Сталь 20х характеристики применение: Конструкционная сталь характеристики, свойства

Сталь 20Х

20Х-сталь конструкционная легированная. Сварка стали 20Х производится без подогрева и без последующей термообработки. Сталь 20Х мало мало флокеночувствительна и не склонна к отпускной хрупкости. Сталь 20Х используется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины (работающих в условиях износа при трении): втулки шестерни обоймы гильзы диски плунжеры рычаги и другие цементуемые детали Заменителями стали 20Х являются марки 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ. Химический состав в % стали 20Х. C Si Mn Ni S P Cr Cu 0. 17-0.23 0.17-0.37 0.5-0.8  до 0.3  до 0.035  до 0.035 0.7-1  до 0.3 Механические свойства при Т=20 oС стали 20Х. Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр. — мм — МПа МПа % % кДж / м2 — Поковки до 100   390 195 26 55 590 Нормализация Поковки 100-300   390 195 23 50 540 Нормализация Поковки 300-500   390 195 20 45 490 Нормализация Твердость стали 20Х после отжига HB=179 Твердость стали 20Х калиброванного нагартованного HB=207 Физические свойства стали 20Х. T E 10-5 a106 l r C R 109 Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м 20 2.16   42 7830     100 2.13 10.5 42 7810 496   200 1.98 11.6 41 7780 508   300 1.93 12.4 40   525   400 1.81 13.1 38 7710 537   500 1.71 13.6 36   567   600 1.65 14.0 33 7640 588   700 1. 43   32   626   800 1.33   31   706   Обозначения: Механические свойства:   sв — Предел кратковременной прочности, [МПа] sT — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] d5 — Относительное удлинение при разрыве, [ % ] y — Относительное сужение, [ % ] KCU — Ударная вязкость, [ кДж / м2] HB — Твердость по Бринеллю Физические свойства:   T — Температура, при которой получены данные свойства, [Град] E — Модуль упругости первого рода , [МПа] a — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град] l — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость стали) , [Вт/(м·град)] r — Плотность стали , [кг/м3] C — Удельная теплоемкость стали (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)] R — Удельное электросопротивление, [Ом·м]

компания Металлинвест в Компании Металлинвест

Характеристика материала 20Х
 

Марка:	20Х
Заменитель:	15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ
Классификация:	Сталь конструкционная легированная
Применение:	втулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении.

Химический состав в % материала 20Х.
 

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0.17-0.23	0.17-0.37	0.5-0.8	до 0.3	до 0.035	до 0.035	0.7-1	до 0.3

Температура критических точек материала 20Х.
 

Ac1=750, Ac3(Ac m)=825, Ar3(Arcm)=755,  Ar1=665, Mn=390

Механические свойства при Т=20^oС материала 20Х.
 

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Поковки	до 100		390	195	26	55	590	Нормализация
Поковки	100-300		390	195	23	50	540	Нормализация
Поковки	300-500		390	195	20	45	490	Нормализация

 

Твердость материала 20Х после отжига	HB=179
Твердость материала 20Х калиброванного нагартованного	HB=207

Физические свойства материала 20Х.

 

T	E 10-5	a106	l	r	C	R 109
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2. 16		42	7830
100	2.13	10.5	42	7810	496
200	1.98	11.6	41	7780	508
300	1.93	12.4	40		525
400	1.81	13.1	38	7710	537
500	1.71	13.6	36		567
600	1.65	14.0	33	7640	588
700	1.43		32		626
800	1.33		31		706

Технологические свойства материала 20Х.
 

Свариваемость:	без ограничений.
Флокеночувствительность:	малочувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна.

Обозначения:

Механические свойства:
	sв	— Предел кратковременной прочности, [МПа]
	sT	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
	d5	— Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
	y	— Относительное сужение, [ % ]
	KCU	— Ударная вязкость, [ кДж / м2]
	HB	— Твердость по Бринеллю

 

Физические свойства:
	T	— Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
	E	— Модуль упругости первого рода , [МПа]
	a	— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]
	l	— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
	r	— Плотность материала , [кг/м3]
	C	— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
	R	— Удельное электросопротивление, [Ом·м]

 

Свариваемость:
без ограничений	— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Характеристики стали 20юч

Применение

Сталь 20ЮЧ применяется:

• для изготовления труб, корпусов, днищ, плоских фланцев и других деталей, эксплуатируемых в средах содержащих сероводород и углекислый газ при температурах от -40 °С до +475 °С;
• для производства деталей трубопроводной арматуры с проведением термообработки; сварных сосудов газовой и нефтехимической промышленности;
• бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных труб повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, предназначенных для использования в системах нефтегазопроводов, технологических промысловых трубопроводов, транспортирующих нефть и нефтепродукты, а также в системах поддержания пластового давления в условиях нефтедобывающих предприятий эксплуатируемых в средах, содержащих сероводород и углекислый газ.

Примечание
Сталь стойкая к коррозионному растрескиванию.

Химический состав

Химический состав в %

НТД на сталь 20ЮЧ	C	S	P	Mn	Cr	Si	Ni	N	Cu	Ca	As	Al
ТУ 14-1-4853-90	0,16-0,22	≤0,005	≤0,020	0,50-0,80	—	0,17-0,37	≤0,25	≤0,012	≤0,25	0,001-0,010	≤0,08	0,03-0,10
ТУ 14-1-4179-86	0,16-0,22	≤0,012	≤0,020	0,50-0,80	≤0,30	0,17-0,37	≤0,40	≤0,012	—	—	—	0,03-0,10
ТУ 14-3-1652-89	0,16-0,22	≤0,012	≤0,020	0,50-0,80	—	0,17-0,37	≤0,40	≤0,012	—	—	—	0,03-0,10
ТУ 14-3Р-54-2001	0,16-0,22	≤0,012	≤0,020	0,50-0,80	≤0,25	0,17-0,37	≤0,40	≤0,012	≤0,30	—	—	0,03-0,10
ТУ 14-162-14-96	0,17-0,22	≤0,015	≤0,015	0,50-0,65	≤0,25	0,17-0,37	≤0,25	≤0,012	≤0,25	—	—	0,03-0,05
ТУ 14-3-1745-90	0,16-0,22	≤0,012	≤0,020	0,50-0,80	≤0,25	0,17-0,37	≤0,40	≤0,012	—	—	—	0,03-0,10

Fe — основа.

По ТУ 14-1-4853-90, ТУ 14-3-1652-89 и ТУ 14-1-4179-86 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. В раскисленную сталь с целью глобуляризации сульфидных неметаллических включений вводится РЗМ (титан, кальций, цирконий) из расчета 0,7 кг/т. Содержание РЗМ в стали не является сдаточным показателем, но контролируется и вносится в документ о качестве. В сталь вводятся технологическая добавка силикокальция из расчета получения в готовом прокате 0,001-0,010 % кальция.

По ТУ 14-3-1652-89 и ТУ 14-1-4179-86 содержание остальных элементов — по ГОСТ 1050.

По ТУ 14-162-14-96 химический состав приведен для стали 20ЮЧА. В стали допускаются отклонения по содержанию углерода (-0,020 %), алюминия (±0,010 %), марганца (+0,15 %), серы (+0,005 %), фосфора (+0,005 %). В раскисленную сталь с целью глобуляции сульфидных неметаллических включений вводится церий из расчета содержания церия в стали 0,050 %, содержание которого не контролируется, а в сертификат заносится его расчетная величина. С целью повышения прочностных свойств допускается введение в сталь ванадия в количестве до 0,050 %.

По ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3Р-54-2001 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. Остаточное содержание остальных элементов по ГОСТ 1050. Отклонение по содержанию углерода -0,020 %, алюминия +0,010 %, другим элементам по ГОСТ 1050. В раскисленную сталь с целью глобуляризации сульфидных неметаллических включений вводится один или несколько модификаторов из группы: РЗМ, титан, кальций, цирконий в количестве до 0,07% каждого. Содержание этих элементов в стали не является сдаточным показателем, но вносится в документ о качестве.

Механические свойства

Механические свойства стали 20ЮЧ, при 20°С

Состояние поставки

Сечение (мм)

t испыт. (°C)

t отпуска (°C)

sТ | s0,2 (МПа)

sB (МПа)

d5 (%)

d4

d

d10

y (%)

KCU (кДж/м2)

HB

HRC

HRB

HV

HSh

Заготовка трубная по ТУ 14-1-4179-86 (термообработанные продольные образцы)

≥235

≥410

≥23

≥490

≤190

Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка на воздухе от 900-920 °C (выдержка 2,5-4,0 часа в зависимости от толщины и массы заготовки). (KCU-40°С)

≤180

≥235

≥412

≥23

≥490

≤190

Толстолистовой прокат (10-160 мм) в состоянии поставки (нормализация или термоулучшение, KCU-40°С)

Образец

≥235

≥410

≥23

≥480

Трубы бесшовные горячедеформированные термообработанные в состоянии поставки по ТУ 14-162-14-96

Образец

338-470

502-627

≥25

≤92

Трубы холоднодеформированные Dн=25-89 и трубы бесшовные горячедеформированные в состоянии поставки (нормализованные) по ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3Р-54-2001. Термообработанные, в состоянии поставки (KCU-40°С)

Образец

245-382

≥412

≥23

≥490

≤190

 

Технологические свойства
Коррозионная стойкость	По ТУ 14-3-1745-90 пороговое значение сероводородного коррозионного растрескивания должно быть не менее 147 МПа (15 кгс/мм2).
Микроструктура	По ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3Р-54-2001 полосчатость ферритно-перлитной структуры г/д труб не должна превышать 4,0 балла по ГОСТ 5640. Величина зерна металла труб в состоянии поставки не должна быть крупнее 7 балла, допускаются отдельные зерна 6 балла.

Ударная вязкость

Состояние поставки \ температура	20 (KCV)	-50 (KCV)
Трубы бесшовные г/д по ТУ 14-162-14-96. Образцы продольные	≥1666	≥784
Трубы бесшовные г/д по ТУ 14-162-14-96. Образцы поперечные	≥784	≥294

Обозначения.

