Марка сплава с максимальной прочность после закалки

[Vengeance 53]

Посоветуйте марку сплава... Материал после термической обработки должен быть максимально прочным, с минимальной пластичностью... как губки у тисков. Нужно, что бы он обладал свойствами, приближенных к  твердому сплаву, при минимальном изгибе сразу разлетался на куски, но усилие для такого разрушения должны быть огромные

Изделие из этого сплава будет подвергаться нагрузкам на изгиб, длина 280мм толщина 30мм, нагрузка будет в 3х равных точках, но такая же сила должна действовать по всей длине, что бы рычаг не подвергался пластической деформации... Нагрузка не большая, в пределах 10кг

Мне кажется с этим испытанием справится любая закаленная сталь, но всегда лучше спросить...

30хгса самый оптимальный вариант цена/свойства?

[ANT0N1DZE 178]

Так вам надо, чтоб 10 кг выдержало, или все таки максимально много? Можно посмотреть в сторону мартенситностареющих сталей

[Grig75 108]

7 минут назад, ANT0N1DZE сказал:

Можно посмотреть в сторону мартенситностареющих сталей

Немного не то. Слишком дорого получится. К тому же основным преимуществом таких сталей является уникальная холодостойкость, а не твердость, как это требуется ТС.

Да и  судя по нагрузке там и древесина выдержит.

Если требуется твердость, то нужно смотреть в сторону инструментальных сталей. 

[Vengeance 53]

6 минут назад, ANT0N1DZE сказал:

Так вам надо, чтоб 10 кг выдержало, или все таки максимально много? Можно посмотреть в сторону мартенситностареющих сталей

Представь себе прямоугольный брус длиной 150, толщиной 30, шириной 60мм, если приложить нагрузку 30кг по центру, он СОВСЕМ не должен прогибаться под этим весом, даже 0.1мм не допускается... Вот с такими свойствами мне нужен материал

PS Если вам известно из какого изготавливают губки для тисков или сами тиски, мне будет полезно узнать

Мне нужно закрепить вакуумный стол на фрезерном столе, но условие такое, что бы при нагрузке на 3 точки (через 3 болта), эта нагрузка перешла равномерно на вакуумный стол по всей длине (~300мм)

Желательно что бы этот материал можно было эффективно обработать WCo фрезами а затем закалить... или можно подобрать материал с такими свойствами без термической обработки? 

[karachun 2 038]

@Vengeance Закалка почти не влияет на модуль упругости стали (а прогибь зависит от него). Поверхностная твердость и жесткость конструкции это разные вещи.

Я считаю что не стоит пытаться получить деталь неимоверной твердости, можно увеличить жесткость за счет бОльших поперечных сечений.

Модуль упругости практически одинаков для всех сталей 200-210 ГПа, и вообще сталь это один из самых жестких конструкционных материалов - жестче титана, гранита, бетона, стекла, чугуна. Чем модкль упругости больше тем меньше будут деформации.

Гугл выдает экзотические варианты вроде Вольфрама (390 ГПа) или Иридия (528 ГПа).

Изменено 28 мая 2019 пользователем karachun

[Vengeance 53]

3 минуты назад, karachun сказал:

@Vengeance Закалка почти не влияет на модуль упругости стали (а прогибь зависит от него). Поверхностная твердость и жесткость конструкции это разные вещи.

Я считаю что не стоит пытаться получить деталь неимоверной твердости, можно увеличить жесткость за счет бОльших поперечных сечений.

Модуль упругости практически одинаков для всех сталей 200-210 ГПа, и вообще сталь это один из самых жестких конструкционных материалов - жестче титана, гранита, бетона, стекла, чугуна. Чем модкль упругости больше тем меньше будут деформации.

Гугл выдает экзотические варианты вроде Вольфрама (390 ГПа) или Иридия (528 ГПа).

Иридий xD Эта штука из космоса с метеоритами прилетает...

Просто посоветуй подходящий материал для моих задач, не нужно так усложнять

[karachun 2 038]

Любая нержавейка 10Х18Н10Т сойдет.

Кали не кали разницы почти не будет. Вот именно для такой задачи что Ст3 что крутая турбинная Инконель будут одинаковы, такие дела.

