Термическая обработка является ключевым технологическим процессом, позволяющим направленно изменять структуру и свойства металлов и сплавов. Одной из важных стадий термической обработки является отпуск — нагрев ранее закалённой стали до определённой температуры с последующим выдерживанием и охлаждением.
Цель отпуска — уменьшение хрупкости, снятие внутренних напряжений, повышение пластичности и стабильности структуры при сохранении приемлемой прочности. В зависимости от режима отпуска — особенно от его температуры — существенно изменяются механические характеристики сталей и сплавов. Знание закономерностей изменения этих свойств критично при выборе режимов термообработки для деталей, работающих в различных условиях.
Отпуск применяется после закалки, чтобы снизить твёрдость и внутренние напряжения, возникшие из-за мартенситной структуры. Существует три основных температурных режима отпуска:
- Низкий отпуск (120–250 °C): применяется для повышения вязкости инструментальных и пружинных сталей без значительного снижения твёрдости.
- Средний отпуск (250–500 °C): способствует снижению твёрдости и увеличению пластичности; применяется для рессорных, пружинных, конструкционных сталей.
- Высокий отпуск (500–700 °C): обеспечивает максимальную пластичность и вязкость при умеренной прочности; применяется для конструкционных и подшипниковых сталей.
Влияние температуры отпуска на структуру стали
В процессе отпуска происходит распад пересыщенного твёрдого раствора и выделение карбидов, сопровождающееся изменением кристаллической структуры. При низких температурах отпускная структура остаётся близкой к мартенситу, но с уменьшенным напряжением. При средних температурах наблюдается формирование трооститной или сорбитной структуры. Высокотемпературный отпуск приводит к образованию феррито-карбидной смеси, устойчивой к разрушению и деформациям.
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска:
-
Предел прочности и твёрдость:
При увеличении температуры отпуска предел прочности и твёрдость снижаются. На низких температурах отпуска сохраняется высокая твёрдость, но при этом остаётся и хрупкость. Высокий отпуск значительно снижает твёрдость, но улучшает пластические свойства. -
Предел текучести:
Также уменьшается с ростом температуры отпуска, однако не столь резко, как предел прочности. Разница между пределами прочности и текучести уменьшается, структура становится более сбалансированной. -
Ударная вязкость и относительное удлинение:
С увеличением температуры отпуска наблюдается существенный рост ударной вязкости и относительного удлинения. Это связано с уменьшением остаточных напряжений и устранением хрупких составляющих структуры. -
Хладноломкость:
Низкие температуры отпуска не устраняют хрупкости закалённого мартенсита, и материал может быть склонен к хрупкому разрушению при низких температурах эксплуатации. Высокотемпературный отпуск обеспечивает повышение устойчивости к хладноломкости.
Примеры изменения свойств на практике
Для легированных сталей типа 40Х, 30ХГСА, 38Х2МЮА с увеличением температуры отпуска после закалки на мартенсит происходит постепенное снижение твёрдости с HRC 50–55 до HRC 25–30, при этом ударная вязкость возрастает в 2–3 раза. Для высоколегированных быстрорежущих сталей (например, Р6М5) отпуск ниже 300 °C не используется, так как свойства ухудшаются за счёт охрупчивания.
Пример:
Сталь 40Х после закалки имеет твёрдость ~HRC 55, ударную вязкость менее 20 Дж/см². После отпуска при 600 °C твёрдость снижается до HRC 30, но ударная вязкость возрастает до 50–60 Дж/см², что делает сталь пригодной для ответственных деталей, подверженных динамическим нагрузкам.
Подбор механических характеристик различных марок сталей и сплавов в зависимости от температуры отпуска (°C) осуществляется по данным, приведённым в таблице на основе справочника [1].