Механические свойства:

• s_в— Предел кратковременной прочности, [МПа]
• s_Т— Предел текучести, [МПа]
• s_0,2— Предел пропорциональности (допуск на остаточную деформацию — 0,2%), [МПа]
• d₅— Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
• y — Относительное сужение, [ % ]
• KCU — Ударная вязкость, [ кДж / м²]
• HB — Твердость по Бринеллю, [МПа]
• HV — Твердость по Виккерсу, [МПа]
• HSh — Твердость по Шору, [МПа]

Физические свойства:

• T — Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
• E — Модуль упругости первого рода, [МПа]
• a — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]
• l — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
• r — Плотность материала , [кг/м³]
• C — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
• R — Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Сталь 20 | ТД СпецСплав

Характеристика стали 20

Марка стали:	20
Заменитель:	15, 25
Классификация :	Сталь конструкционная углеродистая качественная
Применение:	трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления, листы для штампованных деталей, цементуемые детали для длительной и весьма длительной службы при температурах до 350 град.
ГОСТ	ГОСТ 1050-88

Химический состав в % стали 20

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0.17 – 0.24	0.17 – 0.37	0.35 – 0.65	до   0.25	до   0.04	до   0.04	до   0.25	до   0.25	до   0.08

Температура критических точек стали 20

Ac₁ = 724 ,      Ac₃(Ac_m) = 845 ,       Ar₃(Arc_m) = 815 ,       Ar₁ = 682

Механические свойства при Т=20

^oС стали 20

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
–	мм	–	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	–
Прокат горячекатан.	до 80	Прод.	420	250	25	55		Нормализация
Пруток		Прод.	480	270	30	62	1450	Отжиг 880 – 900oC,
Пруток		Прод.	510	320	30.7	67	1000	Нормализация 880 – 920oC,

Твердость стали 20

Твердость материала   20   после отжига ,	HB 10 -1 = 163   МПа
Твердость материала   20   калиброванного нагартованного ,	HB 10 -1 = 207   МПа

Физические свойства стали 20

T	E 10– 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2. 13		52	7859
100	2.03	11.6	50.6	7834	486	219
200	1.99	12.6	48.6	7803	498	292
300	1.9	13.1	46.2	7770	514	381
400	1.82	13.6	42.8	7736	533	487
500	1.72	14.1	39.1	7699	555	601
600	1. 6	14.6	35.8	7659	584	758
700		14.8	32	7617	636	925
800		12.9		7624	703	1094
900				7600	703	1135
1000					695
T	E 10– 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9

Технологические свойства стали 20

Свариваемость:	без ограничений.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна.

Обозначения:

Механические свойства :
sв	– Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT	– Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5	– Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	– Относительное сужение , [ % ]
KCU	– Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	– Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T	– Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E	– Модуль упругости первого рода , [МПа]
a	– Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ) , [1/Град]
l	– Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	– Плотность материала , [кг/м3]
C	– Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)]
R	– Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость :
без ограничений	– сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	– сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	– для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки – отжиг

Сталь 20. Области применения и свойства

По классификации сталь марки 20 относится к углеродистым конструкционным качественным соединениям.
Конструкционная. Означает, что данная сталь отлично подходит для изготовления различных строительных конструкций, деталей и механизмов в машиностроении.
Качественная. Означает, что к химическому составу, технологии и процессу изготовления проката из стали 20 предъявляются жесткие требования, в отличие от марок обычных сталей. В качественной стали – минимум неметаллических примесей, газов, серы и фосфора. Это улучшает ее эксплуатационные характеристики. Например, уменьшение содержания серы снижает риск ломкости стального проката при холодной обработке, а фосфора – риск появления трещин при горячей. Также в марках качественных сталей регламентируется допустимое максимальное отклонение процентного содержания углерода — 0,08% от нормы.
Углеродистая. Означает, что основным легирующим элементом в ней является углерод. Содержание иных добавок в ней минимально (точные значения зависят от марки стали).

Применение

Сталь 20 применяют для изготовления различных изделий и для создания различного рода заготовок.
Рассматривая особенности стали марки 20 и ее области применения, являются следующие моменты:
1)Чаще всего применяется при котлостроении. Примером назовем изготовление труб и нагревательных элементов различного назначения.
2)В промышленность поставляются заготовки в виде прутка или листа.
3)Очень часто сталь улучшается путем цементации. Это позволяет увеличить твердость поверхности, но пластичную сердцевину. Примером можно назвать различные оси, кулачки и валики, пальцы и шпиндели, толкательные клапана, пальцы рессора и другие элементы, получившие широкое распространение в машиностроении.
4)На производственные площадки поставляется прокат с различным диаметром. При этом заготовка может обрабатываться резанием при применении токарного и фрезерного, сверлильного и другого оборудования.
5)Трубы изготавливаются при применении электросварки. Для этого применяется листовая сталь, которая сваривается в точке соприкосновения. При применении метода горячей деформации получают бесшовные трубы, которые обладают высокими эксплуатационными характеристиками.

Состав стали 20

Химический состав стали 20 регламентирован ГОСТ 1050-58. Согласно его требованиям, массовая доля углерода в ковшевой пробе сплава должна составлять от 0,17% до 0,24%. Поэтому сталь 20 относится к низкоуглеродистым.

Нормы содержания в ней других химических элементов по ГОСТу:

• никеля и меди — не более 0,3%
• мышьяка — не выше 0,08%;
• марганца – 0,35% – 0,65%;
• хрома – не выше 0,25%;
• кремния – 0,17% – 0,37%;
• серы и фосфора — соответственно, не более 0,040% и 0,035%.

Свойства

Углеродистая сталь марки 20 отличается низкой хрупкостью. Благодаря невысокому содержанию Carboneum она также:
мало подвержена образованию флокенов (внутренних разрывов) при изготовлении;
пластична, легко поддается штампованию;
отлично сваривается;
обладает повышенной износостойкостью.

Однако ее нельзя отнести к высокопрочным материалам. Для увеличения поверхностной прочности применяют цементирование – насыщают верхние слои деталей из стали 20 углеродом.


Лист сталь 20

Подобные стали применяются на протяжении длительного периода. Стоит учитывать, что температура применения довольно низкая. Другими словами, структура может быстро нагреваться, за счет чего существенно повышается пластичность. Также металл не может выдерживать воздействие низкой температуры, так как она делает структуру более хрупкой. Существенно увеличить область применения стали 20 смогли при правильном проведении термической обработки, а также легировании структуры.

Теги: Листовой прокат

20Х :: Металлические материалы: классификация и свойства

Сталь 20Х   ГОСТ 4543-71

Группа стали – хромистая

Массовая доля элементов, %
Углерод	Кремний	Марганец	Хром	Никель	Молибден	Алюминий	Титан	Ванадий
0,17-0,23	0,17-0,37	0,50-0,80	0,70-1,00	—	—	—	—	—

Ac1	Ac3(Acm)	Ac3(Arcm)	Ar1	Mн
750	825	755	665	390

	Число твердости, НВ, не более
Отожженный или высокоотпущенный прокат	179
Нагартованный прокат	229

Термообработка					Передел текучести σт, Н/мм2 (кгс/мм2) не менее	Временное сопротивление σв, Н/мм2 (кгс/мм2)	Относительное удлинение δ5,%	Относительное сужение ψ, %	Ударная вязкость KCU, Дж/см2 (кгс·м/см2)	Размер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм
Закалка			Отпуск
Температура, оС		Среда охлаждения	Температура, оС	Среда охлаждения
1-й закалки или нормализации	2-й закалки
						не менее
880	770-820	Вода или масло	180	Воздух или масло	635(65)	780(80)	11	40	59(6)	15

Твёрдость, НВ, не более		Временное сопротивление σВ, Н/мм2 (кгс/мм2)		Относительное сужение ψ, %, не менее
		после отпуска или обычного отжига	после сфероидизи-рующего отжига
Прокат горячекатаный и горячекатаный со специальной отделкой поверхности	Прокат калиброванный и калиброванный со специальной отделкой поверхности
163	179	Не более 550 (56)	360 – 470 (37 — 48)	60

Твёрдость, НВ, не более		Временное сопротивление σВ, Н/мм2 (кгс/мм2)	Относительное удлинение δ5, %	Относительное сужение ψ, %,
		Не менее
Прокат горячекатаный и горячекатаный со специальной отделкой поверхности	Прокат нагартованный калиброванный и калиброванный со специальной отделкой поверхности
—	207	590 (60)	5	45

Термообработка	Сечение, мм	КП	Предел текучести, σ0,2	Временное сопротивление  σв,	Относительное удлинение δ5	Относительное сужение ψ	KCU, Дж/см2	HB, не более
			МПа		%
			не менее
Нормализация	до 100 100-300 300-500	195	195	390	26 23 20	55 50 45	59 54 49	111-156
	до 100 100-300	215	215	430	24 20	53 48	54 49	123-167
	до 100 100-300	245	245	470	22 19	48 42	49 39	143-179 143-179
Закалка. Отпуск	до 100 100-300	275 275	275 275	530 530	20 17	40 38	44 34	156-197 156-197
	100-300 100-300	315 345	315 345	570 590	14 17	35 40	34 54	167-207 174-217

Температура отпуска, ºС	Предел текучести ,σ0,2 МПа	Временное сопротивление  σв, МПа	Относительное удлинение δ5	Относительное сужение ψ	KCU, Дж/см2
			%
Пруток диаметром 25 мм. Закалка 900 ºС, масло
200 300 400 500 600	650 690 690 670 610	880 880 850 780 730	18 16 18 20 20	58 65 70 71 70	118 147 176 196 225

Температура испытания, ºС	Предел текучести ,σ0,2 МПа	Временное сопротивление  σв, МПа	Относительное удлинение δ5	Относительное сужение ψ
			%
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
700 800 900 1000 1100 1200	120 63 51 33 21 14	150 93 84 51 33 25	48 56 64 78 98 —	89 74 88 97 100 —

Предел выносливости	Состояние стали
σ-1, МПа
235 295 412	Нормализация σ0,2=295-395 МПа, σв=450-590 МПа, HB 143-179 Закалка. Высокий отпуск. σ0,2=490 МПа, σв=690 МПа, HB 217-235 Цементация. Закалка. Низкий отпуск. σ0,2=790 МПа, σв=930 МПа, HRCЭ 57-63

