Проектирование и производство литых заготовок - часть 6

 

23

 

Таблица 1.9. 

Технологические свойства. 

Обрабатываемость резанием 

Сталь  К

у.р.

* 

К

т.у.

** 

При НВ 

К

0 

Материал резца 

Способы 

сварки 

15Л 
20Л 

0,9 1,0 121…126 

1,5 

1,35 

Твердый сплав 

Быстрорежущая 

сталь 

РСД, ЭШС. 

АДС под газо-

вой защитой 

25Л 
30Л 1,0   

1,25 

1,0 

Твердый сплав 

Быстрорежущая 

сталь 

РСД, ЭШС. 

АДС под газо-

вой защитой 

35Л 1,2 0,8 

160 

1,2 
0,9 

Твердый сплав 

Быстрорежущая 

сталь 

РСД, ЭШС. 

АДС под газо-

вой защитой 

40Л 

1,1 
1,0 

Твердый сплав 

Быстрорежущая 

сталь 

РСД, ЭШС. 

АДС под газо-

вой защитой 

45Л 

1,2 0,8  200 

1,1 
0,7 

Твердый сплав 

Быстрорежущая 

сталь 

РСД, ЭШС. 

АДС под газо-

вой защитой 

55Л 1,3 0,6 196…207 

0,7 

0,55 

Твердый сплав 

Быстрорежущая 

сталь 

РСД, ЭШС. 

АДС под газо-

вой защитой 

* Склонность к образованию усадочной раковины (показатель) 
** Показатель трещиноустойчивости 
Примечания: 1. Стали 15Л и 20Л свариваются без ограничений; стали 

25Л; 30Л; 35Л – ограниченно свариваемые. 

При сварке требуется подогрев и последующая термообработка. 
2. Линейная усадка 2,2…2,3%. 
3. Все стали не склонны к отпускной хрупкости. 

 

Отливки  классифицируют  по  способу  выплавки,  химическому  составу, 

структуре и назначению. 

По  химическому  составу  стали  для  отливок  делят  на  углеродистые,  леги-

рованные, высоколегированные со специальными свойствами (ГОСТ 977 - 88). 

Структура и механические свойства конструкционной углеродистой стали 

(табл. 2.1) определяются  практически  только  содержанием  углерода,  так  как 
влияние остальных элементов из-за их небольшого содержания очень незначи-
тельно. Практически в углеродистых сталях для отливок содержание углерода 
не  превышает 0,6% и  поэтому  структура  таких  сталей  состоит  из  феррита  и 
перлита.  При  увеличении  содержания  углерода  повышается  прочность  и  сни-
жается пластичность стали (табл. 1.10). Это связано с уменьшением в ее струк-
туре феррита и увеличением перлита. Большое влияние на механические свой-
ства оказывает характер термической обработки стали. 

 

24

Таблица 1.10. 

Механические свойства сталей после термообработки. 

Температура, 

0

С 

σ

т 

σ

в 

δ 

ψ 

МПа % 

Сталь 

Нормализа-

ции или  

закалки 

Отпуска 

Не менее 

Нормализация и отпуск 

КСU 

Дж/ 
/см

2 

15Л 910…930 

670…690 

200 400  27  35  50 

20Л 880…900 

630…650 

220 420  22  35  50 

25Л 880…900 

610…630 

240 450  19  30  40 

30Л 880…900 

610…630 

260 480  17  30  35 

35Л 860…880 

600…630 

280 500  15  25  35 

40Л 860…880 

600…630 

300 530  14  20  30 

45Л 860…880 

600…630 

320 550  12  20  30 

50Л 860…880 

600…630 

340 580  11  20  25 

55Л 840…860 

600…630 

350 600  10  18  25 

Закалка и отпуск 

25Л 870…890 

610…630 300  500  22  33 

35 

30Л 860…880 

610…630 300  500  17  30 

35 

35Л 860…880 

600…630 350  550  16  20 

30 

40Л 860…880 

600…630 350  550  14  20 

30 

45Л 860…880 

550…600 400  600  10  20 

25 

50Л 860…880. 

600…630 400  750  14  20 

30 

55Л 790…810 

580…600 470  860  15  20 

25 

П р и м е ч а н и е :   Приведены  свойства  стали  для  отливок  с  толщиной 

стенки до 100 мм. 

 

При  конструировании  литых  деталей  из  стали  необходимо  учитывать  из-

менения  механических  свойств  металла  от  одного  сечения  к  другому  (не  так 
резко, как у чугуна). 

Изменение механических свойств стали с увеличением диаметра литой за-

готовки приведено в табл. 1.11. 

Таблица 1.11. 

Изменение  механических  свойств  стали  с  содержанием  углерода 0,27% в 

зависимости от диаметра заготовки. 

Механические свойства 

δ 

ψ 

Диаметр  

заготовки, мм 

σ

в

, МПа 

в % 

25 
50 
70 

540 
525 
500 

25 
22 
21 

38 
36 

35,5 

 

 

25

Конструкционные легированные стали (табл. 1.12, 1.13) отличаются от уг-

леродистых  повышенными  прочностными,  физическими  и  химическими  свой-
ствами,  например,  высокой  стойкостью  в  условиях  морской  воды  и  в  других 
средах. Большинство легированных сталей обеспечивает одинаковую структуру 
и равномерные механические свойства по всему поперечному сечению отливок. 

