Классификация и маркировка легированных сталей. Маркировка легированной стали
Классификация и маркировка легированных сталей
В основу классификации легированных сталей заложены четыре признака:
- − равновесная структура;
- − структура охлаждения на воздухе;
- − химсостав;
- − назначение.
По равновесной структуре легированные стали подразделяются на доэвтектоидные, эвтектоидные, заэвтектоидные и ледебуритные и, следоватнльно, ферритные, феррито – перлитные, перлитные, перлито-цементитные. В ледебуритных сталях присутствует эвтектика (ледебурит), которая характерна для чугунов. Стали, легированные сильными аустенизаторами (C, Mn, Ni, Co, Cu), имеют расширенную γ -область и относятся к аустенитному классу. Стали, легированные сильными ферритообразующими элементами, относятся к ферритному классу (Cr, Mo, W, Ti и др.)
После нормализации (нагрев выше Асз и охлаждение на воздухе) легированные стали имеют следующие основные классы: ферритный, перлитный, мартенситный и аустенитный. Перлит может иметь структуру сорбита, тростита, бейнита в малолегированных сталях, мартенсита в легированных и аустенита (в высоколегированных).
По химсоставу стали классифицируются в зависимости от легирующих элементов: хромистые, марганцовистые, хромоникелевые, хромоникельмолибденовые и многие другие. Легированные стали могут быть низколегированные (до 3% легирующих элементов), среднелегированные (от 3 до 10%), высоколегированные (от 10 до 50%).
Легированные стали, как и углеродистые, делятся по качеству в зависимости от содержания вредных примесей (S и P), газов (H, N, O), неметаллических включений, способа выплавки, мехсвойств.
Стали обычного качества (общего назначения) содержат фосфора и серы ~ до 0,035 и 0,04 %; качественные до 0,025% каждого элемента, высококачественные (до 0,015% и до 0,025%) и особовысококачественные ( до 0,01% каждого элемента).
По назначению стали классифицируются на:
а) конструкционные;
б) инструментальные;
в) стали и сплавы с особыми свойствами.
Маркировка легированных сталей осуществляется следующим образом. Первые одна, две, три цифры в начале марки обозначает содержание углерода (18Х2Н2 МФА, 110Г13ЧТЛА, 9ХВГСА). В конструкционных сталях углерод находится в сотых долях процента, в инструментальных – десятых долях про- центов. Буквы правее цифр углерода обозначают легирующие элементы: А – азот, Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, Е – селен, К – кобальт, Н – никель, М – молибден, П – фосфор, Р- бор, С – кремний, Т – титан, Ф – ва- надий, Х – хром, Ц – цирконий, Ч – редкоземельные металлы, Ю – алюминий. Цифра стоящая после буквы указывает содержание элемента в процентах. Если цифры не стоит, то это говорит о том, что содержание соответствующего легирующего элемента составляет приблизительно 0,9 – 1,5 %. Если цифры не стоит после Mo, V, N, P3M, Ti, Ta, Nb, Zn, то это означает, что этого элемента содержится 0,2 – 0,5%; после перечисленных элементов в других случаях ставится цифра, в том числе «1». Высококачественные стали в конце марки обозначаются буквой «А» (т.е. содержание S, P, H, N, O – регламентировано). Особовысококачественные стали в конце обозначаются буквой «Ш», что говорит о выплавке стали электрошлаковым переплавом. Буква «А» в середине марки стали свидетельствует о легированности стали азотом. Если буква «А» стоит в начале марки, то это обозначает, что сталь «автоматная», с повышенным S и P, для лучшей обрабатываемости на автоматических станках.
Качество этих «так называемых автоматных» сталей низкое. Если сталь легирована свинцом, то ее обозначают, например, АС35Г2, где А – «автоматная», С – легирована Рb, 35 – содержание углерода 0,35%, 2% – марганца. Шарикоподшипниковые стали (ШХ9, ШХ12, ШХ15…) маркируются бук- вой «Ш», Х – хром, цифры обозначают содержание хрома в десятых долях про- цента, т.е. 0,9; 1,2; 1,5. Содержание углерода равно 0,9 – 1,1%. К ним предъяв- ляются высокие требования по количеству неметаллических включений. Быстрорежущие стали, содержащие большое количество вольфрама, молибдена, ванадия, обозначаются буквой «Р», следующая цифра отражает содержание вольфрама. Например: Р18 – быстрорез, содержащий 18% вольфрама, Р9М3Ф3Т3А – быстрорез, содержащий 9% W, 3% Mo, 3% V, 3% Ti, A – высококачественная сталь.