Таблица. Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [1]
| Марка стали,
сплава |
tотп,
°C |
σ0,2,
Н/мм2 |
σв,
Н/мм2 |
δ,
% |
Ψ,
% |
KCU,
Дж/см2 |
Твердость | Примечание |
| Ст3пс | 20
200 300 400 |
304–333
196–275 196–265 186–255 |
402–549
422–569 422–579 383–520 |
27–39
19–24 20–26 28–40 |
— | — | — | Лист и фасонный
прокат в горячекатаном состоянии толщиной до 30 мм |
| 30 |
400 500 600 |
412–481 383–432 343–383 |
549–667 530–618 481–559 |
16–24 18–27 21–28 |
53–64 61–68 66–72 |
88,3–186,3 117,7–205,9 147,1–225,6 |
НВ
153-189 150-175 138-158 |
Закалка 860°C, вода.
Заготовка диаметром 60 мм |
| 35 |
200 300 400 500 600 700 |
598 559 520 471 412 343 |
765 736 696 667 628 579 |
13 14 15 17 18 19 |
60 63 64 67 71 73 |
29,4 29,4 98,1 137,3 176,5 186,3 |
НВ
226 212 200 189 175 162 |
Закалка 850°C, вода.
Заготовка диаметром 60 мм |
| 40 |
200 300 400 500 600 700 |
755 716 637 549 451 383 |
932 863 794 736 667 618 |
7 8 9 12 16 17 |
45 51 57 62 66 71 |
29,4 68,6 88,3 127,5 166,7 205,9 |
НВ
267 247 225 208 188 170 |
Закалка 850°C, масло |
| 45 | 450
500 550 600 |
834
736 637 588 |
981
834 785 736 |
10
12 16 25 |
40
45 50 55 |
58,8
78,5 98,1 117,7 |
— | Закалка 850°C, вода.
Заготовка диаметром 60 мм |
| 50 |
400 500 600 |
654 566 454 |
865 776 675 |
11,9 14,4 17,7 |
50,3 54,0 64,4 |
63,7 89,5 135,3 |
НВ
246 218 190 |
Закалка 840°C, вода |
| 55 |
400 500 600 |
579–647 510–569 432–481 |
824–932 755–853 667–745 |
10–12 13–14 16–18 |
42–46 43–52 56–61 |
29,4–49,0 39,2–58,8 58,8–88,3 |
НВ
234–266 210–239 190–210 |
Закалка 840°C, вода.
Заготовка диаметром 60 мм |
| 60 | 200
300 400 |
530
451 324 |
687
736 461 |
14
27 30 |
— | 190,2
139,3 107,9 |
— | Нормализация или
отжиг. 0,60% C; 0,60% Mn; σв = 708 Н/мм2 |
| 560
620 |
520–588
441–569 |
883
804 |
15
12 |
42
50-55 |
29,4
44,1 |
— | Закалка 820°C, вода.
0,59% C; 0,46% Mn; 0,34% Si |
|
| 22К | 200
300 400 500 600 |
265
235 226 196 72–137 |
490–569
520–569 451–471 284–314 108–167 |
16
21 21–24 19–29 20–34 |
39-44
48-51 59-63 60-68 66-68 |
39,2–107,9
73,5–112,8 49,0–76,5 44,1–59,8 53,0–71,6 |
— | Без термообработки.
Лист толщиной 30мм |
| 15Г | 400
450 550 |
930
780 640 |
980
870 700 |
5
8 12 |
65
70 78 |
59
108 118 |
— | Нормализация
900°C. Закалка 890°C, вода. Охлаждение после отпуска в масле. Заготовка диаметром 23 мм |
| 20Г | 250
300 350 400 |
— | 490
481 461 432 |
— | — | — | — | Нормализация 910°C.
0,60% C; 0,60% Mn |
| 30Г | 400
500 600 |
785
687 539 |
981
883 736 |
15
10 15 |
37
55 65 |
49,0
88,3 166,7 |
— | Закалка 820°C, вода |
| 400
500 600 |
490
490 441 |
736
687 588 |
15
17 20 |
55
60 68 |
34,3
49,0 78,5 |
— | Закалка 820°C, масло | |
| 45Г |
375 450 525 |
1230 1120 900 |
1310 1210 1000 |
9 11 13 |
42 48 51 |
14 39 59 |
HB
418 340 302 |
Закалка 790°C, вода.