Температура, ºС				Состояние поставки
20	-20	-40	-60
Ударная вязкость KCU, Дж/см2
280-286	280-289	277-287	261-274	Пруток диаметром 115 мм. Закалка. Отпуск

Расстояние от торца, мм											Примечание
1,5	3	4,5	6	7,5	9	10,5		12	13,5	18	Закалка 860 ºС
Прокаливаемость
38,5-49	34-46,5	29-44	24,5-40	22-35,5	32,5		30	28,5	27	24,5	Твердость для полос прокаливаемости, HRCЭ

Количество мартенсита, %	Критическая твердость, HRCЭ	Критический диаметр, мм
		в воде	в масле
50 90	32-36 38-42	26-48 12-28	8-24 3-9

Группа	Величина деформации при холодной осадке	Способ изготовления	Состояние поставки
50	До 1/2 первоначальной высоты образца	Горячекатаный	Без термической обработки
		Горячекатаный и калиброванный	Термически обработанный
66	До 1/3  первоначальной высоты образца	Горячекатаный, калиброванный, горячекатаный и калиброванный со специальной отделкой поверхности	Термически обработанный
66Т	До 1/3 первоначальной высоты термически обработанного образца с твёрдостью 163 НВ	Горячекатаный	Без термической обработки
66И	До 1/3 первоначальной  высоты термически  обработанного обточенного образца	Горячекатаный	Без термической обработки

Назначение проката	Группа осадки	Допускаемые дефекты
		Наименование	Максимальная глубина залегания
Для изготовления калиброванного проката (без специальной отделки поверхности)	50, 66 и 66Т	Отпечатки, рябизна	Половина допуска на размер
		Отдельные мелкие риски	1/4  допуска на размер, но не более 0,1мм для сечений до 20мм и не более 0,2мм для сечений 20мм и выше
Для изготовления горячекатаного и калиброванного со специальной отделкой поверхности проката	66И	Отпечатки, рябизна, риски, мелкие раскатанные пузыри и загрязнение	Допуск на размер

Заменитель – стали: 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ.

Температура ковки, ºС:

начала 1260,

конца 750.

Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.

Свариваемость – сваривается без ограничений, кроме химико-термически обработанных деталей; способы сварки: РДС, КТС без ограничений.

Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при HB 131 и σв=460 МПа, КV т.в. спл =1,7, КV б. ст =1,3.

Флокеночувствительность – малочувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости – не склонна.

Назначение: втулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали , работающие в условиях износа при трении.

  Полосы прокаливаемости

По требованию потребителя, указанному в заказе, пачки, концы или торцы горячекатаных и кованых прутков, а по согласованию изготовителя с потребителем и калиброванных прутков из стали всех марок в зависимости от группы  должны  маркироваться краской в соответствии с таблицей

Группа стали	Цвет маркировки
Хромистая	Зеленый + желтый

Сортамент, форма размеры и предельные отклонения по размерам проката стали должны соответствовать требованиям:

прокат горячекатаный круглый – ГОСТ 2590-88;

прокат горячекатаный шестигранный – ГОСТ 2879-88;

прокат калиброванный круглый – ГОСТ 7417-75;

прокат калиброванный шестигранный – ГОСТ 8560-78;

профиль холоднотянутый шестигранный – ГОСТ 8560-78

прокат со специальной отделкой поверхности – ГОСТ 14955-77.

где и как используется данный материал

Такая сталь, как 20Х13, относится к ферритно-мартенситному классу, она жаропрочная, нержавеющая и хромистая. Она используется для изделий, которые подвергаются влиянию слабоагрессивных сред. Сегодняшний материал будет посвящен характеристикам материала данного вида.

Ключевые особенности стали 20Х13

Сталь данного типа свариваемая ограниченно, такие функции, как подогрев сплава или термообработка доступны в зависимости от применяемого метода сварки, а также вида и назначения конструкции.

Сталь 20Х13 применяется как жаропрочный материал при температурах до 550 градусов и как жаростойкий до 700 градусов соответственно.

Главный легирующий элемент стали этого типа — это хром. Именно благодаря ему она устойчива к коррозии во время работы в окислительной среде. Также устойчивость к коррозии объясняется наличием на стали очень плотной защитной пленки. Наивысшая степень устойчивости стали 20Х13 к коррозии достигается за счет термической обработки.

Сферы применения стали 20Х13

За счет своих жаропрочных и других характеристик ферритная хромистая сталь широко используется в следующих сферах:

• машиностроение;
• производство печей и турбинных лопаток, работающих в условиях высоких температур;
• выпуск деталей повышенной пластичности, подверженных ударным нагрузкам, например, клапаны гидравлических прессов;
• выпуск изделий, подверженных воздействию атмосферных осадков, растворам органических солей и другим слабоагрессивным средам;
• производство крепежей;
• производство цельнотканных колец разного назначения;
• выпуск деталей для копрессорных машин, работающих посредством нетрозного газа;
• производство деталей, работающих при невысоких температурах в агрессивных средах;
• выпуск деталей для авиационных целей.

ГОСТы и другие стандарты на сталь 20Х13

На сегодняшний день существуют следующие стандарты на сталь данного вида:

• кованая сталь квадратной и круглой формы;
• проволока на основе жаростойкой и высоколегированной стали;
• нагартованные прутки, обработанные на основе коррозийно-стойкой стали;
• поковки на основе сталей данного типа и их сплавов;
• тонколистовой и устойчивый к коррозии прокат, отличается жаропрочностью и жаростойкостью;
• высоколегированные и устойчивые к коррозии материалы и их сплавы;
• металл сортовой и калиброванный, устойчивый к коррозии, жаропрочный и жаростойкий;
• кованые и горячекатанные полосы;
• материалы круглые со специальной отделкой поверхности;
• прокат стальной сортовой горячекатаный круглой и квадратной формы;
• круглый калиброванный металл;
• кованые на основе инструментального металла горячекатанные полосы;
• калиброванные квадратные металлы;
• шестигранный калиброванный прокат;
• металл кованый круглый и квадратный;
• высоколегированные материалы и их сплавы, отличающиеся устойчивостью к коррозии, жаропрочностью и жароустойчивостью;
• полосовой сортовой горячекатанный прокат на основе стального материала;
• металл сортовой и калиброванный, устойчивый к коррозии, отличается жаростойкостью и жаропрочностью;
• сортовой горячекатанный шестигранный стальной прокат;
• стальные высокоточные фасонные профили;
• заготовки на основе конструкционного материала для применения в машиностроительной отрасли.

Технические характеристики металла 20Х13

Металл данной марки обладает высокой технологичностью в условиях пластической горячей деформации. Рекомендуемые интервалы деформации такие:

• порядка 1100 градусов в начале;
• от 875 до 950 градусов в конце.

Нагрев под прокатку или ковку следует проводить постепенно до 780 градусов, а после деформации нужно тоже использовать медленное охлаждение.

Смягчающая термическая обработка материала этого типа — это отжиг при температуре порядка 800 градусов. Охлаждение с печью должно составлять до 500 градусов, а окончательная термическая обработка-закалка должна производиться при температуре около 1000 градусов с условием масляного охлаждения или на улице с отпуском на коррозийную стокойсть и требуемую твердость.

Технологичность материала возможна как при горячей, так и холодной деформации. Сталь имеет мартенситный класс, а ее критические точки такие:

• A c1 = 820 градусов;
• A c3 = 950 градусов.

Микроскопическая структура металла в его закаленном виде включает в себя мартенситы и карбиды, а отожженном — смесь карбида и высокохромистого феррита. Если увеличивать температуру отпуска до 450 градусов, то прочность значительно сокращается, и увеличивается пластичность материала. А вот показатели устойчивости к коррозии тоже сокращаются.

Особенности сварки материала 20Х13

Сталь рассматриваемого вида может хорошо свариваться такими способами как;

• ручная сварка;
• электродуговая;
• аргонодуговая автоматическая.

Рекомендации специалистов гласят, что при автоматической сварке данной стали лучше применять проволоки Св-10Х13 или Св-06Х14. А вот при электродуговом типе сварочных работ лучше подойдут флюсы типов АН 18 или АН 17. А если речь идет об электродуговой сварке ручного типа, то можно использовать электроды по типу ЭФ-Х13 вместе с проволоками, аналогичными как при автоматической сварке.

Чтобы в сварных соединениях при сварке деталей, имеющих толщину от 10 мм, а также более тонких с жестким закреплением не появлялись холодные трещины, нужно использовать сопутствующий или предварительный подогрев до температуры 400 градусов включительно. После сварочных работ следует провести отпуск соединений или изделий, чаще всего это делается при температуре порядка 700 градусов.

Свариваемость данной стали бывает трех типов:

• без ограничений, когда сварочные работы выполняются без подогрева и последующих термообработок;
• ограниченно свариваемые металлы, которые можно сваривать в условиях подогрева примерно в 100 градусов и которые должны подвергаться обязательно термообработке;
• трудносвариваемые детали; в таких случаях, чтобы получить качественное соединение, следует сделать подогрев вплоть до 300 градусов и выполнять отжиг в качестве термообработки после сварки.

Вот такие особенности применения имеет такой материал, как сталь 20Х13. Теперь вы будете знать, в каких условиях и как правильно ее применять и обрабатывать.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Сталь 20X / Auremo

Описание

Сталь 20X

Сталь 20Х : марка сталей и сплавов. Ниже представлена ​​систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах материалов, заменителях, температуре критических точек, физико-механических, технологических и литейных свойствах марки — Сталь 20Х.

Общие сведения о стали 20Х

Заменяющая марка

Сталь: 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ.

Вид поставки

Круг 20х, лист 20х, сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Пруток калиброванный ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Пруток шлифованный и пруток серебряный ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Лента ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76. Поковки и поковки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1131-71. Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 13663-68.

Применение

втулки, шестерни, сепараторы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементированные детали, которые должны иметь высокую твердость поверхности с низкой прочностью сердечника, детали, работающие в условиях износа трением.

