Влияние химико-термической обработки на свойства стали 20, страница 8

На кривой, полученной в результате нагрева в мочевине (150°С, 10ч), до 200°С происходит повышение коэффициента линейного расширения α=11,62·10^-6 1/°C, дальнейшее повышение температуры испытания до 250°С приводит к некоторому снижению значения α, в интервале 250-300°С коэффициент линейного расширения находится на одном уровне или несколько снижается α=9,59-9,29·10^-6 1/°C. Также на кривой имеется минимум: при 300°С- α=8,85·10^-6 1/°C и максимум: при 450°С- α=12.87·10^-6 1/°C.

На кривой, полученной в результате нагрева в мочевине (200°С, 10ч), присутствует минимум: при 350°С- α=3,24·10^-6 1/°C. При данной температуре нагрева коэффициент линейного расширения имеет самое низкое значение в отличие от всех предыдущих.

На кривой, полученной в результате нагрева в мочевине (250°С, 10ч), присутствует один минимум: при 400°С- α=11,03·10^-6 1/°C, а также один максимум: при 400°С- α=12,21·10^-6 1/°C.

На кривой, полученной в результате нагрева в мочевине (300°С, 10ч), имеется два минимума: при 250°С- α=12,01·10^-6 1/°C, при 350°С- α=1,27·10^-6 1/°C. При температуре испытания 350°С коэффициент линейного расширения у исследуемого образца ниже, чем у исходного.

На кривой, полученной в результате нагрева в мочевине (500°С, 10ч), присутствует максимум при 250°С- α=14,10·10^-6 1/°C. Минимальное значение коэффициента линейного расширения наблюдается при температуре испытания 150°С- α=12,01·10^-6 1/°C, при 350°С- α=12,01·10^-6 1/°C.

4.4 Влияние нагрева на газосодержание стали 20

Таблица 4.4 Влияние нагрева в интервале 20-500°С на содержание водорода, азота и кислорода в стали 20

Рисунок 4.36 Влияние температуры нагрева на газосодержание

4.4 Резюме

1. Изучено влияние химико-термической обработки на механические свойства стали 20. Установлено, что наилучшим комплексом свойств сталь 20 обладает после нагрева при температуре 100°С, выдержке 10 часов, охлаждением на воздухе и последующим электролитическом наводороживание в течение 1 часа в 20%-ом растворе H₂SO₄.

2. Изучено влияние нагрева в твердом карбюризаторе и в карбамиде на твердость стали 20. По получены данным можно рекомендовать следующий режим обработки для достижения наилучших результатов:

- нагрев в карбамиде при 200°С, выдержке 10 часов и охлаждением с печью.

- цементация в твердом карбюризаторе 930°С, выдержке 4 часа, охлаждением на воздухе + закалка с 930°С, 15 минут, охлаждение в воду.

3. Изучено влияние изменения коэффициента линейного расширения стали 20 после цементации в твердом карбюризаторе, выдержке 30 минут, 1,2,4 часа и охлаждением на воздухе и последующей закалки при 900°С с выдержкой 15 минут и охлаждением в воде. Максимальное снижение коэффициента линейного расширения наблюдается у образца обработанного при 930°С, выдержка 4 часа + старение при 200°С, выдержке 20 часов + закалка при 900°С с выдержкой 15 минут и охлаждением в воду.

4. Изучено изменения коэффициента линейного расширения стали 20 после нагрева в карбамиде, выдержке 10 часов, охлаждении с печью и последующей закалки при 1000°С с выдержкой 5 минут и охлаждением в воде. Особенно сильно коэффициент линейного расширения снижается при температуре испытания 300-350°С. После нагрева при 700°С в карбамиде, выдержке 10 часов, охлаждении с печью и последующей закалки при 1000°С с выдержкой 5 минут и охлаждением в воде.

5. Изучено изменения линейного расширения стали 20 после нагрева в мочевине, выдержке 10 часов и охлаждением с печью. Максимальное снижение линейного расширения наблюдается у образца нагретого при 500°С, выдержанного 10 часов и охлажденного с печью. Для получения наименьшего коэффициента линейного расширения можно рекомендовать именно этот режим химико-термической обработки.