Пруток сечением 25 мм |
| 375
525 |
–
810 |
1280
950 |
8
14 |
40
52 |
17
68 |
351
269 |
Закалка 810°C, масло.
Пруток сечением 25 мм |
|
| 300
400 500 600 |
600
580 580 500 |
880
880 870 780 |
(16)
(16) (18) (22) |
50
50 51 57 |
39
49 49 68 |
— | Закалка 850°C, масло.
Пруток сечением 35 мм |
|
| 50Г |
540 580 620 |
755 716 637 |
932 863 794 |
7 8 9 |
45 51 57 |
29,4 68,6 88,3 |
HB
267 247 225 |
Закалка 840°C, вода |
| 14Г2 | 200
300 400 500 600 |
1220
1260 1150 810 660 |
1240
1270 1180 880 760 |
— | 60
60 61 67 70 |
— | — | Закалка, охлаждение
со скоростью 200°C/с. Выдержка при отпуске 1 ч. Стержень диаметром 19 мм |
| 200
300 400 500 600 |
900
900 830 660 590 |
980
930 880 750 690 |
— | 55
59 59 63 67 |
— | — | Закалка, охлаждение
со скоростью 45°C/с. Выдержка при отпуске 1 ч. Стержень диаметром 19 мм |
|
| 35Г2 |
375 450 525 600 |
– 950 880 670 |
1370 1040 980 800 |
9 12 14 18 |
44 55 60 65 |
10 29 39 88 |
HB
402 321 286 241 |
Закалка 830°C, масло.
Охлаждение после отпуска в масле. Пруток сечением 25 мм |
| 40Г2 |
250 300 400 500 600 |
1490 1470 1270 980 780 |
1760 1620 1330 1080 850 |
(4) (6) (10) (15) (19) |
19 30 50 60 62 |
10 10 59 127 176 |
HB
500 460 400 340 250 |
Закалка 820°C, масло.
Пруток сечением 28 мм |
| 375
450 525 600 |
– 950
880 680 |
1390
1040 980 800 |
8
12 14 18 |
44
55 55 65 |
10
29 35 90 |
402
321 286 241 |
Закалка 830°C, масло.
Охлаждение после отпуска в масле. Пруток сечением 25 мм |
|
| 30Х | 300
400 500 600 |
540
560 440 490 |
900
860 690 670 |
11
13 18 17 |
53
54 70 74 |
20
39 39 54 |
— | Закалка 800°C, вода |
| 40Х |
200 300 400 500 600 700 |
1559 1393 1177 912 726 579 |
1765 1608 1324 1147 863 736 |
8 7,5 9 11 14 18 |
35 35 40 49 60 70 |
29,4 17,7 49,0 75,5 147,1 196,1 |
НВ
552 498 417 326 265 226 |
Закалка 850°C, вода.
Охлаждение после отпуска в воде |
| 33ХС |
200 320 400 520 600 |
1610 1490 1340 1070 900 |
1750 1640 1470 1180 1110 |
10 10 10 14 18 |
48 49 52 59 63 |
88 78 59 88 118 |
HB
510 470 430 350 300 |
Закалка 900°C, масло.
Отпуск 200– 400°C, 2 ч, воздух. Закалка 900°C, масло. Отпуск 520– 600°C, 2 ч, вода |
| 40ХС |
200 300 400 500 600 |
1670 1570 1370 1100 900 |
1960 1810 1580 1320 1030 |
10 10 10 11 16 |
40 43 45 50 55 |
59 29 59 60 78 |
HB
575 530 460 380 320 |
Закалка 900°C, масло.