Химический состав стали 20Х

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0,17−0,37
Марганец (Mn)	0,50−0,80
Медь (Cu), не более	0,30
Никель (Ni), не более	0,30
Сера (S), не более	0,035
Углерод (C)	0.17−0,23
Фосфор (P), не более	0,035
Хром (Cr)	0,70−1,00

Механические свойства стали 20Х

Механические свойства при повышенных температурах

испытание t, ° С	σ 0,2 , МПа	σ B , МПа	δ 5 ,%	ψ,%
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный.Скорость деформации 16 мм / мин. Скорость деформации 0,009 1 / с.
700	120	150	48	89
800	63	93	56	74
900	51	84	64	88
1000	33	51	78	97
1100	21	33	98	100
1200	четырнадцать	25

Механические свойства проката

Термическая обработка, состояние при поставке	Сечение, мм	σ 0.2 , МПа	σ B , МПа	δ 5 ,%	ψ,%	KCU, Дж / м 2	HB	HRC e
Бар. Закалка 880 ° C, вода или масло; закалка 770-820 ° С, вода или масло; отпуск 180 ° C, воздух или масло	пятнадцать	640	780	одиннадцать	40	59
Сталь калиброванная деформационно-закаленная со специальной обработкой без термообработки			590	пять	45		207
Бар.Цементирование 920-950 ° С, воздух; закалка 800 ° С, масло; отпуск 190 ° С, воздух.	60	390	640	тринадцать	40	49	250	55−63

Механические свойства поковок

Термическая обработка, состояние при поставке	Сечение, мм	σ 0,2 , МПа	σ B , МПа	δ 5 ,%	ψ,%	KCU, Дж / м 2	HB
Нормализация
KP 195	<100	195	390	26	55	59	111−156
КП 195	100−300	195	390	23	50	54	111−156
КП 195	300−500	195	390	20	45	49	111−156
КП 215	<100	215	430	24	53	54	123−167
КП 215	100−300	215	430	20	48	49	123−167
КП 245	<100	245	470	22	48	49	143−179
Закалка.Отпуск.
КП 245	100−300	245	470	19	42	39	143−179
КП 275	<100	275	530	20	40	44	156−197
КП 275	100−300	275	530	17	38	34	156−197
КП 315	100−300	315	570	четырнадцать	35	34	167−207
КП 345	100−300	345	590	17	40	54	174−217

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

отпуск t, ° С	σ 0.2 , МПа	σ B , МПа	δ 5 ,%	ψ,%	KCU, Дж / м 2
Пруток диаметром 25 мм. Закалка 900 ° С, масло.
200	650	880	восемнадцать	58	118
300	690	880	шестнадцать	65	147
400	690	850	восемнадцать	70	176
500	670	780	20	71	196
600	610	730	20	70	225

Технологические свойства стали 20Х

Температура ковки

Начало 1260, конец 760.Заготовки сечением до 200 мм охлаждают на воздухе, 201-700 мм подвергают низкотемпературному отжигу.

Свариваемость

сваривается без ограничений (кроме химико-термически обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС без ограничений.

Обрабатываемость резанием

В горячекатаном состоянии при НВ 131 и σ В = 460 МПа K υ тв.спл. = 1,7, К υ б.ст. = 1,3.

Тенденция к высвобождению

без наклона

Чувствительность к флоку

нечувствительность

Температура критических точек стали 20X

Критическая точка	° С
Ас1	750
Ac3	825
Ar3	755
Ar1	665
млн	390

Ударная вязкость стали 20X

Ударная вязкость, KCU, Дж / см ²

Состояние поставки, термообработка	+20	-20	-40	-60
Пруток диаметром 115 мм.Закалка. Отпуск.	280−286	280−289	277−287	261−274

Предел выносливости стали 20Х

σ -1 , МПа	n	σ B , МПа	σ 0,2 , МПа	Термическая обработка, состояние стали
235	1E + 7	450-590	295−395	Нормализация. НВ 143−179
295	1E + 7	690	490	Закалка.Высокий отпуск. НВ 217-235
412	1E + 7	930	790	Цементирование. Закалка. Низкий отпуск. HRCе 57−63

Прокаливаемость стали 20Х

Закалка 860 C. Твердость для полос прокаливаемости HRCe.

Расстояние от торца, мм / HRC e
1,5	3	4,5	6	7,5	девять	10.5	12	13,5	восемнадцать
38,5-49	34−46,5	29-44	24,5-40	22-35,5	32,5	тридцать	28,5	27	24,5

Количество мартенсита,%	Crit. Диам. в воде, мм	Crit. Диам. в масле, мм	Крит. твердость, HRCэ
50	26-48	8−24	32−36
90	12−28	3–9	38-42

Физические свойства стали 20Х

Температура испытания, ° С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Нормальный модуль упругости, E, ГПа	216	213	198	193	181	171	165	143	133
Модуль упругости при сдвиге G, ГПа	84	83	76	74	71	67	62	55	50
Плотность стали, pn, кг / м 3	7830	7810	7780		7710		7640
Коэффициент теплопроводности Вт / (м ° С)	42	42	41	40	38	36	33	32	31
Температура испытания, ° С	20−100	20−200	20−300	20-400	20−500	20-600	20-700	20-800	20−900	20-1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1 / ° С)	10.5	11,6	12,4	13,1	13,6	14,0
Удельная теплоемкость (C, Дж / (кг ° C))	496	508	525	537	567	588	626	706

Источник: Марка сталей и сплавов

Источник: www.manual-steel.ru / 20H.html

Среднеуглеродистые стали — обзор

7.2.1 Двухфазные стали — новый технологический процесс

Термомеханическая обработка низко- и среднеуглеродистых сталей обычно включает охлаждение свыше верхней критической температуры ( A ₃ ), где стабильным является только аустенит (Davies and Magee, 1979; Matlock et al ., 1982). Благодаря правильному контролю содержания сплава и скорости охлаждения можно получить желаемую микроструктуру и результирующие свойства.Например, листы из низкоуглеродистой стали, используемые в приложениях, где требуется хорошая пластичность, охлаждаются с такой скоростью, что микроструктуры состоят в основном из феррита и лишь небольших количеств перлита или карбидов. Микролегирование и / или контролируемая горячая прокатка резко повысили прочность листов из низкоуглеродистой стали, прежде всего за счет уменьшения размера зерен в так называемых «высокопрочных низколегированных» (HSLA) сталях.

Для двухфазной стали, предшественницы стали с добавкой TRIP, были разработаны другие методы обработки, отличные от тех, которые производят исключительно феррит / перлит или мартенсит (в случае сверхпрочной стали) микроструктуры.Эти новые подходы привели к созданию микроструктур, состоящих из феррита и мартенсита , которые, таким образом, объединяют в одной и той же микроструктуре фазы с существенно разными механическими свойствами, чтобы вызвать синергетический эффект упрочнения композитного типа. Двухфазные стали были тщательно изучены после ранней работы Рашида (1976, 1977), который показал, что микроструктура, состоящая из дисперсии мартенситных зерен в ферритной матрице, может приводить к улучшенным механическим свойствам.На рисунке 7.2 показано, как ферритно-мартенситная микроструктура двухфазных сталей создается в результате межкритического отжига, то есть путем нагрева между A ₁ и A ₃ и последующего охлаждения со скоростью, совместимой с превращением аустенита в мартенсит. В промышленной практике состав стали регулировали без слишком большого увеличения затрат, чтобы достичь закаливаемости, совместимой с толщиной листа и закалочной способностью производственных линий. Как следствие, двухфазные стали обычно содержат низкий уровень углерода (от 0 до 0%).От 05 до 0,15 мас.%), Марганец (от 1 до 1,5 мас.%), Кремний (около 0,4 мас.%) И иногда другие элементы, такие как Cr, Mo или V (Speich, 1981). Во время межкритического отжига углерод перемещается в сторону аустенита, но время межкритического отжига слишком короткое (порядка нескольких минут), чтобы допустить какое-либо значительное перераспределение легирующих элементов замещения (Speich, 1981; Speich et al ., 1981; Wycliffe ). и др. ., 1981; Мэтлок и др. ., 1982).

7.2. Типовая схема термообработки холоднокатаных двухфазных сталей (Жак, 1999).

Многочисленные исследования были посвящены взаимосвязи между микроструктурой и механическими свойствами двухфазных сталей (Davenport, 1977; Kot and Morris, 1979; Kot and Bramfitt, 1981; Matlock et al. ., 1982). Таким образом, хорошо задокументировано, как объемная доля, состав, размер и распределение фаз эффективно влияют на механические свойства. Прочность двухфазных сталей увеличивается с увеличением объемной доли мартенсита, в то время как равномерное удлинение (и в более глобальном плане пластичность) уменьшается.Совсем недавно было показано, что пластичность мартенсита (и, следовательно, содержание в нем углерода) и морфология (Mazinani and Poole, 2007), а также размер зерна феррита (Delince et al ., 2006, 2007) также влияют на механические свойства. , в частности, продукт однородной деформации на однородное напряжение (что является показателем способности поглощать энергию). Как следствие, обычно делается вывод, что лучшие сочетания прочности и пластичности достигаются, когда мартенсит представляет собой дисперсную фазу в ферритной матрице, т.е.е. при его объемной доле около 20–40%.

Одной из характерных черт механических свойств двухфазных сталей является возникновение непрерывной текучести вместо появления полос Людерса и связанного с этим «удлинения до предела текучести», обычно наблюдаемого в низколегированных сталях. Сообщается, что эта непрерывная текучесть является результатом наличия внутренних напряжений, позволяющих дислокациям оставаться незакрепленными растворенными веществами внедрения. Эти дислокации возникают в результате превращения аустенита в мартенсит при охлаждении.В результате в ферритной фазе, непосредственно окружающей частицы мартенсита, возникают как высокая плотность дислокаций, так и остаточные напряжения (Furukawa и др. ., 1979; Rigsbee и др. ., 1979; Speich, 1981; Rizk and Bourell, 1982). ; Bourell, Rizk, 1983). Кроме того, мартенсит вызывает увеличение плотности дислокаций феррита, и это дислокационное упрочнение феррита определяет высокую скорость деформационного упрочнения двухфазных сталей.

Наконец, несколько исследований показали, что остаточный аустенит с содержанием примерно до 10% может быть обнаружен рядом с ферритом и мартенситом в микроструктуре двухфазных сталей (Rigsbee and VanderArend, 1977; Yi et al ., 1983; Сачдев, 1983). Следовательно, был поднят вопрос о том, может ли этот остаточный аустенит улучшить механические свойства двухфазных сталей за счет TRIP-эффекта.