Можно забабахать деталь из самокала Р18 - там 18% вольфрама)

[karachun 2 038]

Скажу еще про конструкцию к которой сталкивался. Колодка для подшипника скольжения. Диаметр вала до полуметра и при этом деталь прецизионная - масляный клин в подшипнике около ста микрон. Так вот материал тела колодки - сталь 10. Дешево и сердито и хорошо обрабатывается. Этого достаточно для обеспечения конструктивной жесткости.

Изменено 28 мая 2019 пользователем karachun

[Vengeance 53]

21 минуту назад, karachun сказал:

Скажу еще про конструкцию к которой сталкивался. Колодка для подшипника скольжения. Диаметр вала до полуметра и при этом деталь прецизионная - масляный клин в подшипнике около ста микрон. Так вот материал тела колодки - сталь 10. Дешево и сердито и хорошо обрабатывается. Этого достаточно для обеспечения конструктивной жесткости.

Без термической обработки сталь 10?

43 минуты назад, karachun сказал:

Любая нержавейка 10Х18Н10Т сойдет.

Кали не кали разницы почти не будет. Вот именно для такой задачи что Ст3 что крутая турбинная Инконель будут одинаковы, такие дела.

Можно забабахать деталь из самокала Р18 - там 18% вольфрама)

10Х18Н10Т это та еще гадость для фрезерования/токарки, придется фрезу с покрытием заказывать) Стержни Р18 я часто покупаю, сами шлифуем геометрию инструмента из них, но 18% W фреза сдохнет быстро

Пойду загуглю сколько стоит кругляк диаметром 100х600мм 10Х18Н10Т, а вы предлагайте еще варианты, желательно с такими же свойствами, но дешевле/легче в мех обработке

Изменено 28 мая 2019 пользователем Vengeance

[Vengeance 53]

От 180 до 500р за кг 10Х18Н10Т 

Изменено 28 мая 2019 пользователем Vengeance

[karachun 2 038]

51 минуту назад, Vengeance сказал:

Без термической обработки сталь 10?

Скорее всего, там ведь потом баббит наплавляется со стороны вала.

Р18 это уже в порядке шутки.

10Х18Н10Т несколько раз упоминалась на форуме как неплохой вариант нержавейки "чтоб выглядело красиво".

Но можно взять и 30ХГСА или 40Х - эти варианты даже лучше. Меньше будет вести при нагреве и модуль упругости немного выше. Но это все больше для самоуспокоения. При такой нагрузке важнее будет качество обработки поверхности прижима.

http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=32

http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=170

http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=329

[lobzik 395]

300M 
1950 N/mm2

https://www.carpentertechnology.com/globalassets/datasheet-pdfs/300m.pdf

[Bully 1 098]

9 часов назад, Vengeance сказал:

если приложить нагрузку 30кг по центру, он СОВСЕМ не должен прогибаться под этим весом, даже 0.1мм не допускается...

присоединюсь к уже сказанной мысли. Закалка в данном случае не влияет от слова "никак". При закалке модуль упругости не меняется. Вернее, меняется из-за структурных превращений, но в такой мере, что рассматривать это изменение не имеет смысла. Вам надо подбирать не "самый прочный", а "самый жесткий" материал. Т.е. с максимальным модулем упругости. Типа керамики.

 

ЗЫ Добавлю, чтобы немного разъяснить. Закалку делают для повышения прочностных свойств. Т.е. увеличиваются предел прочности и предел текучести. Например (цифры все просто для наглядности, само собой, чтобы принцип был понятен), нагрузка в 100кг дает прогиб в 0,1мм. Что в закаленном, что в сыром виде. Нагрузка в 200кг превысит предел текучести сырой стали и после снятия нагрузки деталь уже не выгнется обратно, в отличие от закаленной. Разница только в этом. Так же по пределу прочности. Нагрузка в 1000кг сломает сырую сталь, а закаленную ещё нет. Прогиб до слома будет одинаков при этом для сырой и закаленной

[механик 39]

Конструкция узла не понятна. Этот "кусочек" 300 Х 60 Х 30 мм в воздухе висит? Он же наверное к столу прижимается? А вакуумные столы вообще алюминиевые...

[vasillevich68 699]

9 часов назад, Vengeance сказал:

Материал после термической обработки должен быть максимально прочным, с минимальной пластичностью... как губки у тисков

Так я и не понял, показателем чего Вы упомянули губки тисков? Твердость у них присутствует, хотя и не самая большая из тех которая бывает у стали, а вот с минимальной пластичностью, Вы загнули, будь они хрупкими (как твердый сплав) они бы рассыпались ломались при зажатии деталей с неплоскими поверхностями.