Охлаждение после отпуска на воздухе |
| 20ХГСА |
200 300 400 500 600 |
— |
1520 1470 1340 1080 880 |
9 9 8 10 17 |
49 62 50 50 52 |
59 59 49 78 98 |
НВ
420 400 360 325 255 |
Закалка 900°C,
выдержка после отпуска 80 мин, воздух |
| 25ХГСА |
300 400 500 600 |
1320 1200 980 730 |
1510 1270 1030 830 |
12 12 17 20 |
57 59 60 67 |
69 69 127 196 |
HRC
44 42 35 25 |
Закалка 890°C,
масло. Пруток сечением 20–70 мм |
| 20ХГР |
200 300 400 500 600 |
1247 1232 1177 971 694 |
1512 1401 1243 974 824 |
10,5 7,5 10,75 13,5 16,75 |
54,7 49,6 57,5 64,2 65,25 |
60,8 61,8 68,6 125,5 182,4 |
HRC
45 45 41 31 25 |
Закалка 860°C, масло.
Охлаждение после отпуска в масле |
| 40ХН | 400
450 500 550 600 650 |
1226
1128 1079 873 765 667 |
1373
1275 1157 1030 912 804 |
10
13 14 17 20 21 |
41
47 51 57 60 63 |
32,4
36,3 46,1 76,5 83,4 109,8 |
— | Закалка 820°C, масло |
| 20ХНР |
200 300 400 500 600 |
1220 1200 1180 880 740 |
1520 1400 1250 980 780 |
10 – 11 14 16 |
54 – 57 64 65 |
49 49 69 127 172 |
HRC
47 46 43 34 28 |
Закалка 860°C,
масло. Охлаждение после отпуска в масле |
| 20ХГНР |
200 300 400 550 600 |
1247 1232 1177 971 694 |
1512 1401 1243 974 824 |
10,5 7,5 10,75 13,5 16,75 |
54,7 49,6 57,5 64,2 65,25 |
60,8 61,8 68,6 125,5 182,4 |
HRC
45 45 41 31 25 |
Закалка 860°C,
масло. Охлаждение после отпуска в масле |
| 20ХН2М (20ХНМ) | 200
600 |
1210
970 |
1420
1010 |
5
12 |
21
42 |
38
52 |
— | Закалка 860°C,
масло, выдержка при отпуске 2 ч. Образцы поперечные |
| 30ХН2МА | 200
300 400 500 600 |
1550
1450 1300 1100 900 |
1750
1600 1400 1200 1000 |
10
13 11 15 19 |
60
62 60 65 70 |
125
90 100 125 200 |
— | Закалка 860°C, масло |
| 40ХН2МА
(40ХНМА) |
200
300 400 500 600 |
1599
1471 1245 1079 863 |
1755
1599 1373 1177 961 |
10
10 12 15 20 |
50
50 52 59 62 |
58,8
49,0 58,8 88,3 147,1 |
— | Закалка 850°С, масло |
| 12ХН3А |
200 300 400 500 600 |
1275 1128 1079 932 667 |
1373 1275 1196 1030 736 |
12 13 14 19 24 |
60 68 68 70 75 |
98,1 78,5 83,4 117,7 166,7 |
НВ
400 380 375 280 230 |
Закалка 860°C, масло |
| 20ХН3А |
200 300 400 500 600 |
1270 1260 1180 960 720 |
1510 1370 1260 1000 780 |
15 12 13 19 24 |
60 62 64 66 73 |
73 54 59 83 162 |
HRC
42 41 38 31 21 |
Нормализация 860°C, воздух.