Металлические зернистые структуры и анализ под микроскопом

Знакомство со сплавами

Материалы, используемые сегодня в практических приложениях, представляют собой смесь различных химических элементов, часто также называемых «сплавами». Например, сталь и чугун по существу представляют собой сплавы на основе железа (Fe) с легирующими добавками углерода (C), которые отвечают за твердость железистого материала.Микроструктурный анализ позволяет сделать выводы о свойствах сплава, включая его прочность, твердость и пластичность

Рис. 3: Перлитный чугун с пластинчатым графитом, протравленный ниталем. Углерод в основном присутствует в виде графита в пластинчатой ​​форме, что приводит к снижению прочности. Сама перлитная матрица обладает достаточно высокой твердостью.
Снимок сделан с помощью ZEISS Axio Imager, объектив с 50-кратным увеличением, яркое освещение

Фиг.4: Ферритный чугун с шаровидным графитом, протравленный ниталом. Углерод в основном присутствует в виде графита в сферической форме. Сферическая форма обеспечивает повышенную прочность по сравнению с пластинчатым чугуном, но твердость материала ниже из-за отсутствия цементита в чисто ферритной матрице.
Изображение, полученное с помощью ZEISS Smartzoom 5, прибл. Увеличение 500x

Рис. 5: Ферритная сталь ок. 0,1% C, протравленный Nital.Углерод в основном присутствует в форме цементита и небольшого количества перлита между ферритными зернами. Матрица, которая поэтому является почти чисто ферритной, имеет низкую твердость, но очень хорошую пластичность.
Изображение, снятое с помощью ZEISS Smartzoom 5, прибл. Увеличение 500x, коаксиальное освещение с низкой долей кольцевого света

Рис. 6: Ферритно-перлитная сталь с содержанием ок. 0,2% C, протравленный Nital. Углерод в основном присутствует в виде пластинок цементита в более твердой части перлита, прилегающей к ферритным зернам.Это приводит к тому, что цементит выглядит полосатым. Перлитные зерна отражают меньше света, чем ферритные, и поэтому кажутся более темными. Матрица этого типа имеет более высокую твердость, но более низкую пластичность.
Снимок сделан с помощью ZEISS Axiolab, объектив с 50-кратным увеличением, яркое освещение

Заключительный отчет

, Том 1, Металлургическая оценка литых дуплексных нержавеющих сталей и их сварных деталей (Технический отчет)

Вэнь, Сунцин, Лундин, Карл, В., и Баттен, Грег, W. Заключительный отчет, Том 1, Металлургическая оценка литых дуплексных нержавеющих сталей и их сварных деталей . США: Н. П., 2005. Интернет. DOI: 10,2172 / 861365.

Вэнь, Сунцин, Лундин, Карл, В. и Баттен, Грег, В. Заключительный отчет, том 1, Металлургическая оценка литых дуплексных нержавеющих сталей и сварных деталей к ним .Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/861365

Вэнь, Сунцин, Лундин, Карл, В., и Баттен, Грег, В. Пт. «Заключительный отчет, Том 1, Металлургическая оценка литых дуплексных нержавеющих сталей и их сварных деталей». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/861365. https://www.osti.gov/servlets/purl/861365.

@article {osti_861365,
title = {Заключительный отчет, Том 1, Металлургическая оценка литых дуплексных нержавеющих сталей и их сварных деталей},
author = {Вэнь, Сунцин и Лундин, Карл, В.and Batten, Greg, W.},
abstractNote = {Дуплексные нержавеющие стали (DSS) указаны для хлоридсодержащих сред из-за их повышенной стойкости к питтингу и коррозионному растрескиванию под напряжением. Они демонстрируют улучшенные коррозионные характеристики по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями. Дуплексные нержавеющие стали также обладают улучшенными прочностными характеристиками и доступны в различных формах для деформации и литья. Отдельные марки отливок из дуплексной нержавеющей стали и их сварных швов по сравнению с их деформируемыми аналогами были оценены с точки зрения коррозионных, механических свойств и свариваемости.Многократные плавки литой дуплексной нержавеющей стали оценивали в условиях литья, статического литья после отжига (SA) и центробежного литья SA, в то время как их деформируемые аналоги были охарактеризованы в состоянии SA и в виде прокатанного листа. Была проведена сварка, включая обширную оценку аутогенных швов и предварительное исследование композитных сварных швов (дуговая сварка защищенным металлом (SMAW)). Оценки включали испытания на критическую температуру точечной коррозии (CPT), испытания на межкристаллитную коррозию (IGC), испытания ASTM A923 (методы A, B и C), испытания на ударную вязкость по Шарпи, испытания на свариваемость (ASTM A494), измерения феррита и оценки микроструктуры.В ходе исследования были охарактеризованы и оценены характеристики коррозии отливок из DSS, в том числе для сравнения с деформируемыми аналогами. Оценка восполнила недостаток данных для литых дуплексных нержавеющих сталей по сравнению с деформируемыми материалами. База данных по питтинговой коррозии и поведению IGC литых и деформируемых материалов была создана для более глубокого понимания поведения литой дуплексной нержавеющей стали. Кроме того, были разработаны улучшенные методы оценки отливок из DSS в соответствии с ASTM A923, A262, G48 и A494.Исследование показало, что при надлежащей термообработке в соответствии со спецификацией (1) отливки из DSS обладают равной или лучшей стойкостью к точечной коррозии и межкристаллитной коррозии, чем их деформируемые аналоги; (2) Сварка снижает стойкость к точечной коррозии и межкристаллитной коррозии как деформируемых, так и литых дуплексных сплавов; (3) Отливки обычно имеют лучшую вязкость, чем их деформируемые аналоги, в диапазоне температур от -80 ° C до +20 ° C; (4) Все контрольные сварные швы с защитной металлической дугой (SMA) в отливках из DSS с рекомендованным или более подходящим присадочным металлом указывают на то, что сварка не является существенным фактором при рассмотрении приложений DSS.},
doi = {10.2172 / 861365},
url = {https://www.osti.gov/biblio/861365}, journal = {},
number =,
volume =,
place = {United States},
год = {2005},
месяц = ​​{9}
}

Магнитные сплавы на основе мягкого железа

Сделать запрос

Магнитомягкие сплавы — это ферромагнитные материалы, которые легко намагничиваются и размагничиваются.Для обеспечения оптимальных магнитных характеристик эти сплавы обладают очень низким содержанием углерода, азота и кислорода. Они полагаются на различные добавки фосфора, никеля и кремния для оптимизации магнитной индукции, проницаемости и коэрцитивной силы. Магнитные свойства всех этих сплавов выигрывают от высокотемпературного спекания (HT) при температуре выше 2200 F (1200 C) в водороде по сравнению со стандартным процессом спекания PM (ST) в ленточных печах с металлической сеткой при номинальной температуре 2050 F (1120 C). . Плотность и размер зерна увеличиваются, а остаточные уровни углерода, кислорода и азота снижаются.Типичные применения включают звуковые колеса, реле, сердечники, датчики, якоря, компоненты соленоидов и полюсные наконечники.

В следующих таблицах содержится список доступных материалов. Для более полного охвата свойств обратитесь к стандарту MPIF Standard 35, ASTM B783, ISO 5755, DIN 30910-4 и JIS Z2550, а также загрузите бюллетени с интересующей технической информацией. Стандартные порошковые металлические материалы определены в Северной Америке стандартами MPIF Standard 35 и ASTM B783, по существу эквивалентными стандартами.Немецкие стали PM перечислены в DIN 30910-4, а в последнее время — в ISO 5755. Японские стали перечислены в JIS Z2550, при этом названия марок меняются с пересмотром с 1989 по 2000 год.

Тип	Оценка	Описание
Утюг	SSI-Iron MPIF / ASTM F-0000, FF-0000 ISO F-00 DIN Sint-C 00, Sint-D 00, Sint-E 00 JIS SMF 1015, SMF 1020, P1024, P1025, P1026	Предлагает самое дешевое решение для высокого магнитного выхода, когда не требуется максимально возможная магнитная проницаемость и самая низкая коэрцитивная сила.
железо-фосфор (Fe-0,45% P)	SSI-45P MPIF / ASTM FY-4500, FY-8000 ISO F-00P05 DIN Sint-C35, Sint-D 35 JIS P1064, P1065, P1066, P1094, P1086	Железо с 0,45% фосфора обеспечивает немного более высокий магнитный выход, повышенную проницаемость и более низкую коэрцитивную силу по сравнению с чистым железом.
железо-кремний (Fe-3% Si)	SSI-3Si ASTM / MPIF FS-0300	Железо с 3% кремния обеспечивает магнитный выход, аналогичный фосфорно-железным сплавам с более высоким удельным сопротивлением.
железо-никель (Fe-50% Ni)	SSI-50Ni ASTM / MPIF FN-5000	Железо с 50% никеля обеспечивает исключительную проницаемость и чрезвычайно низкую коэрцитивную силу за счет небольшого снижения магнитного выхода.

Как угол сборки и постобработка влияют на шероховатость и коррозию аддитивной нержавеющей стали 316L

1.

Chao, Q. et al. О повышенной коррозионной стойкости селективной лазерной плавки аустенитной нержавеющей стали. Scr. Матер. 141 , 94–98 (2017).

CAS Google Scholar

2.

Чен, X., Ли, Дж., Ченг, X., Ван, Х. и Хуанг, З. Влияние термообработки на микроструктуру, механические и коррозионные свойства аустенитной нержавеющей стали 316L с использованием дуговой аддитивной технологии . Mater. Sci.Англ. А 315 , 307–314 (2018).

Google Scholar

3.

Cruz, V. et al. Электрохимические исследования влияния остаточного напряжения на коррозию 316L, изготовленного методом селективного лазерного плавления. Коррос. Sci. 164 , 108314 (2019).

Google Scholar

4.

Kong, D. et al. Влияние термообработки на микроструктуру и коррозионные свойства нержавеющей стали 316L, изготовленной путем селективного лазерного плавления для топливных элементов с протонообменной мембраной. Электрохим. Acta. 276 , 293–303 (2018).