 

Таблица 1.12. 

Назначение и общая характеристика легированных сталей. 

Сталь 

Назначение 

35ГЛ 

Диски,  звездочки,  зубчатые  венцы,  шкивы,  крестовины, 
траверсы,  ступицы,  вилки,  зубчатые  колеса,  валы,  кулач-
ковые  муфты,  крышки  подшипников,  цапфы,  детали  экс-
каваторов и др. детали дробильно-размольного оборудова-
ния. 

30ГСЛ 

Рычаги,  фланцы,  сектора,  венцы  зубчатые,  ролики-
обоймы, колеса ходовые и др. 

40ХЛ 

Фасонные  отливки,  отливаемые  методом  точного  литья, 
зубчатые  колеса,  бандажи,  отливки  небольших  сечений  и 
другие  детали  общего  машиностроения  к  которым  предъ-
являются требования повышенной твердости. 

35ХМЛ 

Ответственные  нагруженные  детали,  работающие  при  по-
вышенных  температурах  (специальные  пластины,  кресто-
вины, втулки, зубчатые колеса и др.). 

35ХГСЛ 

Зубчатые  колеса,  подушки,  рычаги,  толкатели,  оси,  валы, 
муфты  и  другие  детали,  подвергающиеся  износу  и  удар-
ным  нагрузкам.  Сталь  нетехнологична  для  деталей  слож-
ной  конфигурации,  склонна  к  образованию  трещин  и  по-
водке при отливке и термообработке, поэтому необходимо 
тщательно соблюдать установленный режим охлаждения в 
опоках,  отрезать  прибыли  в  горячем  состоянии  или  на 
отожженных отливках. 

08ГДНФЛ 

13ХНДФТЛ 

12ДХЖМФТЛ 

Различные  детали  для  судостроения.  Сталь  марки 
08ГДНФЛ применяют для литых деталей, работающих при 
температуре до – 60 

0

С 

 
Высоколегированные  стали  со  специальными  свойствами  по  ГОСТ 977 – 

88, применяются для изготовления отливок из коррозионно-стойкой, жаростой-
кой, жаропрочной, износостойкой и кавитационно-стойкой сталей. Для отливок 
контролируемыми показателями являются: внешний вид, размеры, химический 
состав  и  механические  свойства.  Назначение,  термообработка  и  механические 
свойства даны в табл. 1.14, 1.15, 1.16. 

 
 
 

 

26

Таблица 1.13. 

Механические  свойства  легированных  сталей  после  нормализации  и  от-

пуска. 

Температура 

0

С 

σ

т 

σ

в 

δ 

ψ 

Сталь 

Нормали-

зации 

Отпуска 

МПа % 

КСU 

Дж/см

2

 

650…720 
580…650 

550…650 

340 

- 

240 
340 

700 
800 
430 
590 

10 

4 

22 
20 

- 
- 

35 
24 

- 
- 

38 
21 

570…600 -  - - -  - 

630…680 

- 800 

800 

4 
4 

- 
- 

29 

- 

620…650 - 700 

5 -  - 

550…650 

30 

550…650 
700…740 
500…520 

550…650 

55СЛ 

70ГЛ 
15ГЛ 
30ГЛ 
45ГЛ 

60ХГЛ 

70Х2ГЛ 

50ХГЛ 

15ХЛ 
30ХЛ 

35ХГЛ 

35ХГФЛ 

40ХФЛ 

30ХМЛ 
40ХМЛ 

30ХГ1 

5МФРЛ 

75ХНМФЛ  

40ГТЛ 

20ГНМЮЛ 

40ХН2Л 

840…880 
790…820 
900…920 
800…890 
870…890 
850…890 
820…860 
820…850 
900…930 
900…930 
900…920 
850…880 
850…890 
870…890 
850…890 
850…880 
910…960 
840…870 
870…920 
880…920 
860…900 

- 

630…670 
620…660 
600…700 
550…650 

200 
290 
340 
400 
590 
290 
340 
650 

- 

330 
355 
380 

390 
540 
640 
650 
785 
540 
640 

1000 
1000 

620 
510 
650 

30 
15 
14 
13 
10 
18 
14 

4 
3 

14 
18 
15 

25 

- 

18 
25 
25 

5 

- 

25 
30 
25 

38 
27 
14 
29 
25 
31 
21 

5 

- 

29 
50 
29 

 

Таблица 1.14. 

Назначение и общая характеристика коррозионно-стойких, жаростойких и 

жаропрочных сталей. 

Температура, 

0

С 

жаро-
прочно-
сти 

жаро-
стойко-
сти 

Сталь 

Не более 

Назначение и  

основные свойства 

1 

2 3 

4 

Стали мартенситного класса 

20Х12ВНМФЛ 650 

650 

Литые  детали  турбин  (цилинд-
ры,  сопла,  диафрагмы  и  арма-
тура)  с  рабочей  температурой 
до 600 

0

С