9 часов назад, Vengeance сказал:

Изделие из этого сплава будет подвергаться нагрузкам на изгиб, длина 280мм толщина 30мм, нагрузка будет в 3х равных точках, но такая же сила должна действовать по всей длине, что бы рычаг не подвергался пластической деформации... Нагрузка не большая, в пределах 10кг

Плитка, длиной 280 мм, толщиной 30 мм и шириной (как Вы уточнили) 60 мм, даже стеклянная выдержит нагрузку порядка 100 кг, а Вы хотите, стальную, поломать нагрузив 10 кг 

9 часов назад, Vengeance сказал:

Представь себе прямоугольный брус длиной 150, толщиной 30, шириной 60мм, если приложить нагрузку 30кг по центру, он СОВСЕМ не должен прогибаться под этим весом, даже 0.1мм не допускается...

я наверное удивлю Вас, но от такой нагрузки он и на 0.01 мм не погнется

8 часов назад, karachun сказал:

Любая нержавейка 10Х18Н10Т сойдет.

Вы это серьезно? Не в обиду будет сказано, но когда грамотный человек предлагает ст. 10Х18Н10Т в качестве максимально прочного с минимальной пластичностью, то складывается впечатление, что он со свойствами сталей знаком только по статьям из гугала. 

9 часов назад, Vengeance сказал:

из какого изготавливают губки для тисков или сами тиски, мне будет полезно узнать

губки тисков: слесарных - ст 45; станочных - что-то в стиле ХВГ

тиски: чугун

[Vengeance 53]

7 часов назад, lobzik сказал:

300M 
1950 N/mm2

https://www.carpentertechnology.com/globalassets/datasheet-pdfs/300m.pdf

Слишком сложно купить и неизвестно сколько стоит)

 

7 часов назад, karachun сказал:

Скорее всего, там ведь потом баббит наплавляется со стороны вала.

Р18 это уже в порядке шутки.

10Х18Н10Т несколько раз упоминалась на форуме как неплохой вариант нержавейки "чтоб выглядело красиво".

Но можно взять и 30ХГСА или 40Х - эти варианты даже лучше. Меньше будет вести при нагреве и модуль упругости немного выше. Но это все больше для самоуспокоения. При такой нагрузке важнее будет качество обработки поверхности прижима.

http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=32

http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=170

http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=329

Спасибо большое за такой развернутый ответ) Остановлюсь на нержавеющей стали + ее закалять не нужно, а по поводу геометрии, я после фрезерной обработки отшлифую на magnetic table базовые поверхности

[karachun 2 038]

@vasillevich68 Не максимально прочного - прочность здесь не нужна, до пластичности дело не дойдет, а просто популярная нержавейка.

Но а так Вы абсолютно правы, мои познания в металловедении основаны на учебе в институте, гугле, этом форуме и канале Дядька Максима на ютубе.

Если подойдет любая сталь, даже автоматная, то чем плоха 10Х18Н10Т или 12Х18Н10Т?

Изменено 29 мая 2019 пользователем karachun

[vasillevich68 699]

20 минут назад, karachun сказал:

то чем плоха 10Х18Н10Т или 12Х18Н10Т

ну так ему надо чтобы

11 час назад, Vengeance сказал:

при минимальном изгибе сразу разлетался на куски

а упомянутые Вами стали, заморишься гнуть как какашку, но не поломаешь 

29 минут назад, karachun сказал:

Дядька Максима

при всем уважении к его трудолюбию и золотым ручкам, надо признать, что металлист он на уровне гаражного лепилы 

[karachun 2 038]

15 минут назад, vasillevich68 сказал:

заморишься гнуть как какашку, но не поломаешь 

Сапфировое стекло, скорее всего пластики не будет вообще. Е=345 ГПа.

http://www.tydexoptics.com/ru/materials/for_transmission_optics/synthetic_sapphire/

[vasillevich68 699]

51 минуту назад, Vengeance сказал:

Слишком сложно купить и неизвестно сколько стоит)

 

4 минуты назад, karachun сказал:

Сапфировое стекло, скорее всего пластики не будет вообще. Е=345 ГПа.

 но боюсь ответ будет

11 час назад, Vengeance сказал:

не нужно так усложнять