Закалка 810°C, масло |
| 200
300 400 600 |
1275
1177 1108 794 |
1451
1304 1177 814 |
— | 56
56 60 70 |
58,8
49,0 58,8 147,1 |
— | Закалка 820°C, масло | |
| 30ХН3А |
200 300 350 400 500 600 |
1460 1400 1290 1180 920 780 |
1620 1530 1430 1290 1070 890 |
8 7 8 10 17 21 |
50 50 50 52 60 64 |
80 59 47 54 107 157 |
HRC
51 49 47 44 37 32 |
Закалка 820°C, масло |
| 35ХН3МФА | 625
655 675 |
726
677 628 |
892
824 785 |
18
23 20 |
61
67 64 |
137,3
147,1 152,0 |
— | Закалка 850°C, масло |
| 50ХФА | Без
отпу ска 100 200 300 450 500 |
1579 1657 1765 1638 – – |
1942 1942 2010 1687 – – |
1,0 2,2 2,4 1,6–2,4 3,9 7,7 |
– – – 36 54 – |
— |
HRC
51–53 51–54 49–51 47–48 44–46 41–42 |
Закалка 850°C, масло |
| 60С2, 60С2А |
400 500 550 |
— |
1579 1373 1706 |
9 13 15 |
— |
27,5 27,5 31,4 |
HB
477 364 364 |
Закалка 850°C, масло |
| ШХ15 |
200 300 400 450 |
1961-2207 1667-1765 1275-1373 1177-1275 |
2158-2550 2305-2452 1814-1912 1618-1716 |
— |
— |
— |
HRC
60-62 55-57 49-51 45-47 |
Закалка 840°C, масло |
| ШХ15СГ |
160 200 250 300 330 |
1961-2354 2128-2285 2118-2207 1863-2040 1854-1952 |
2256-2373 2158-2550 – – – |
— |
— |
— |
HRC
61-64 59-61 58-60 57-58 55-56 |
Закалка 820°C, масло |
| 95Х18 (9Х18, ЭИ 229) |
150 200 300 400 500 600 |
Не определяются |
HRC
58-63 57-61 54-58 55-58 50-53 39-42 |
Закалка 1050°C, масло | ||||
| 13Х11Н2В2МФ-Ш
(ЭИ 961-Ш) |
200 300 400 450 475 500 550 600 650 700 |
1330 1330 1340 1380 1430 1190 1090 910 750 720 |
1520 1470 1490 1500 1530 1330 1240 1090 900 880 |
12 13 13 15 13 13 15 15 16 17 |
55 59 54 56 54 60 61 61 63 64 |
61 60 61 54 37 71 88 105 108 120 |
НВ
432 420 432 420 440 390 337 308 268 250 |
Закалка 1000°C, масло |
| 10Х12Н3М2ФА
(Ш), 10Х12Н3М2ФА-А (Ш) |
500 550 575 |
1170 1046 949 |
1350 1185 1085 |
17,5 15,0 16,2 |
66,0 66,0 61,1 |
KCV
58 101 98 |
— |
Закалка 1050°C, масло |
| 600
650 |
891
832 |
1011
988 |
16,7
17,0 |
62,3
65,0 |
98
111 |
|||
| 25Х13Н2
(2Х14Н2, ЭИ 474) |
200 300 400 500 600 700 800 |
— |
1620 1590 1530 1470 1220 730 710 |
3 7 4 3 6 9 9 |
— |
— |
HRС
54 53 52 50 38 29 26 |
Закалка 1030– 1050°C,
воздух |
| 04Х14Н5МГТЮ |
450 500 550 600 650 |
1280 1310 1012 665 705 |
1350 1370 1050 880 910 |
16 15 19 25 21 |
56 62 66 73 73 |
5 6 25 25 25 |
HRC
40 38 37 25 25 |
— |
| У7, У7А |
160–200 200–300 300–400 400–500 |
Не определяются |
HRC
60–63 54–60 43–54 35–43 |
Закалка 780–800°C,
вода. После отпуска охлаждение на воздухе |
||||
| У8, У8А |
160–200 200–300 300–400 400–500 500–600 |
Не определяются |
HRC
60–64 55–60 45–55 35–45 27–35 |
Закалка 780–800°C,
вода. После отпуска охлаждение на воздухе |
||||
| У10, У10А |
160–200 200–300 300–400 400–500 |
Не определяются |
HRC
62–64 56–62 47–56 38–47 |
Закалка 760–780°C,
вода. После отпуска охлаждение на воздухе |
||||
| У12, У12А |
150–160 200–250 |
Не определяются |
HRC
62–63 58–59 |
Закалка 760–780°C,
вода. После отпуска охлаждение на воздухе |
||||
| 9ХС |
170–200 200–300 300–400 400–500 500–600 |
Не определяются |
HRC
62–63 58–62 52–58 46–52 37–46 |
Закалка 840–860°C,
вода. После отпуска охлаждение на воздухе |
||||
| ХВГ |
180-220 230-280 280-340 |
Не определяются |
HRC
58-62 56-60 54-56 |
Закалка 840°C.