CAS Google Scholar

5.

Лодхи, М. Дж. К., Дин, К. М. и Хайдер, В. Коррозионные свойства нержавеющей стали 316L, полученной аддитивным способом, в кислой среде. Материалы 2 , 111–121 (2018).

Google Scholar

6.

Macatangay, D. A., Thomas, S., Birbilis, N.& Kelly, R.G. Неожиданная склонность к коррозии и сенсибилизации на границе раздела в аустенитной нержавеющей стали аддитивного производства. Коррос. J. 74 , 153–157 (2018).

CAS Google Scholar

7.

Melia, M. A., Nguyen, H.-D. А., Роделас, Дж. М. и Шиндельхольц, Э. Дж. Коррозионные свойства нержавеющей стали 304L, полученной путем аддитивного производства с направленным осаждением энергии. Коррос. Sci. 152 , 20–30 (2019).

CAS Google Scholar

8.

Papula, S. et al. Селективное лазерное плавление дуплексной нержавеющей стали 2205: влияние последующей термообработки на микроструктуру, механические свойства и коррозионную стойкость. Материалы 12 , 2468 (2019).

CAS Google Scholar

9.

Sander, G. et al. О коррозионных и метастабильных характеристиках питтинга нержавеющей стали 316L, полученной методом селективной лазерной плавки. J. Electrochem. Soc. 164 , C250 – C257 (2017).

CAS Google Scholar

10.

Schaller, R.F., Taylor, J.M., Rodelas, J. & Schindelholz, E.J. Коррозионные свойства нержавеющей стали 17-4 PH, полученной аддитивным способом методом плавления в порошковом слое. КОРРОЗИЯ 73 , 796–807 (2017).

CAS Google Scholar

11.

Trelewicz, J.Р., Халада, Г. П., Дональдсон, О. К. и Маногаран, Г. Микроструктура и коррозионная стойкость нержавеющей стали 316L, полученной с помощью лазерной аддитивной обработки. JOM 68 , 850–859 (2016).

CAS Google Scholar

12.

Wang, Y. & Chen, X. Исследование микроструктуры и коррозионных свойств сплава Inconel 625, изготовленного методом аддитивного производства с дуговым электродом. Mater. Res. Экспресс 6 , 106568 (2019).

CAS Google Scholar

13.

Кубаки, Г. У., Браунхилл, Дж. П. и Келли, Р. Г. Сравнение атмосферной коррозии аддитивно изготовленного и литого Al-10Si-Mg при различных термообработках. КОРРОЗИЯ 75 , 1527–1540 (2019).

CAS Google Scholar

14.

Revilla, R. I., Liang, J., Godet, S. & De Graeve, I. Локальное коррозионное поведение сплава AlSiMg, изготовленного с применением присадок, по оценке SEM и SKPFM. J. Electrochem. Soc. 164 , C27 – C35 (2017).

CAS Google Scholar

15.

Zhang, B., Xiu, M., Tan, Y. T., Wei, J. & Wang, P. Точечная коррозия образца SLM Inconel 718 при поверхностной и термообработке. заявл. Прибой. Sci. 490 , 556–567 (2019).

CAS Google Scholar

16.

Stoudt, M. R., Ricker, R.Э., Ласс, Э. А. и Левин, Л. Э. Влияние микроструктуры после сборки на электрохимическое поведение аддитивной нержавеющей стали 17-4 PH. JOM 69 , 506–515 (2017).

CAS Google Scholar

17.

Sander, G. et al. Коррозия сплавов аддитивного производства: обзор. КОРРОЗИЯ 74 , 1318–1350 (2018).

CAS Google Scholar

18.

Cabrini, M. et al. Оценка коррозионной стойкости сплава 625, полученного лазерным наплавлением порошка. J. Electrochem. Soc. 166 , C3399 – C3408 (2019).

CAS Google Scholar

19.

Каземипур, М., Мохаммади, М., Мфуму, Э. и Насири, А. М. Микроструктура и характеристики коррозии селективной лазерной плавки нержавеющей стали 316L: влияние пористости, вызванной технологическим процессом. JOM 71 , 3230–3240 (2019).

CAS Google Scholar

20.

Шаллер, Р. Ф., Мишра, А., Роделас, Дж. М., Тейлор, Дж. М. и Шиндельхольц, Э. Дж. Роль микроструктуры и качества поверхности в коррозии селективного расплавленного лазером 304L. J. Electrochem. Soc. 165 , C234 – C242 (2018).

CAS Google Scholar

21.

Ni, X. et al. Коррозионное поведение нержавеющей стали 316L, полученной путем селективного лазерного плавления при различных скоростях сканирования. J. Mater. Англ. Выполнять. 27 , 3667–3677 (2018).

CAS Google Scholar

22.

Mohd Yusuf, S., Nie, M., Chen, Y., Yang, S. & Gao, N. Микроструктура и коррозионные характеристики нержавеющей стали 316L, изготовленной методом селективной лазерной плавки и обработанной под высоким давлением кручение. J. Сплав. Compd. 763 , 360–375 (2018).

CAS Google Scholar

23.

Kong, D. et al. Пассивность селективной лазерной плавки нержавеющей стали 316L. заявл. Прибой. Sci. 504 , 144495 (2020).

CAS Google Scholar

24.

Kong, D. et al. Механические свойства и коррозионные свойства нержавеющей стали 316L селективной лазерной плавки после различных процессов термообработки. J. Mater. Sci. Technol. 35 , 1499–1507 (2019).

Google Scholar

25.

Прието, К., Сингер, М., Сайдерс, Т. и Янг, Д. Исследование возникновения и распространения точечной коррозии нержавеющей стали типа 316L, изготовленной методом прямого лазерного спекания металла. КОРРОЗИЯ 75 , 140–143 (2018).

Google Scholar

26.

Cabrini, M. et al. Коррозионное поведение сплава AlSi10Mg, полученного наплавкой лазерного порошка под воздействием хлоридов. Коррос. Sci. 152 , 101–108 (2019).

CAS Google Scholar

27.

Gharbi, O. et al. Микроструктура и эволюция коррозии аддитивного алюминиевого сплава AA7075 в зависимости от старения. npj Mater. Деграда. 3 , 40 (2019).

Google Scholar

28.

Лу, X., Андресен, П. Л. и Ребак, Р. Б. Оксидные включения в нержавеющей стали, изготовленной с помощью лазерной добавки, и их влияние на ударную вязкость и поведение при коррозионном растрескивании под напряжением. J. Nucl. Матер. 499 , 182–190 (2018).

CAS Google Scholar

29.

Sun, S.-H. и другие. Превосходные механические и коррозионные свойства аустенитной нержавеющей стали с уникальной кристаллографической пластинчатой ​​микроструктурой за счет селективного лазерного плавления. Scr. Матер. 159 , 89–93 (2019).

CAS Google Scholar

30.

Hemmasian Ettefagh, A. & Guo, S. Электрохимическое поведение деталей из нержавеющей стали AISI316L, изготовленных методом лазерной наплавки в слое порошка, и влияние процесса постотжига. доп. Manuf. 22 , 153–156 (2018).

CAS Google Scholar

31.

Dai, N. et al. Различие в коррозионной стойкости сплава Ti-6Al-4V селективного лазерного плавления в разных плоскостях. Коррос. Sci. 111 , 703–710 (2016).

CAS Google Scholar

32.

Леон А. и Агион Э. Влияние шероховатости поверхности на коррозионно-усталостные характеристики сплава AlSi10Mg, полученного методом селективной лазерной плавки (SLM). Mater. Charact. 131 , 188–194 (2017).

CAS Google Scholar

33.

Ni, C., Shi, Y. & Liu, J. Влияние угла наклона на шероховатость поверхности и коррозионные свойства селективной нержавеющей стали 316L, расплавленной лазером. Mater. Res. Экспресс 6 , 036505 (2018).

Google Scholar

34.

Фатхи П., Рафиазад М., Дуан Х., Мохаммади М. и Насири А. М. О микроструктуре и коррозионных свойствах сплава AlSi10Mg с низкой шероховатостью поверхности, полученного прямым лазерным спеканием металла. Коррос. Sci. 157 , 126–145 (2019).

CAS Google Scholar

35.

Фатхи П., Мохаммади М., Дуан Х. и Насири А. М. Влияние процедур обработки поверхности на коррозионное поведение сплава DMLS-AlSi10Mg_200C по сравнению с литым под давлением алюминием A360.1. JOM 71 , 1748–1759 (2019).

CAS Google Scholar

36.

Бурштейн Г. Т. и Писториус П. С. Шероховатость поверхности и метастабильная точечная коррозия нержавеющей стали в растворах хлоридов. КОРРОЗИЯ 51 , 380–385 (1995).

CAS Google Scholar

37.

Хонг Т. и Нагумо М. Влияние шероховатости поверхности на ранние стадии точечной коррозии нержавеющей стали Тип 301. Коррос. Sci. 39 , 1665–1672 (1997).

CAS Google Scholar

38.

Ли, С. М., Ли, У. Г., Ким, Ю. Х. и Янг, Х. Шероховатость поверхности и коррозионная стойкость ферритной нержавеющей стали 21Cr. Коррос. Sci. 63 , 404–409 (2012).

CAS Google Scholar

39.

Сасаки К. и Бурштейн Г. Т. Образование шероховатости поверхности во время эрозии-коррозии шлама и его влияние на точечную коррозию. Коррос. Sci. 38 , 2111–2120 (1996).

CAS Google Scholar

40.

Bagehorn, S., Wehr, J.И Майер, Х. Дж. Применение процессов механической обработки поверхности для уменьшения шероховатости и улучшения усталости деталей из Ti-6Al-4V, изготовленных аддитивным способом. внутр. J. Fatigue 102 , 135–142 (2017).

CAS Google Scholar

41.

Закон Гальвеле, Дж. Р. Тафеля о восприимчивости к питтинговой и щелевой коррозии. Коррос. Sci. 47 , 3053–3067 (2005).

CAS Google Scholar

42.

Абулхаир, Н. Т., Маскери, И., Так, К., Эшкрофт, И., Эверит, Н. М. Улучшение усталостных характеристик алюминиевого сплава, плавящегося избирательным лазером: влияние термической обработки и качества поверхности. Mater. Des. 104 , 174–182 (2016).

