Термообработка 42CrMo4

ikono

Игорь, летающий строитель
Большинство металлических деталей самолета ULF-2 изготовлено из "аэрокосмической" стали 1.7734 (0,15C-1,4Cr-0,9Mo-
0,25V). Этот материал имеет то свойство что при сварке шов и материал не теряют прочность и сохраняют Rm 700 MPa. Недостаток - трудности с его поставками, т. к. те немногие производители которые есть торгуют довольно большими партиями.  Впрочем, в самолете лишь малая доля деталей подвергается сварке и нужное количество для этих деталей я достал через знакомых. Однако для осей, болтов и главное 12мм шплинтов крепления крыльев, а также прочего несвариваемого крепежа его достать не удалось. Примерный аналог 1.7734 в другой системе обозначений это 15CrMoV6. В самолете также разрешено применять сталь 1.7214 (0,25C-1Cr-0,2Mo)- аналог 25CrMo4, но это тоже экзотика.

В автомобилестроении широко применяется сталь 1.7225 (42CrMo4, 0,42C-1,1Cr-0,25Mo), ее легко достать в любых количествах. То что она не сертифицирована для космоса при строительстве СЛА несущественно, проблемнее большое содержание углерода. Поэтому она не свариваема (что для осей не важно), но термообрабатываема до Rm порядка больше 1000 MPa при сравнимых значениях деформации при разрыве (порядка 11%). Поэтому для шплинтов крепления крыла эта сталь представляется даже гораздо более подходящей чем родная 1.7734.

Но "ближе к телу".  Заказал я 1.7225 и сделал 9 разных мелких деталей - оськи сложной формы с нарезкой М5-М8. Закалял нагревая до 860-880С и в воду. Потом отпускал 1 час при 550С. После такой термообработки ВСЕ 9 деталей имели микротрещины. Я заподозрил что мелкие детали в воде слишком быстро охлаждаются. По данным справочного листка (прилагается) так спешить необязательно, следующий раз я закалял в струе сжатого воздуха, охлаждение секунд за 20, отпуск примерно тот же. Микротрещин вроде нет, но как-то неспокойно мне стало крепить крылья такими шплинтами, зная что в принципе могут быть незаметные микротрещины.

Теперь я на распутьи: что делать? Не термообрабатывать вообще? Но я не могу померять дома Rm. Знающие люди, подскажите пожалуйста!
 

Вложения

идёшь к термисту , калишь а потом в лаболоторию на рантген ,всё что треснуло выкидуешь , 😉и потои сталь на заводе закаливают в масле,или на свч и вообще не куда не суют сама остывает .
 
идёшь к термисту , калишь
А еще лучше - идешь покупаешь готовый самолет и летаешь себе в удовольствие! Так будет надежнее по-любому.

Я же сам понять хочу и сделать потом руками.
 
Большинство металлических деталей самолета ULF-2 изготовлено из "аэрокосмической" стали 1.7734 (0,15C-1,4Cr-0,9Mo-
0,25V). Этот материал имеет то свойство что при сварке шов и материал не теряют прочность и сохраняют Rm 700 MPa. Недостаток - трудности с его поставками, т. к. те немногие производители которые есть торгуют довольно большими партиями.  Впрочем, в самолете лишь малая доля деталей подвергается сварке и нужное количество для этих деталей я достал через знакомых. Однако для осей, болтов и главное 12мм шплинтов крепления крыльев, а также прочего несвариваемого крепежа его достать не удалось. Примерный аналог 1.7734 в другой системе обозначений это 15CrMoV6. В самолете также разрешено применять сталь 1.7214 (0,25C-1Cr-0,2Mo)- аналог 25CrMo4, но это тоже экзотика.

В автомобилестроении широко применяется сталь 1.7225 (42CrMo4, 0,42C-1,1Cr-0,25Mo), ее легко достать в любых количествах. То что она не сертифицирована для космоса при строительстве СЛА несущественно, проблемнее большое содержание углерода. Поэтому она не свариваема (что для осей не важно), но термообрабатываема до Rm порядка больше 1000 MPa при сравнимых значениях деформации при разрыве (порядка 11%). Поэтому для шплинтов крепления крыла эта сталь представляется даже гораздо более подходящей чем родная 1.7734.

