Перейти к содержанию
Средней прожарки

Знакопеременные нагрузки для 30ХГСА

Рекомендуемые сообщения

Дано:

Раньше делали бурильные трубы из 40ХН калили на 820(на твердость резьбы 50HRC), потом азотировала с температуры 560(сердцевина 33HRC). Трубы работали как часы...

Начали проводить эксперименты - изготовили трубу из 30ХГСА, закалили на 900(на твердость резьбы 50HRC), потом проазотировали(сердцевина 40HRC)...

По всем прикидкам труба имеет такую же прочность (примерно 125 МПа), но большую твердость(40 вместо 33) и ударную вязкость(105 вместо 80), то есть работать труба наверно должна лучше... Но во время пробного бурения идет обрыв по резьбе... Что я не учитываю? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вы уверены насчет ударной вязкости? в 40ХН никель есть и за счет этого вязкость должна быть лучше, это раз. Почему после азотирования тврдость сердцевины больше у 30ХГСА, какая там микроструктура? возможно это с одной стороны сыграло роль (твердая сердцевина). Вы пишите знакопеременные нагрузки - я не специалист по бурам, но думаю в таких условиях, да и с учетом внешей температуры 30ХГСА может быть более хрупкой и ударные нагрузки при низкой температуре не выдержать.
Было бы замечательно если бы Вы аккуратно промыли место слома на трубе и с хорошим качеством сфотографировали - тогда можно примерно прикинуть тип разрушения (хрупкий, вязкий, усталостный) и начало резрушения.
Ну и загрязнения или дефекты в металле тоже никто не отменял.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Удалил текст сообщения.

 

 

Изменено пользователем Alexey1980

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Странно, а мой справочник говорит, что у вас ударная вязкость меньше 50. 

Интересен выбор марки стали, хром, марганец иииии, да кремний, но ииии, а больше ничего хорошего. Или вы делаете азотацию при температуре около 450°С, хотя я такой не знаю, но тут ударная вязкость всё равно будет ниже чем 80, но хоть будет, или вы после азотации мокаете детали в воду (я про такое тоже не слышал), может повторно греете до 500 и в вводу (опять не слышал, чотоб так делали, ну и знаю, что не случайно).

Эту проблему буржуи наблюдали полтора века назад, провели исследование, сделали таблицы марок стали для азотации (нитролои). Неплохо было бы ознакомится.

Смотреть в направление - отпускная хрупкость 2 рода, книга по азотации с главой "стали применяемые для азотации".

Я конечно не слежу за новыми веениями моды, но скорее всего за последние 70 лет мало нового.

Да и в описании в начале темы, значения твёрдости из справочника, или замеры? Азотация длительностью?

 

Изменено пользователем Alexey1980

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

  Средней прожарки

 

Вам выше написали - смотрите в справочник с осмыслением написанного (ищите скрытый подтекст ... например, все мех свойства для 30ХГСА, что там указаны получаются при закалке тонких сечений на масло -20мм;  70мм - это брехня).  40ХН - однозначно лучше, даже если и прокаливается хуже.

В 30ХГСА много остаточного аустенита может остаться (если было медленное охлаждение - особенно много). Этот остаточный аустенит может "играть" нехорошую роль при эксплуатации.

 

Вывод: не стоило в данной ситуации гнаться за экономией. Лучше использовать 40ХН2МА (которая чуть дороже чем 40ХН ... в которой остаточный аустенит так же присутствует, но его не так много как в 30ХГСА) - она точно не лопнет (в 40ХН2МА остаточного аустенита практически нет). 

Изменено пользователем ycnokou

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Азотирую на 560, с твердостью напутал - там около 35 выходит. Вторичная хрупкость у 30ХГСА лежит в районе 450 вроже бы, а отпуск на 560 это стандартный процесс описанный инструкциями ВИАМ.