Заготовки сечением до 50 мм, масло; свыше 50 мм, расплав солей при 200°C |
||||
| 100
200 300 400 |
Не определяются |
65
63 60 56 |
Закалка 820°C,
масло |
|||||
| 170–200
200–300 300–400 400–500 500–600 |
Не определяются |
62–63
58–62 52–58 47–52 38–47 |
Закалка 830–850°C,
вода. После отпуска охлаждение на воздухе |
|||||
| 4ХМФС
(40ХСМФ) |
300 350 400 450 500 550 600 650 |
1600 1430 1400 1385 1375 1365 1200 820 |
2100 1720 1670 1650 1630 1610 1280 900 |
10 10 11 12 13 13 14 22 |
40 36 38 40 45 50 52 62 |
30 30 33 33 40 50 80 160 |
HRC
48,5 47,5 46,5 46,5 46,0 44,0 40,0 40,0 |
Закалка 920°C, масло,
53–55 HRC. После отпуска (2 ч) охлаждение на воздухе. Образцы 15×15 мм |
| 5ХГМ |
450 500 550 600 |
1450 1340 1240 1100 |
1600 1450 1400 1200 |
7 11 11 15 |
23 34 30 35 |
26 30 37 46 |
HRC
45 41 38 36,5 |
Закалка 850°C, масло,
58 HRC. После отпуска охлаждение на воздухе. Заготовка 15×15 мм |
| 7ХГ2ВМФ |
150 200 250 300 350 400 450 480 |
— |
(2800) — (3180) (3100) (3000) (3000) – – |
— |
— |
60 – 80 60 60 100 – – |
HRC
61 59 58 57 55 53 51 50 |
Закалка 860°C, воздух,
62 HRC. После отпуска охлаждение на воздухе. Поковки диаметром 25 мм |
| 5ХНМ |
400 450 500 550 600 |
1400 1420 1300 1200 – |
1600 1530 1400 1350 1170 |
10 9 15 12 16 |
40 37 37 34 51 |
35 38 46 60 68 |
HRC
46 44 42 38 36 |
Закалка 850°C, масло,
58 HRC. После отпуска охлаждение на воздухе. Заготовка 15×15 мм |
| 3Х2В8Ф |
600 625 650 675 |
– 1460 1390 1310 |
1720 1640 1530 1430 |
10 7 12 10 |
41 28 36 36 |
20 25 20 25 |
HRC
51 49 47 45 |
Закалка 1130°C,
масло, выдержка при отпуске 2 ч |
| 3Х2МНФ |
450 500 550 600 650 |
1300 1320 1340 1150 740 |
1600 1520 1520 1220 840 |
6 8 9 10 18 |
12 17 17 25 50 |
40 70 80 100 120 |
HRC
48 48 46 40 27 |
Закалка 930°C, масло,
54 HRC. После отпуска (2 ч) охлаждение на воздухе |
| 5Х2МНФ
(ДИ 32) |
500 550 600 650 |
1460 1550 1525 1330 |
1770 1800 1720 1430 |
11 13 12 13 |
39 43 44 48 |
36 40 50 60 |
HRC
47,5 47,5 47,5 43,5 |
Закалка 980°C, масло,
58–59 HRC. После отпуска охлаждение на воздухе |
| 3Х3МЗФ |
500 550 600 625 650 |
1350 1480 1540 1420 1300 |
1660 1700 1700 1600 1480 |
14 12 10 12 10 |
46 52 52 50 47 |
48 32 23 40 47 |
HRC
46 46 45,5 43,0 41,5 |
Закалка 1040°C, масло,
49 HRC. После отпуска (2 ч) охлаждение на воздухе. Образцы 10×10 мм |
| 7Х3 |
150–200 200–300 300–400 400–500 500–600 |
Не определяются |
HRC
50–62 58–60 55–58 50–55 39–50 |
Закалка 850–880°C,
вода. После отпуска охлаждение на воздухе |
||||
| 8Х4В2МФС2
(ЭП 761) |
200
250 300 350 400 450 480 |
— |
(3000) (3330) (3700) (3900) (3750) (3500) (3200) (3180) |
— |
— |
– 35 45 90 105 70 45 40 |
HRC
62,0 60,5 58,0 57,2 57,6 58,5 59,7 61,0 |
Закалка 1075°C, масло,
64 HRC. После отпуска (1,5 ч) охлаждение на воздухе |
