1. Eesmärk
Legeeritud karastatud ja karastatud terast kasutatakse laialdaselt autode, traktorite, tööpinkide ja muude masinate erinevate oluliste osade, nagu hammasrattad, võllid, ühendusvardad, poldid jne, valmistamiseks.
2. Toimivusnõuded
Enamik karastatud osi talub mitmesuguseid töökoormusi, pingetingimused on suhteliselt keerulised ja nõuavad kõrgeid kõikehõlmavaid mehaanilisi omadusi, st neil on kõrge tugevus, hea plastilisus ja sitkus. Legeeritud karastatud ja karastatud teras nõuab samuti head karastavust. Erinevatel osadel on aga erinevad pingetingimused ja erinevad nõuded karastavusele.
3. Koostisosade omadused
(1) Keskmine süsinik: süsinikusisaldus on üldiselt vahemikus 0,25% kuni 0,50%, kusjuures suurem osa on 0,4%;
(2) Karastavuse parandamiseks lisage selliseid elemente nagu Cr, Mn, Ni, Si jne. Lisaks karastavuse parandamisele võivad need legeerivad elemendid moodustada ka legeeritud ferriiti ja suurendada terase tugevust. Näiteks 40Cr terase jõudlus pärast karastamise ja karastamise töötlemist on palju suurem kui 45 terasel;
(3) Lisage elemente, et vältida teist tüüpi karastatud haprust: Ni, Cr ja Mn sisaldav legeeritud karastatud teras võib kõrgel temperatuuril karastamise ja aeglaselt jahutamise korral tekitada teist tüüpi karastatud haprust. Mo ja W lisamine terasele võib ära hoida teist tüüpi karastuse rabeduse. Sobiv sisaldus on umbes 0,15% kuni 0,30% Mo või 0,8% kuni 1,2% W.
Omaduste võrdlus pärast karastamist ja karastamist terase 45 ja 40Cr vahel
Terase klass ja kuumtöötluse olek Lõike suurus/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2
45 terasest 850-kraadine vesikarastus, 550-kraadine karastus f50 700 500 15 45 700
40Cr teras 850 kraadine õlikarastamine, 570kraadine karastus f50 (keskel) 850 670 16 58 1000
4. Terase tüübid ja klassid (1) 40Cr madala karestumisega karastatud ja karastatud teras: seda tüüpi terase õlikarastuse kriitiline läbimõõt on 30–40 mm ja seda kasutatakse üldiste suurustega oluliste osade valmistamiseks. (2) 35CrMo keskmise karastusvõimega sulamist karastatud ja karastatud teras: seda tüüpi terase õlikarastuse kriitiline läbimõõt on 40–60 mm. Molübdeeni lisamine ei saa mitte ainult parandada kõvenemist, vaid ka vältida teist tüüpi tujude haprust. (3) Karastatud ja karastatud 40CrNiMo suure karastusvõimega legeeritud teras: seda tüüpi terase õlikarastuse kriitiline läbimõõt on 60 mm{15}} mm, millest enamik on kroom-nikkelteras. Sobiva molübdeeni lisamine kroom-nikkelterasele ei anna mitte ainult head kõvenevust, vaid kõrvaldab ka teist tüüpi karastuse rabeduse.
5. Kuumtöötlus ja konstruktsioonilised omadused Legeerkarastatud ja karastatud terase lõplik kuumtöötlus on karastamine ja kõrgtemperatuuriline karastamine (karastus- ja karastustöötlus). Legeeritud karastatud ja karastatud teras on kõrge karastamisvõimega ja tavaliselt kasutatakse õli. Kui karastatavus on eriti kõrge, võib seda isegi õhkjahutada, mis võib vähendada kuumtöötlemise defekte. Legeeritud karastatud ja karastatud terase lõplikud omadused määratakse karastamistemperatuuri järgi. Üldjuhul kasutatakse karastamist 500 kraadi -650 kraadi juures. Karastustemperatuuri valimisel on võimalik saavutada vajalikud omadused. Teist tüüpi karastuse rabeduse vältimiseks on karastamise järgselt kiire jahutamine (vesi- või õlijahutus) kasulik sitkuse parandamiseks. Karastatud ja karastatud terase struktuur pärast tavapärast kuumtöötlust on karastatud sorbiit. Kulumiskindlaid pindu nõudvate osade puhul (nagu hammasrattad ja spindlid) teostatakse induktsioonkuumutuspinna karastamine ja madalatemperatuuriline karastamine ning pinnastruktuuriks on karastatud martensiit. Pinna kõvadus võib ulatuda 55HRC ~ 58HRC. Legeerkarastatud ja karastatud terase voolavuspiir pärast karastamist ja karastamist on umbes 800 MPa ning löögitugevus südamiku kõvadusega 800 kJ/m2 võib ulatuda 22HRC-25HRC-ni. Kui ristlõike suurus on suur ja mitte karastatud, väheneb jõudlus oluliselt.