CAS Google Scholar

43.

Denti, L., Bassoli, E., Gatto, A., Santecchia, E. & Mengucci, P. Усталостная долговечность и микроструктура Ti6Al4V, полученного добавкой после различных процессов отделки. Mater. Sci. Eng., А 755 , 1–9 (2019).

CAS Google Scholar

44.

Shrestha, R., Simsiriwong, J. & Shamsaei, N. Усталостное поведение деталей из нержавеющей стали 316L, изготовленных добавкой: влияние ориентации слоев и шероховатости поверхности. доп. Manuf. 28 , 23–38 (2019).

CAS Google Scholar

45.

Тиан Ю., Томус Д., Рометш П. и Ву X. Влияние параметров обработки на шероховатость поверхности Hastelloy X, полученного селективным лазерным плавлением. доп. Manuf. 13 , 103–112 (2017).

CAS Google Scholar

46.

Датта Б., Бабу С. и Джаред Б. Х. Наука, технологии и применение металлов в аддитивном производстве . (Elsevier Science, 2019).

47.

Таунсенд, А., Сенин, Н., Блант, Л., Лич, Р. К. и Тейлор, Дж. С. Метрология текстуры поверхности для аддитивного производства металлов: обзор. Precis. Англ. 46 , 34–47 (2016).

Google Scholar

48.

Wang, D., Mai, S., Xiao, D. & Yang, Y. Качество поверхности изогнутой выступающей конструкции, изготовленной из нержавеющей стали 316-L компанией SLM. внутр. J. Adv. Manuf. Syst. 86 , 781–792 (2016).

Google Scholar

49.

Qiu, C. et al. О роли притока расплава в структуру поверхности и развития пористости при селективном лазерном плавлении. Acta Mater. 96 , 72–79 (2015).

CAS Google Scholar

50.

Страно, Г., Хао, Л., Эверсон, Р. М. и Эванс, К. Э. Анализ шероховатости поверхности, моделирование и прогноз при селективном лазерном плавлении. J. Mater. Процесс. Technol. , , 213, , 589–597 (2013).

CAS Google Scholar

51.

Grimm, T., Wiora, G. & Witt, G. Характеристика типичных поверхностных эффектов в аддитивном производстве с помощью конфокальной микроскопии. Прибой. Топогр .: Метрол. Предложение 3 , 014001 (2015).

Google Scholar

52.

Cabanettes, F.и другие. Топография готовых поверхностей, созданных при аддитивном производстве металлов: многомасштабный анализ от формы до шероховатости. Precis. Англ. 52 , 249–265 (2018).

Google Scholar

53.

Фокс, Дж. К., Мойлан, С. П. и Лейн, Б. М. Влияние параметров процесса на шероховатость поверхности нависающих структур при аддитивном производстве сплавления в лазерном порошковом слое. Процедур. CIRP 45 , 131–134 (2016).

Google Scholar

54.

Уип Б., Шеридан Л. и Гокель Дж. Влияние параметров первичной обработки на шероховатость поверхности при аддитивном производстве лазерного порошкового слоя. внутр. J. Adv. Manuf. Syst. 103 , 4411–4422 (2019).

Google Scholar

55.

Бин, Г. Э., Виткин, Д. Б., Маклаут, Т. Д., Патель, Д. Н. и Залдивар, Р. Дж. Влияние смещения фокуса лазера на качество поверхности и плотность деталей Inconel 718, полученных с помощью селективного лазерного плавления. доп. Manuf. 22 , 207–215 (2018).

CAS Google Scholar

56.

Koutiri, I., Pessard, E., Peyre, P., Amlou, O. & De Terris, T. Влияние параметров процесса SLM на чистоту поверхности, степень пористости и усталостные характеристики готовой конструкции Инконель 625 деталей. J. Mater. Процесс. Technol. 255 , 536–546 (2018).

CAS Google Scholar

57.

Фокс, Дж. К., Ким, Ф. Х., Риз, З. С. и Эванс, К. В (ред. Тейлор, Дж. А. и Лич, Р.) , 2018 Летняя тематическая встреча ASPE и euspen — Повышение точности в аддитивном производстве (2018).

58.

Ким, Ф. Х., Мойлан, С. П., Гарбоци, Э. Дж. И Слотвински, Дж. А. Исследование структуры пор в деталях, изготовленных аддитивным способом из кобальт-хрома, с использованием рентгеновской компьютерной томографии и анализа трехмерных изображений. доп. Manuf. 17 , 23–38 (2017).

CAS Google Scholar

59.

Алрбэй, К., Вимпенни, Д. И., Аль-Барзиндж, А. А. и Мороз, А. Электрополировка деталей из переплавленной нержавеющей стали марки SLM 316L с использованием глубоких эвтектических растворителей. J. Mater. Англ. Выполните . 25 , 2836–2846 (2016)

60.

Baicheng, Z. et al. Исследование процесса селективного лазерного плавления (SLM) улучшения поверхности деталей Inconel 718 электрохимическим полированием. Mater.Des. 116 , 531–537 (2017).

Google Scholar

61.

Ротти, К., Мандроян, А., Доче, М. Л. и Хин, Дж. Й. Электрополировка CuZn-латуни и нержавеющей стали 316L: влияние состава сплава или процесса подготовки (ALM по сравнению со стандартным методом). Прибой. Пальто. Technol. 307 , 125–135 (2016).

CAS Google Scholar

62.

Rotty, C. et al. Электрохимическая суперфинишная обработка литых и нержавеющих сталей ALM 316L в глубоких эвтектических растворителях: развитие микрошероховатости поверхности и коррозионная стойкость. J. Electrochem. Soc. 166 , C468 – C478 (2019).

CAS Google Scholar

63.

ur Rahman, Z., Deen, K. M., Cano, L. & Haider, W. Влияние параметрических изменений в процессе электрополировки на свойства поверхности нержавеющей стали 316L. заявл. Прибой. Sci. 410 , 432–444 (2017).

CAS Google Scholar

64.

Урлеа В. и Браиловски В. Припуски на электрополировку и электрополировку компонентов из сплава IN625, изготовленных методом лазерной наплавки порошка. внутр. J. Adv. Manuf. Syst. 92 , 4487–4499 (2017).

Google Scholar

65.

Урля, В.& Браиловски, В. Припуски, связанные с электрополировкой и электрополировкой для компонентов сплава Ti-6Al-4V, избирательно плавленных лазером в слое порошка. J. Mater. Процесс. Technol. 242 , 1–11 (2017).

CAS Google Scholar

66.

Wu, Y.-C., Kuo, C.-N., Chung, Y.-C., Ng, C.-H. И Хуанг, Дж. С. Влияние электрополировки на механические свойства и биокоррозию Ti6Al4V, полученного с помощью электронно-лучевого плавления в аддитивном производстве. Материалы 12 , 1466 (2019).

CAS Google Scholar

67.

Zhang, Y. et al. Нержавеющая сталь, усиленная аморфным сплавом, изготовленная методом селективной лазерной плавки: повышенная прочность и повышенная коррозионная стойкость. Scr. Матер. 148 , 20–23 (2018).

CAS Google Scholar

68.

Ван В. Дж., Юнг К.К., Чой, Х. С., Сяо, Т. Ю. и Цай, З. Х. Влияние лазерной полировки на микроструктуру поверхности и коррозионную стойкость сплавов CoCr, изготовленных добавкой. заявл. Прибой. Sci. 443 , 167–175 (2018).

CAS Google Scholar

69.

Bhaduri, D. et al. Лазерная полировка мезомасштабных компонентов, напечатанных на 3D-принтере. заявл. Прибой. Sci. 405 , 29–46 (2017).

CAS Google Scholar

70.

Бордачев, Э. В., Хафиз, А. М. К., Тутуния-Фатан, О. Р. Применение лазерной полировки при отделке металлических поверхностей. внутр. J. Adv. Manuf. Technol. 73 , 35–52 (2014).

Google Scholar

71.

Хакель, Л., Ранкин, Дж. Р., Рубенчик, А., Кинг, У. Э. и Мэтьюз, М. Лазерное упрочнение: инструмент для постобработки аддитивного производства. доп. Manuf. 24 , 67–75 (2018).

CAS Google Scholar

72.

Rosa, B., Mognol, P. & Hascoët, J.-y Лазерная полировка поверхностей аддитивного лазерного производства. J. Laser Appl. 27 , S29102 (2015).

Google Scholar

73.

Tian, ​​Y. et al. Взаимодействие материалов в лазерном полировальном порошковом слое компонентов из Ti6Al4V. доп. Manuf. 20 , 11–22 (2018).

CAS Google Scholar

74.

Юнг, К. К., Сяо, Т. Ю., Чой, Х. С., Ван, В. Дж. И Цай, З. Х. Лазерная полировка компонентов из сплава CoCr со сложной геометрией поверхности, изготовленных аддитивным способом. J. Mater. Процесс. Technol. 262 , 53–64 (2018).

CAS Google Scholar

75.

Кумбхар Н. и Мулай А. В. Методы постобработки, используемые для улучшения качества поверхности изделий, изготовленных с помощью технологий аддитивного производства: обзор. J. Inst. Англ. (Индия) Сер. С. 99 , 481–487 (2018).

Google Scholar

76.

Пакквентин, В., Карон, Н. и Олтра, Р. Влияние микроструктуры и химического состава на стойкость к локальной коррозии нержавеющей стали AISI 304L после плавления поверхности с помощью нанопульсирующего лазера. заявл. Прибой. Sci. 356 , 561–573 (2015).

CAS Google Scholar

77.

Боскетто, А., Боттини, Л. и Вениали, Ф. Шероховатость и закругление поверхности деталей, изготовленных методом селективной лазерной плавки Ti6Al4V, обусловленные обработкой цилиндра. внутр. J. Adv. Manuf. Syst. 94 , 2773–2790 (2018).

Google Scholar

78.

Mohammadian, N., Turenne, S. & Brailovski, V. Контроль качества поверхности аддитивных компонентов Inconel 625 с использованием комбинированной химико-абразивной полировки. J. Mater. Процесс. Technol. 252 , 728–738 (2018).