| 500
520 540 560 |
— | (3200)
(3250) (3500) (3800) |
— | — | 35
30 40 44 |
61,4
62,2 61,8 61,5 |
Закалка 1075°C, масло,
62,5 HRC. После отпуска (трехкратного по 1 ч) охлаждение на воздухе |
|
| 11Х4В2МФ3С2
(ДИ 37) |
170 200 250 300 350 400 450 |
— |
(3800) (4000) (4200) (4300) (4200) (4000) (3600) |
— |
— |
50 57 74 78 75 64 37 |
HRC
61,0 60,0 58,0 57,5 57,0 57,5 58,5 |
Закалка 1060°C, масло,
62 HRC. После отпуска (1,5 ч) охлаждение на воздухе |
| 500
520 540 560 580 |
— | (3600)
(3800) (3900) (4100) — |
— | — | 30
30 30 30 30 |
60,4
61,0 59,5 57,6 55,0 |
Закалка 1060°C, масло,
62 HRC. После отпуска (трехкратного по 1 ч) охлаждение на воздухе |
|
| 170
200 250 300 350 400 450 |
— | (3200)
(3600) (3600) (3670) (3700) (3500) (3100) |
— | — | 35
40 60 65 60 45 30 |
60,2
58,8 57,7 56,7 56,4 57,0 58,5 |
Закалка 1090°C, масло,
62 HRC. После отпуска (1 ч) охлаждение на воздухе |
|
| 500
520 540 560 580 |
— | (3300)
(3400) (3600) (3700) — |
— | — | 22
24 26 – – |
61,0
62,0 60,2 58,6 56,3 |
Закалка 1090°C,
масло, 62 HRC. После отпуска (трехкратного по 1 ч) охлаждение на воздухе |
|
| 4Х5МФ1С
(ЭП 572) |
300 400 500 600 |
1520 1600 1520 1490 |
1900 1910 2000 1650 |
9 8 8 10 |
28 25 27 45 |
48 44 20 46 |
HRC
51 53 54 48,5 |
Закалка 1020°C, масло,
52 HRC. После отпуска охлаждение на воздухе. Образцы 10×10 мм |
| Х6ВФ |
200 300 400 500 550 |
— |
— |
— |
— |
83 92 83 74 83 |
HRC
58 56 55 54 53 |
Закалка 1000°C, масло,
выдержка при отпуске 1,5 ч |
| 160
200 290 |
— |
— |
— |
— |
69–98
— 88-98 |
62-64
58-60 56-58 |
Закалка 990°C, масло
или расплав солей при 160°C. Заготовки толщиной или диаметром до 120 мм |
|
| 6Х6В3МФС
(55Х6В3СМФ, ЭП 569) |
200 250 300 350 400 450 480 |
— |
— |
— |
— |
16 – 16 – 14 – 12 |
HRC
61,7 58,0 56,5 56,0 56,5 57,5 58,5 |
Закалка 1060°C, масло,
62,5 HRC. После отпуска (1,5 ч) охлаждение на воздухе |
| 500
520 540 560 |
— |
— |
— |
— |
13
13 14 13 |
59,0
59,5 59,0 56,5 |
Закалка 1060°C, масло,
62,5 HRC. После отпуска (трехкратного по 1 ч) охлаждение на воздухе |
|
| Х12 |
180 200 250 300 350 400 450 500 600 |
— |
(2150) (2170) (2200) (2170) (2150) (2050) (1950) (1850) – |
— |
— |
8 10 16 14 25 35 10 – – |
HRC
63 62 60 59 58 57,5 56,5 55 46 |
Закалка 970°C, масло,
65 HRC. После отпуска охлаждение на воздухе |
| Х12Ф1 |
150 200 250 300 350 400 450 500 600 |
— |
(2450) (2500) (2550) (2580) (2600) (2850) (3100) (3000) – |
— |
— |
25 25 25 30 35 65 75 35 – |
HRC
63 61,5 60 59 58,5 58 57,5 57,5 49 |
Закалка 1040°C, масло,
63 HRC. После отпуска охлаждение на воздухе |
| Х12МФ |
150 200 250 300 350 400 450 500 550 |
— |
(2550) (2650) (2750) (2920) (3100) (3030) (2950) (2900) — |
— |
— |
30 40 57 64 60 50 40 30 — |
HRC
63 62 61 59,5 59 58,5 58 59 51 |