Но "ближе к телу".  Заказал я 1.7225 и сделал 9 разных мелких деталей - оськи сложной формы с нарезкой М5-М8. Закалял нагревая до 860-880С и в воду. Потом отпускал 1 час при 550С. После такой термообработки ВСЕ 9 деталей имели микротрещины. Я заподозрил что мелкие детали в воде слишком быстро охлаждаются. По данным справочного листка (прилагается) так спешить необязательно, следующий раз я закалял в струе сжатого воздуха, охлаждение секунд за 20, отпуск примерно тот же. Микротрещин вроде нет, но как-то неспокойно мне стало крепить крылья такими шплинтами, зная что в принципе могут быть незаметные микротрещины.

Теперь я на распутьи: что делать? Не термообрабатывать вообще? Но я не могу померять дома Rm. Знающие люди, подскажите пожалуйста!


Прочитал и нфига не понял. Речь о нашей ХМА?
Вообще, технология изготовлния сла, подразумевает использование материалов не требующих термообработки и сохраняющих при этом определенную прочность.
Поищи наш аналог и обозначение этой стали, получишь больше ответов. Я так понимаю, это или хромансиль или хромомолибден. Т.Е 30ХГСА или 30ХМА.
 
идёшь к термисту , калишь
А еще лучше - идешь покупаешь готовый самолет и летаешь себе в удовольствие! Так будет надежнее по-любому.

Я же сам понять хочу и сделать потом руками.
а вы когда деталь греете чем температуру измеряете ,закалить можно своими руками ,только результат будет похожий ,как в вашем случае ,я долгое время работал на заводах ,где тех описание термо обработки вашего материала ,есть три стадии закалки , вы чего добится хотите улутшения или максимального закала до предела 74HRC  по роквэлу. 😉
 
Попробую ответить на вопрос (насколько я сам понял). Rm по-русски предел прочности на растяжение. Наши 30ХГСА и 30ХМА имеют дополнительно в составе кремний и марганец, но в принципе примерно то же самое, т. е. легированные стали с возможностью закалки-отпуска.
технология изготовлния сла, подразумевает использование материалов не требующих термообработки
... и именно поэтому предписана "космическая" сталь. Если все же сделать термообработку подходящего материала (сама процедура вполне проста), то насколько надежен результат?

Кто-нибудь кроме меня встречался с трещинами при закалке? Они толщиной как волос, почти незаметны, идут в основном вдоль стержня и любят всякие углы (сейчас пойду сделаю фотку)
 
Попробую ответить на вопрос (насколько я сам понял). Rm по-русски предел прочности на растяжение. Наши 30ХГСА и 30ХМА имеют дополнительно в составе кремний и марганец, но в принципе примерно то же самое, т. е. легированные стали с возможностью закалки-отпуска.
технология изготовлния сла, подразумевает использование материалов не требующих термообработки
... и именно поэтому предписана "космическая" сталь. Если все же сделать термообработку подходящего материала (сама процедура вполне проста), то насколько надежен результат?

Кто-нибудь кроме меня встречался с трещинами при закалке? Они толщиной как волос, почти незаметны, идут в основном вдоль стержня и любят всякие углы (сейчас пойду сделаю фотку)
сталкивались ваш материал не преднозначен чтобы его закаливать , по просту сам сплав уже прочен ,максимум что можно сделать улутшить но это совсем другой режим закаливания нагрев без охлождения дабы не нарушать кресталической решотки ,она сама возьмёт сколько сможеть 25 32 еденицы твёрдости  😉
 
При соблюдении режимов закалки и отпуска результаты для  30ХГСА стабильно гарантированы.
тут у нас дескуссия как в кустах закалить,а не на заводе 😀



А ты попробуй выкинуть слова "закалить" и "космическая" и зайди с другой стороны. В конце концов , тебе нужен результат, а не пр оцесс. ;D
Ту же 4130N используют потому, что после сварки она не создает трещин.
 
