9.4.2.1 Цементуемые стали

Содержание углерода обычно 0.12 – 0.25 %. Эти условия позволяют обеспечить достаточно высокую вязкость сердцевины и хорошую сопротивляемость динамическим нагрузкам при высокой твердости поверхности после цементации, закалки и низкого отпуска.

Для малоответственных деталей с практически не упрочняемой сердцевиной могут использовать и углеродистые стали 15, 20. Слабо упрочняемую сердцевину имеют хромистые стали 15Х, 20Х. Этап группа сталей имеет склонность к перегреву и после цементации их структура характеризуется крупным зерном, а после непосредственной закалки с использованием цементационного нагрева – повышенной хрупкостью поверхностного слоя, поэтому для них рекомендуют производить после цементации закалку с отдельного нагрева, что увеличивает энергозатраты (рис.8.).

Для ответственных деталей сечением до 50 – 70 мм гораздо эффективнее использовать наследственномелкозернистые стали с добавками титана типа 18ХГТ, 25ХГТ (титан образует труднорастворимые карбидные и карбонитридные включения, сдерживающие рост зерна аустенита при нагреве). Это позволяет проводить закалку таких деталей с использованием нагрева под цементацию после подстуживания на 100 – 150 °С (рис 8. __)

Детали, работающие в условиях значительных динамических нагрузок и имеющие большое сечение, рекомендуют изготавливать из сталей повышенной прокаливаемости, которые имеют в составе никель, например 12ХН3А, 20Х2Н4А. Дополнительное легирование таких сталей вольфрамом или молибденом еще более увеличивает прокаливаемость и прочность в больших сечениях (18Х2Н4ВА, 18Х2Н4МА). Однако для сталей такого типа закалку после цементации делают обязательно с дополнительного нагрева и с промежуточным высоким отпуском (рис 8.__).