Предел текучести 355 МПа в стали 45: откуда он берётся
В стали 45 предел текучести 355 МПа — результат термической обработки, записанный на чертеже как приёмочное значение. Вместе с маркой он не приходит. Число держится только при трёх условиях сразу: сечение 25–30 мм получает питание, окно закалки и отпуска выдержано, а образец, отлитый вместе с деталью, растянут по ASTM A370.
Как 355 МПа попадает в чертёж
GB/T 699-2015 решает другое: какая это сталь, какой химический состав стоит за маркой и в каком состоянии её поставляют — после закалки и отпуска. Для кронштейна с путём нагрузки 25–30 мм норма предела текучести не задаёт. Сталь отвечает на один вопрос, термическая обработка — на другой.
На чертеже 355 МПа стоит рядом с шагом отверстий ±0,2 мм и плоскостностью установочной поверхности 0,1 мм. Все три — проектные цели этого кронштейна, и подтвердить их ещё предстоит вместе с литейным производством, а не принять на веру. Поэтому предел текучести уходит в графу приёмки, по которой партию принимают или отклоняют целиком. Чертёж, где написано «сталь 45, закалка и отпуск» и больше ничего, приёмки по прочности не несёт.
Почему предел задаёт сечение, а не марка
Габарит кронштейна — 180×120×60 мм, масса 1,8–2,5 кг, стенки 8–12 мм, сечение 25–30 мм там, где путь нагрузки доходит до болтов. При закалке поверхностный слой остывает быстро, сердцевина — последней. В сечении такой толщины сердцевина может пройти мимо превращения, а отпуск не вернёт предел текучести, которого закалка не дала.
Это первый режим отказа для этой детали: толстое сечение не прокаливается насквозь, и предел текучести тела остаётся ниже 355 МПа. Привычная правка делает хуже: стенка, добавленная у бобышки, ещё сильнее замедляет остывание сердцевины и покупает лишнюю массу вместо прочности. Число двигают прибыль, питающая это сечение, и контроль по телу вместо образца, вырезанного в другом месте.
Закалка 840–860, отпуск 550–600, HB 220–250
Рабочее окно: закалка 840–860 °C, отпуск 550–600 °C и твёрдость HB 220–250. Три значения читают вместе, как одну настройку, а не как три независимых параметра. Температура отпуска обменивает твёрдость на вязкость, и твёрдость — единственное из трёх, которое цех может измерить на самой детали.
Поднимете температуру отпуска выше окна — твёрдость выйдет из HB 220–250, а с ней уйдёт и предел текучести. Опустите ниже — кронштейн останется твёрдым и хрупким, и прерывистое точение установочной поверхности начнёт выкрашивать кромку инструмента. Показание твёрдости в пределах HB 220–250 само по себе не доказывает 355 МПа. Оно показывает только одно: тело прошло тот же цикл отпуска, что и образец.
Что доказывает прилитой образец
Прилитой образец заливают вместе с кронштейном, он проходит с ним через одну и ту же печь и затем растягивается по ASTM A370. Такая цепочка — доказательство для одной плавки и одного цикла отпуска. Для другой плавки или другого цикла отпуска она ничего не подтверждает. О сердцевине сечения 25–30 мм она молчит: образец тоньше сечения, которое он представляет.
Один записанный пример такого расхождения: образец прошёл, а тело вышло ниже 355 МПа. Правка состояла из трёх частей — прилитой образец, прибыль на толстом сечении и корректировка отпуска. Образец из другой плавки или вырезка из самого кронштейна рвут эту цепочку на первом звене: ни один из них не делил с деталью печную загрузку.
Что внести в спецификацию закупки
В таблице ниже — строки по прочности со значениями, которые приняты для этой детали. Установочная поверхность входит в тот же список, потому что кронштейн после литья обрабатывают и отделывают. Её обрабатывают резанием после очистки до Sa 2,5: очистка снимает металл, и любой размер, взятый до неё, — догадка.
Пункт | Значение (единица) | Как записывают |
|---|---|---|
Предел текучести | ≥355 МПа | Приёмочное значение, графа допусков |
Сечение | Стенка 8–12 мм, бобышка 25–30 мм | Проектная цель, прибыль на бобышке |
Закалка, отпуск | 840–860 °C, 550–600 °C | Держат как одну настройку |
Твёрдость | HB 220–250 | Контроль тела, точки указаны |
Образец | Прилитой, из одной плавки | ASTM A370, протокол с партией |
Обработанная поверхность | Плоскостность 0,1 мм, шаг ±0,2 мм | Очистка до Sa 2,5 перед обработкой |
Требование к поверхности | Пассивация или фосфатирование | По чертежу, до заказа |
Партии застревают там, где требование к поверхности написано неоднозначно. Углеродистая сталь обычно идёт под фосфатирование или чёрное оксидирование, поэтому чертёж со словом «пассивация» без пояснения возвращается вопросом, а ответ на него задерживает выпуск. Отправьте строки по прочности, данные обработанной поверхности и одно точное слово об обработке поверхности поставщику услуг литья металлов, который готовит расчёт на эту деталь. Тогда образец, не дотянувший до цели, станет отказом, а не поводом для разговора.