CAS Google Scholar

79.

Нагалингам, А. П. и Йео, С. Х. Управляемая гидродинамическая кавитационная эрозия с абразивными частицами для модификации внутренней поверхности компонентов, изготовленных с помощью присадок. Износ 414–415 , 89–100 (2018).

Google Scholar

80.

Тан, К. Л. и Йео, С. Х. Модификация поверхности компонентов, изготовленных с помощью добавок, путем ультразвуковой кавитационной абразивной обработки. Износ 378–379 , 90–95 (2017).

Google Scholar

81.

ebrowski, R. & Walczak, M. Влияние дробеструйного упрочнения на коррозионные свойства сплава Ti-6Al-4V, изготовленного DMLS. Adv. Матер. Sci 18 , 43 (2018).

Google Scholar

82.

Джамал, М. и Морган, М. Н. Управление процессом проектирования для улучшения отделки поверхности металлических деталей со сложной геометрией, изготовленных с помощью добавок. изобретений 2 , 36 (2017).

Google Scholar

83.

Persenot, T., Martin, G., Dendievel, R., Buffiére, J.-Y. И Мэйр, Э. Повышение свойств растяжения тонких деталей EBM как построенных: эффект HIP и химического травления. Mater. Charact. 143 , 82–93 (2018).

CAS Google Scholar

84.

yczkowska, E., Szymczyk, P., Dybała, B. & Chlebus, E. Химическая полировка каркасов из сплава Ti – 6Al – 7Nb методом аддитивного производства. Arch. Civ. Мех. Англ. 14 , 586–594 (2014).

Google Scholar

85.

Longhitano, G. A., Larosa, M. A., Munhoz, A. L. J., Zavaglia, C. Ad. К. и Иерарди, М.C. F. Обработка поверхности сплава Ti-6Al-4V, полученного прямым лазерным спеканием металла. Mater. Res. 18 , 838–842 (2015).

CAS Google Scholar

86.

Guo, J. et al. Об обработке высокоэнтропийного сплава CoCrFeMnNi методом селективного лазерного плавления. Mater. Des. 153 , 211–220 (2018).

CAS Google Scholar

87.

Heiden, M. J. et al. Эволюция исходного сырья из нержавеющей стали 316L благодаря процессу плавления в лазерном порошковом слое. доп. Manuf. 25 , 84–103 (2019).

CAS Google Scholar

88.

Бирнбаум, А.Дж., Штойбен, Дж. К., Баррик, Э. Дж., Илиопулос, А. П. и Микопулос, Дж. Г. Старение внутренней деформации, границы Σ3 и происхождение клеточной субструктуры в аддитивно изготовленном 316L. доп. Manuf. 29 , 100784 (2019).

CAS Google Scholar

89.

Saeidi, K. Нержавеющие стали, полученные методом лазерной плавки: уменьшенные структурные иерархии и микроструктурные неоднородности. (Стокгольмский университет, 2016).

90.

Саейди К., Кветкова Л., Лофай Ф. и Шен З. Аустенитная нержавеющая сталь, упрочненная за счет образования оксидных нановключений in situ. RSC Adv. 5 , 20747–20750 (2015).

CAS Google Scholar

91.

Simonelli, M. et al. Исследование лазерного распыления и реакций окисления при селективном лазерном плавлении нержавеющей стали 316L, Al-Si10-Mg и Ti-6Al-4V. Металл. Матер. Пер. A 46A , 3842–3851 (2015).

Google Scholar

92.

Джонс Д. А. Принципы и предотвращение коррозии .(Прентис Холл, 1996).

93.

Аббаси Агуй А., Закери М., Моайед М. Х. и Мазинани М. Влияние размера зерна на точечную коррозию аустенитной нержавеющей стали 304L. Коррос. Sci. 94 , 368–376 (2015).

CAS Google Scholar

94.

Назаров А., Вивье В., Вуко Ф. и Тьерри Д. Влияние растягивающего напряжения на нарушение пассивности и репассивацию нержавеющей стали AISI 304: исследование с помощью сканирующего зонда Кельвина и сканирующей электрохимической микроскопии . J. Electrochem. Soc. 166 , C3207 – C3219 (2019).

CAS Google Scholar

95.

Луо, Х., Су, Х., Инь, Г., Донг, К. и Ли, X. Влияние холодной деформации на электрохимическое поведение нержавеющей стали 304L в загрязненной сернокислой среде. заявл. Прибой. Sci. 425 , 628–638 (2017).

CAS Google Scholar

96.

Коцян, А. Доник, Ч. И Дженко, М. Электрохимические и РФЭС исследования пассивной пленки, образованной на нержавеющих сталях в боратном буфере и растворах хлорида. Коррос. Sci. 49 , 2083–2098 (2007).

CAS Google Scholar

97.

Pourbaix, M. Атлас электрохимических равновесий в водных растворах . (Национальная ассоциация инженеров-коррозионистов, 1974 г.).

98.

Куммерт, К.И Шмид, Х.-Дж. В (изд. Бимэн, Дж. Дж., Боурелл, Д. Л., Кроуфорд, Р. Х., Фиш, С. и Сиперсад, К. С.), Proc . 29-й ежегодный международный симпозиум по изготовлению твердых тел произвольной формы (2018).

99.

Антонисами, А. А., Мейер, Дж. И Прангнелл, П. Б. Влияние геометрии сборки на структуру и текстуру β-зерен при аддитивном производстве Ti6Al4V путем селективного электронно-лучевого плавления. Mater. Charact. 84 , 153–168 (2013).

CAS Google Scholar

100.

Ортис Риос, К., Амин, Т. и Ньюкирк, Дж. У. Поведение при растяжении при селективном лазерном плавлении. внутр. J. Adv. Manuf. Syst. 96 , 1187–1194 (2018).

Google Scholar

101.

Rotty, C. et al. Сравнение поведения электрополировки TSC, ALM и литой нержавеющей стали 316L в h4PO4 / h3SO4. Прибой. Интер. 6 , 170–176 (2017).

CAS Google Scholar

102.

Hashimoto, F. et al. Абразивная чистовая технология. CIRP Ann. 65 , 597–620 (2016).

Google Scholar

103.

International, A. в ASTM A967 / ASTM A967M-17 Стандартные технические условия для химической пассивационной обработки деталей из нержавеющей стали (ASTM International, West Conshohocken, 2017).

(PDF) Влияние времени выдержки науглероживания пачки на усталостные характеристики стальных образцов вала с клиновидным пазом

Также показано на рис.6 видно, что время выдержки в процессе цементации также влияет на усталостную прочность

материала. Чем больше время выдержки, тем выше будет усталостная прочность. Этот результат подтверждает результат теста на твердость

, согласно которому большее количество углерода в поверхностной зоне в течение более длительного времени выдержки. Однако в этом исследовании процесс науглероживания

по-прежнему сохраняет пластичность центральной зоны. Если процесс науглероживания не поддерживает пластичность активной зоны

, результат будет другим.

ВЫВОДЫ

В этой статье можно сделать вывод, что процесс науглероживания с использованием древесного угля из неиспользованного красного дерева может улучшить усталостные характеристики

стального образца вала с V-образным надрезом. Улучшение связано с лучшими свойствами поверхности

, вызванными повышенным содержанием углерода в результате процесса науглероживания. Чем больше время выдержки, тем выше усталостная прочность науглероженного материала

при сохранении пластичности центральной зоны.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Х. Дармаван, «Критерии усталости для проектирования компонентов машин», Prosiding Seminar Fatigue &

Fracture Mechanics, 1997, pp. 1–18.

2. В. Кведарас, Я. Вилис, В. Ч. Юплис, А.Ч. Иуплис, «Усталостная прочность хромированной стали», Матер.

Наука, т. 12, вып. 1, pp. 16–18, 2006.

3. У. Н. Пунтамбекар, Г. С. Гревал, П. Б. Джоши и П. Сампаткумаран, «Влияние плазменной обработки азотом

на усталостную долговечность стали En-24», Междунар.J. Innov. Res. Sci., Т. 2, вып. 8, pp. 4069–4079, 2013.

4. Р. Фрагудакис, С. Кардицас, Г. Саваидис, Н. Михайлидис, «Влияние термической обработки и обработки поверхности на усталостное поведение пружинной стали 56SiCr7

. ”Procedure Eng., Vol. 74, стр. 309–312, 2014.

5. Такахаши К., Сато Э. «Влияние обработки поверхности на усталостную прочность сплава Ti6Al4V», Матер.

Пер., Т. 51, нет. 4, SI, pp. 694–698, 2010.

6. F. O. Aramide, S.А. Ибитое, И. О. Оладеле и Дж. О. Бороде, «Науглероживание низкоуглеродистой стали уплотнением с использованием измельченной кости

в качестве науглероживающего агента: оптимизация параметров процесса», Leonardo Electron. J. Pract. Technol., Т. 9,

нет. 16, pp. 1–12, 2010.

7. А. Ойетунджи и С. О. Адеосун, «Влияние переменных процесса науглероживания на механические и химические свойства

науглероженной мягкой стали», J. Basic Appl. Sci., Т. 8. С. 319–324, 2012.

8.П. А. Ихом, «Закалка мягкой стали с использованием коровьей кости в качестве Energiser», African J. Eng. Res., Vol. 1, вып.

October, pp. 97–101, 2013.

9. П. Б. Д. Свапнил Р. Нимбхоркар, «Влияние упрочняющей обработки на структуру и свойства

автомобильных зубчатых колес», Int. J. Mod. Англ. Res., Vol. 3, вып. 2, стр. 637–641, 2013.

10. Приядаршини С., Шарма Т. и Арора Г. «Влияние обработки после цементации на твердость низкоуглеродистой стали

», Междунар.J. Adv. Мех. Англ., Т. 4, вып. 7. С. 763–766, 2014.

11. Дж. К. Ахмад, «Науглероживание стали», Междунар. J. Mater. Sci. Appl., Vol. 4, pp. 11–14, 2015.

12. D. A. Okongwu и V. Paranthaman, «Оценка эффективности некоторых карбонатных минералов в качестве энергетических веществ

при науглероживании мягкой стали в пакетах», Нигер.