Некоторые стали, изготавливаемые на заводах «Электросталь» в г. Элек- тросталь, «Спецсталь» в г. Златоуст, «Днепроспецсталь» в г. Запорожье и неко- торых других, обозначаются ЭИ, ЭП с порядковым номером разработки (ЭИ 962 – 11Х11Н2В2МФА, ЭП 33 – 10Х11Н23Т3МР и т.д.) Данные по таким ста- лям можно найти только в технических условиях (ТУ) заводов, МРТУ. Конструкционные стали составляют самую обширную группу материалов, которые идут на изготовление деталей машин, строительных конструкций. Они должны иметь высокие мехсвойства, быть долговечными, надежными. Высокие мехсвойства достигаются у «улучшенных» сталей (закалка с отпуском). Для повышения мехсвойств, увеличения закаливаемости и прокаливаемости стали легируют, микролегируют. Существенно сказывается на повышение мех- свойств измельченное зерно. Уменьшение содержания вредных приме- сей стали (S, P, N, H, O, Sb, As и др.) очень сильно влияет на повышение мех- свойств, эффективное средство против отпускной хрупкости 1 рода (~ 270 – 330°С) и 2 рода (~470 – 520°С). Во избежание охрупчивания при отпуске сталей необходимо предусмотреть быстрое охлаждение после отпуска в интервалах этих температур.
Тэги: классификация, легирования, маркировка, назначения, сталь
materiall.ru
Легированные стали маркировка. XIIX. Стали конструкционные легированные: классификация, маркировка и применение
Маркировка легированных сталей
Для определения точного химического состава легированных сталей необходимо пользоваться соответствующими ГОСТами и марочниками сталей.
Примеры маркировки:
30ХГС – конструкционная сталь, содержит 0,28 0,35 % С, в среднем 0,30 % С; 0,8 1,1 % Cr, в среднем 1,0 % Cr; 0,8 1,10 % Mn, в среднем 1,0 % Mn; 0,9 1,2 % Si, в среднем 1,0 % Si и соответствующее для качественной стали количество серы и фосфора ( 0,035 % S, 0,035 % Р).
30ХГС-Ш – конструкционная сталь, содержит 0,28 0,34 % С, в среднем 0,30 % С; 0,8 1,1 % Cr, в среднем 1,0 % Cr; 0,8 1,10 % Mn, в среднем 1,0 % Mn; 0,9 1,2 % Si, в среднем 1,0 % Si; сталь особовысококачественная, с минимальным содержанием вредных примесей ( 0,015 % S, 0,025 % Р).
12Х2Н4А – конструкционная сталь, содержит 0,09 0,15 % С, в среднем 0,12 % С; 1,25 1,65 % Cr, т.е. до 2 % Cr; 3,25 3,65 % Ni, т.е. до 4 % Ni; сталь высококачественная с содержанием 0,025 % S и 0,025 % Р.
7ХГ2ВМ – инструментальная сталь, содержит 0,68 0,76 % С, в среднем 0,7 % С; 1,5 1,8 % Сr, в среднем 1,0 % Cr; 1,8 2,30 % Mn, в среднем 2 % Mn; 0,55 0,90 % W, т.е. до 1,0 % W; 0,5 0,8 % Mo, т.е. до 1,0 % Мo; сталь качественная ( 0,025 % S и 0,025 % Р).
Х12М – инструментальная сталь, содержит 1,45 1,65 % С, т.е. более 1-го процента; 11,0 12,5 % Cr, в среднем 12 % Cr; 0,4 0,6 % Мо, т.е. до 1,0 % Мо; сталь качественная ( 0,025 % S и 0,025 % Р).