 

После отпуска на 560(а азотирвоание по сути тот же отпуск) врядли останется остаточный аустенит...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Ну, чтоб безвсяких

41 минуту назад, Средней прожарки сказал:

Вторичная хрупкость у 30ХГСА лежит в районе 450 вроже бы,

Открываем книку и читаем, о влияние легирующих элементов на ударную вязкость.

41 минуту назад, Средней прожарки сказал:

а отпуск на 560 это стандартный процесс описанный инструкциями ВИАМ.

А среда охлождения после отпуска в ней указана?

Проверка печи по поводу правельности температуры проводилась?

Ну и прочитайте пост ycnokou, марку каторую он рекомендует относят к нитролоям. 

Да и азотацию вы сколько по времени делаете, ну чтоб обычный справочник смотреть беря твёрдость и механику в зависимости от температуры отпуска? Менее 4 часов?

Стираюсь как и нарисовался.

Изменено пользователем Alexey1980

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Я любому комментарию рад и любая информация мне будет полезна... Просто говорите о какой то книге - скажите ее название ))

Охлаждение по моему в инструкции водой после отпуска. Но мы делали детали для авиационщиков из 30ХГСА в своих печах, когда охлаждали газом после отпуска. Детали потом тестировали - значения КЦУ, прочности и твердости совпадали к заявленным в инструкции...

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
5 часов назад, Средней прожарки сказал:

Ударная вязкость взята из «Марочник сталей и сплавов

Это хорошо, что вы справочники читаете, но как можно изготовить деталь по справочнику и пустить ее в производство не проверя мех.свойства, микроструктуру и не проведя хотя бы пару сравнительных тестов с заменяемым материалом? Справочник дает только направление
И по азотированию - если у вас там остался как писали выше еще ост. аустенит, да вдобавок пористость на поверхности - короче п--ц вашему буру при ударных нагрузках, да еще и при зимних температурах

7 минут назад, Средней прожарки сказал:

Охлаждение по моему в инструкции водой после отпуска

уже хорошо, значит можно вероятность отпускной хрупкости свести к минимуму (только не понял это полсе улучшения или после азотирования?)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Может дело в слишком малом радиусе во впадине резьбы (если сломало одну трубу).Мехобработку те же лица делали? Мы "сплошь и рядом " встречаем непонимание или нежелание делать галтели.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Откуда останется остаточный аустенит? Отпуск/азотирование на 560 должен развалить его весь на фирито-карбидную смесь...

Просто покажите мне по какому параметру 30ХГСА настолько хуже 40ХН, что ее точно нельзя использовать?

Механичка та же самая, своя. Просто решили попробовать вместо 40ХН сталь 30ХГСА я не увидел чем она хуже... 

Закалка 900, азотирование 560 8 часов, на поверхности равномерный слой 550 по викерсу, внутри 35 по роквелу. Зерно вроде не перегревали, азотирвоание сразу после закалки... Не могу понять - что я упускаю...

Горский "Определение допускаемых напряжений при расчетах на прочность" вроде бы косвенно тоже говорит что 30ХГСА должна была сработать... Ну или криво читаю

Изменено пользователем Средней прожарки

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

  Проблема еще быть может в банальных неметаллических включениях .... просто "повезло", что их оказалось много в зоне разрушения.

23 часа назад, Средней прожарки сказал:

Откуда останется остаточный аустенит? Отпуск/азотирование на 560 должен развалить его весь на фирито-карбидную смесь...

А Вы проведите опыт, на досуге.  Возьмите и закалите по два образца из 40Х и 30ХГСА на воду. А затем дайте им отпуск, например на 650С.  По одному образцу из обеих марок сталей замочите на воду после доставания из отпускной печи, а остальные - пусть остывают на воздухе.  Как проведете опыт - пишите сюда свой результат, продолжим обсуждение.

23 часа назад, Средней прожарки сказал:

Закалка 900

у 30ХГСА с этой температуры зерно получается по 6-7 баллу. Тогда как у 40ХН, при закалке от 820-830С - 8-9 балл  (за счет никеля 40Х получается более мелкозернистой и с ударной вязкостью у нее получше).  