Закалка 1020°C, масло,
64 HRC. После отпуска охлаждение на воздухе |
| Х12ВМФ |
180 200 250 300 350 400 450 500 550 |
— |
(2150) (2330) (2500) (2650) (2759) (2840) (2750) (2500) — |
— |
— |
2 23 30 36 40 44 40 — — |
HRC
62 60,5 59 58 58 58 58,5 60 58 |
Закалка 1020°C, масло,
64 HRC. После отпуска охлаждение на воздухе |
| P9 |
200 300 400 500 540 580 600 620 660 |
— |
1030 1080 1270 1470 — — 1960 — — |
— |
— |
10 52 49 39 — — 26 — — |
HRC
— — — — 65 63 — 60 53 |
Закалка 1230°C, масло.
Отпуск трехкратный по 1 ч |
| 06Х12Н3ДЛ |
20 100 200 300 350 400 |
585 556 563 547 512 517 |
760 711 665 646 622 575 |
21,8 20,5 18,4 16,7 14,5 15,3 |
64,0 67,0 67,4 63,0 55,0 65,0 |
KCV
100 154 150 163 165 173 |
— |
— |
Примечание. В столбце σв в скобках даны значения σи – предела прочности при изгибе
Температура отпуска и вторичная твёрдость
Некоторые инструментальные и легированные стали (например, быстрорежущие) при отпуске в определённом интервале температур (500–600 °C) демонстрируют явление вторичной твёрдости — повышение твёрдости за счёт образования мелкодисперсных карбидов. Это используется для повышения износостойкости режущего инструмента.
Особенности отпуска цветных сплавов и нержавеющих сталей
Для цветных сплавов (например, бронз, латуней) отпуск может влиять на механические свойства через процессы упрочнения и рекристаллизации. Нержавеющие аустенитные стали обычно не подвергаются отпуску, но для мартенситных и ферритных нержавеющих сталей отпуск играет ключевую роль в стабилизации структуры и повышении пластичности.
Температура отпуска оказывает определяющее влияние на механические свойства сталей и сплавов. Грамотный подбор температуры позволяет достичь оптимального сочетания прочности, пластичности, ударной вязкости и устойчивости к хрупкому разрушению. Это имеет решающее значение при проектировании термообработки для деталей машин, конструкций и инструмента, особенно в условиях переменных нагрузок, ударов и температурных колебаний. Знание особенностей отпуска различных сталей позволяет инженерам и технологам предсказуемо управлять свойствами материалов на стадии производства и эксплуатации.
Список литературы:
- Марочник сталей и сплавов. 2-е изд.,исправл. и доп. / Зубченко А.С., Колосков М.М., Каширский Ю.В. и др. Под ред. А.С. Зубченко. М.: Машиностроение, 2003. 784 с.
Регулярно публикую материалы о передовых методах резки, наплавки и покрытий, а также освещаю новинки в сфере литейного производства и композиционных материалов — включая технологии формования и сварку.
- Червячные передачи: устройство, сборка и контроль - 28.06.2025
- Зубчатые передачи: виды, устройство, сборка и контроль - 28.06.2025
- Цепные передачи: устройство, сборка и регулирование - 28.06.2025