Вот, для начала, фотки:
 

Вложения

  • DSC03018_001.JPG
    DSC03018_001.JPG
    143,5 КБ · Просмотры: 184
результаты для30ХГСА стабильно гарантированы
Это обнадеживает! Кстати, что можно сделать на заводе из того что нельзя сделать у меня дома? У меня контроль температуры термопарой прямо на детали, время по часам, по-моему неплохие кусты. Я просто по намвности думал что чем быстрее охлаждать при закалке, тем лучше результат! Но, как показывают эти фото...
 
чем быстрее охладите тем мелече будет структура кристалов то есть твёрдость ,тоесть можно перестораться и металл просто рассыпется на мелкие кусочки 😉
 
ваш материал не преднозначен чтобы его закаливать
неправда, см. справочный листок
тех описание термо обработки вашего материала ,есть три стадии закалки
дык это понятно
или максимального закала до предела 74HRCпо роквэлу. Подмигивание
А против этого у нас отпуск!

Вот нашел: http://techno.x51.ru/index.php?mod=text&txnode=168&uitxt=295

" Главная причина трещин и поводки – неравномерное изменение объема детали при нагреве и, особенно, при резком охлаждении. Другая причина – увеличение объема при закалке на мартенсит.

Трещины возникают потому, что напряжения при неравномерном изменении объема в отдельных местах детали превышают прочность металла в этих местах.

Лучшим способом уменьшения напряжений является медленное охлаждение около температуры мартенситного превращения (точка М Н). При конструировании деталей необходимо учитывать, что наличие острых углов и резких изменений сечения увеличивает внутреннее напряжение при закалке.

... Трещины и коробление могут быть предотвращены предварительным отжигом деталей, равномерным и постепенным нагревом их, а также применением ступенчатой и изотермической закалки. "

То есть если охлаждать медленнее, то трещины должны исчезнуть. Что и наблюдается. То есть если их не видно, значит их нет.
 
ну есле не видно не значит что нет ,если только не рентгеном просвечеваете :IMHOа так всё правильно нашли всё что вам нужно  😉
 
Кстати, что можно сделать на заводе из того что нельзя сделать у меня дома? У меня контроль температуры термопарой прямо на детали, время по часам, по-моему неплохие кусты.
А что дома? Нагрев чем? Если муфель есть, то нормально. Закалка в масло, отпуск туда же.
 
У меня самодельная электропечь типа муфельной. А закалка в масло начиная от какого диаметра детали? Я так понял что нужно обеспечить определенную скорость охлаждения, но мелкие детали в масле будут охлаждаться быстрее крупных и могут треснуть.
 
Не могут. Я закаливал и мелюзгу и крупные детали, не трещат. Просто у крупных прокаливание не равномерное по толщине.
 
Несколько советов начинающим домашним термистам.
Длинные детали при калке окунайте в масло вертикально, а не плашмя, иначе гнёт!
Контроль на отсутствие трещин в домашних условиях лучше делать методом красок. Существуют специальные комплекты красок (в аэрозольной упаковке) для выявления трещин, приобрёл такой у самолётных дефектоскопистов.
Для контроля твёрдости существуют простенькие портативные приборы (не знаю правильное название), измеряют твёрдость бойком при ударе его о деталь за счёт оттянутой пружины. Такие есть у производственников (езжу к ним в гости с деталями, когда есть сомнения в твёрдости). Опытные слесарюги определяют твёрдость напильником, не ошибаясь более чем на 2...3 HRCэ. Если деталь мелкая, или сложной формы, или её повреждение при замере твёрдости нежелательно, используйте образец-свидетель из того же материала, термообработаный вместе с деталями.
Самое главное: найдите в справочниках технологию термообработки конкретной марки стали (температура и время нагрева под закалку и отпуск, охлаждающая среда) и строго её соблюдайте, изобретательство здесь - в лучшем случае потерянное время!
Термообработку всё-же лучше заказывать (найти надёжную термичку). Всё делать самому - немыслимо, не будем же мы копать руду и выплавлять металл!
 
Назад
Вверх