 

13.12.2019 в 12:15, Средней прожарки сказал:

Но мы делали детали для авиационщиков из 30ХГСА в своих печах, когда охлаждали газом после отпуска.

  Те же авиационщики 5-6 лет назад проводили исследования по 30ХГСА. И пришли к выводу, что в ней много остаточного аустенита при изотермической закалке.  Но мое мнение, что и после обычной улучшаемой т/о (особенно крупных сечений) - в ней остаточного аустенита остается много (опыт проведите, о котором писал выше ... и все Вам станет ясно).

После азотации детали как остывали у Вас? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Деталь ломается по резьбе.

Была ли защита резьбы от азотирования?

Ведь азотированный слой не повышает вязкость, а понижает...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

После отпуска деталь охлаждается в печи - напускается азот 1.3 бара и вентилятором гоняет через холодильник. деталь с 560 примерно за полчаса охлаждается до 50.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
16.12.2019 в 08:03, Средней прожарки сказал:

деталь с 560 примерно за полчаса охлаждается до 50.

Как следствие, отпускная хрупкость.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

За счет чего это происходит?

Вроде отпускная хрупкость первого рода связана с неравномерным распадом мартенсита? Та тут 8 часов на 560 - мартенсит уже давно весь распался же и структура не меняется? Или тут что то другое происходит?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
13.12.2019 в 06:29, Alexey1980 сказал:

Смотреть в направление - отпускная хрупкость 2 рода, книга по азотации с главой "стали применяемые для азотации".

Читайте пожалуйсто посты.

Да, вы пол года назад писали, что читаете Гудремона. Так вот первый том как раз для вас, а если зайдёте в библиотеку форума и почитаете литературу по азотации, то может станите похожи на технолога. 

Хотя некоторые ваши посты меня пугают........

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
4 часа назад, Средней прожарки сказал:

Или тут что то другое происходит?

Именно так. Происходит отпускная хрупкость второго рода.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Я правильно понимаю, что выдерживая 30ХГСА при температуре 560 и потом медленно охлаждая я сегрегирую фосфор на границах зерен? У 40ХН такого не происходит?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
8 часов назад, Средней прожарки сказал:

У 40ХН такого не происходит

Происходит, но в другом интервале температур

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
19.12.2019 в 10:33, Средней прожарки сказал:

я сегрегирую фосфор на границах зерен? У 40ХН такого не происходит?

опыт проведите, о котором я писал (можете отпуск повыше сделать, 680-690С например) ... и тогда Вам будет понятно откуда "ноги растут" в появлении ударной вязкости второго рода.  А то что в книжулях описано - действительности не соответствует (в очередной раз). 

 

примечание: суть эксперимента - сравнить твердость образцов (тот что на воду остудите, будет тверже, по сравнению с тем, что медленно остывает на воздухе).

Изменено пользователем ycnokou

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
8 часов назад, ycnokou сказал:

примечание: суть эксперимента - сравнить твердость образцов (тот что на воду остудите, будет тверже, по сравнению с тем, что медленно остывает на воздухе).

Это в книжках тоже написано. 

Проблема в целом значительно более глобальная, поэтому я и советовал открыть книгу по азотации и посмотреть марки стали применяющиеся для этого.

Ради интереса, порылся в инете сразу после создания темы и наковырял насколько книг строго по этой тематике, одна 400 страниц про отпускную хрупкость второго рода, уже бегло посмотрел, много интересного. 

Yucnokou, если у вас есть возможность, сделать эксперимент, проверить ударную вязкозть (ну и твёрдость), отпуск 30хгса 400 градусов 2 часа и 10 часов, после закалки на масло и воду (это не про отпускную хрупкость второго рода).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Наврал не 400, а 200 страниц, но не в этом суть.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.