Станина из стали 35ХГСЛ-II

Сталь 35ХГСЛ-IIотносится к легированным конструкционным качественным литейным сталям. Это среднеуглеродистая доэвтектоидная сталь, используемая для изготовления деталей группы ответственного назначения.

Состав стали: 0,32…0,40% Mn, S и P не более 0,06% каждого.

Из стали 35ХГСЛ-II изготавливают станины прокатных станов, валы, зубчатые колеса и другие детали, работающие под действием средних статических и динамических нагрузок. Литая сталь имеет неоднородную структуру и значительные внутренние напряжения. Микроструктура отливок из стали 35ХГСЛ-II представляет собой игольчатой формы феррит и грубопластинчатый крупнозернистый перлит (так называемая видманштеттова структура). Литая сталь с такой крупноигольчатой структурой имеет низкие механические свойства (пластичность и вязкость). Для исправления структуры, измельчения зерна и повышения механических свойств стали отливки применим отжиг (рисунок 1.8).

Рисунок 1.8 – График технологии отжига станины из стали 35ХГСЛ-II

Технология отжига: нагрев до температуры аустенитизации, т.е. Ас₃+(40…50)⁰С со скоростью 70…80 ⁰/ч, затем выдержка из расчета 1,2 часа на 100 мм сечения или 1/3 времени нагрева. Далее – охлаждение до 640⁰С со скоростью 30…40⁰С в час, выдержка при температуре 640…660⁰С из расчета 1,2 часа на 100 мм сечения, затем медленное охлаждение до 400⁰С (скорость охлаждения 30…40⁰С/ч), а затем – на воздухе.

Для обеспечения необходимых механических свойств выполним нормализацию с отпуском (рисунок 1.9).

Технология нормализации с отпуском: нагрев со скоростью 70…80 ⁰/ч до температуры аустенитизации 880…890⁰С, выдержка, как и при отжиге, 2,5 часа; охлаждение до 300…350⁰С со скоростью 300⁰С/ч, нагрев до температуры отпуска 550…600⁰С со скоростью 70…80⁰/ч, затем выдержка из расчета 1,2 часа на 100 мм расчетного сечения и охлаждение до 400⁰С со скоростью 50…60⁰/ч, затем – на воздухе.

После нормализации с отпуском механические свойства отливок повышаются и составляют для стали 35ХГСЛ-II: σ_т =250 МПа, σ_в =470 МПа, δ = 13%, Ψ = 20%, твердость 220…230 HВ.

Рисунок 1.9 – График технологии нормализации с отпуском станины

из стали 35ХГСЛ-II

Грубая литая феррито-перлитная структура, благодаря фазовой перекристаллизации и ускоренному охлаждению при нормализации, преобразуется в мелкозернистую структуру полиэдрических зерен феррита и перлита. На диаграмме изотермического распада аустенита нанесена кривая охлаждения при нормализации (рисунок 2.9) V_норм = 0,07%. Схемы структур до (а) и после (б) термообработки имеют вид:

а б

Рисунок 1.10 – Схема структуры стали 35ХГСЛ-II до (а) и после (б)

термической обработки