60 мм: σ_в ≥ 930; σ_т ≥ 780; δ ≥ 12; ψ ≥ 50; КС ≥ 800; сердцевина 260 НВ; поверхность 870 … 1020 HV

Детали очень высокой твердости и износоустойчивости при незначительной деформации: копиры, эксцентрики, плунжеры

ШХ15

Закалка в масле, отпуск

σ_в ≥ 2160; σ_т ≥ 1670; КС≈ 50; σ_-1 ≈ 650;38 … 64 HRC

Детали с высокой твердостью и износоустойчивостью: статоры лопастных насосов, копиры, ролики, собачки храпового механизма, пальцы

35ХМ

Закалка в масле, высокий отпуск

280 … 300 НВ

Зубчатые колеса, обрабатываемые в улучшенном состоя­нии, для точных передач

Закалка в масле, отпуск

При сечении до 40 мм: σ_в ≥ 1570; σ_т ≥ 1370; δ ≥ 12; ψ ≥ 38; σ_-1 ≈ 640; 45 … 53HRC

Зубчатые колеса, шпиндели, работающие в условиях больших нагрузок и скоростей, где большое значение имеет предел выносливости