Некоторые марки легированной стали в соответствующих ГОСТах выделены в особые группыи обозначаются буквами, которые ставятся впереди:
Ш – шарикоподшипниковая сталь. Должна обладать высокой твердостью, чистотой по неметаллическим включениям и минимальной пористостью. Содержание углерода от 0,95 до 1,05 %. Обозначение содержания хрома в данной марке соответствует десятым долям процента. Шарикоподшипниковые стали: ШХ4, ШХ6, ШХ9, ШХ15, ШХ15СГ.
Пример: ШХ15СГ – содержит 0,95 1,05 % С, в среднем 1,0 % С; 1,3 1,65 % Cr, в среднем 1,5 % Cr, 0,4 0,65 % Si, т.е. до 1,0 % Si; 0,9 1,2 % Mn, в среднем 1,0 % Mn; 0,02 % S; 0,027 % Р.
Р – обозначает свойство стали – быстрорежущая (рапид – скорость). Быстрорежущие стали обладают высокой твердостью, прочностью, износостойкостью при высокой температуре. Содержание углерода в этих сталях 0,7 1,55 %. После буквы «Р» указывается содержание основного легирующего элемента данной стали – вольфрама (буквой не обозначается), в целых процентах. Во всех сталях данного типа содержится примерно 4 % хрома (также не обозначается в маркировке) и до 2 % ванадия. Быстрорежущие стали: Р9, Р18, Р6М5, Р18Ф2, Р14Ф4, Р18К5Ф2, Р10К5Ф5, Р9К10, Р9М4К8, Р8М3К6С, Р12Ф4К5.
Пример: Р18К5Ф2 – содержит 0,85 0,95 % С, т.е. до 1 % С, 17,5 19 % W, в среднем 18 % W; 5,0 6,0 % Со, в среднем 5 % Со; 1,8 2,4 % V, в среднем 2 % V; 3,8 4,4 % Cr, в среднем 4,0 % Cr; 0,03 % S; 0,03 % Р.
Существует группа сталей которые находят применение в качестве литейных сплавов. Обозначаются такие стали буквой Л, располагаемой в конце марки. К ним относят: 20ХГСФЛ, 08ГДНФЛ, 35ХН2МЛ, 10Х18Н9Л, 40Х24Н12СЛ, 110Г13Л.
Пример: 20Х20Н14С2Л – содержит не более 0,2 % С; 19,0 22,0 % Cr, в среднем 20,0 % Cr; 12,0 1
| Для маркировки легированных сталей используются буквенно-цифровые коды, в которых буквы указывают на легирующие элементы и особые свойства и характеристики сталей, а буквы на содержание тех или иных элементов. Для упрощения понимания материала введена классификация легированных сталей. Наиболее общая классификация предусматривает деление сталей на качественные и высококачественные стали. В качественных сталях допускается содержание серы до 0,035% и фосфора до 0,035%. В высококачественных сталях содержание серы не более 0,025% и фосфора не более 0,025%. Так как, удаление даже небольшой части вредных примесей обходится значительно дороже, чем удаление из стали предыдущей такой же части примесей, то высококачественные стали имеют себестоимость в разы выше, чем качественные стали. Это обуславливает использование высококачественных сталей почти исключительно при высокой и средней степени легирования, и только в ответственных областях применения. Когда требуется сочетание высочайшей износостойкости и исключительных прочностных параметров. Например, для изготовления быстрорежущих инструментальных сталей. Вторая классификация легированных сталей определяет содержание в них легирующих компонентов. По этому показателю стали подразделяются на: низколегированные стали (общее содержание легирующих компонентов не более 2,5%), среднелегированные стали (около 2,5-10% легирующих компонентов) и высоколегированные стали (более 10% легирующих компонентов). От степени легирования зависит не только распространенность и стоимость стали, но и степень ее очистки от вредных примесей, и сложность производства. По области назначения стали подразделяют на: конструкционные легированные стали (используемые в строительстве и при сборке крупных конструкций вроде судов, электротехнических агрегатов ТЭС и самолетов), инструментальные легированные стали и стали с особыми физическими и химическими свойствами (находят широкое применение в ядерной технике, химической промышленности, электронике и приборостроении). Конструкционные стали являются наиболее распространенными и массовыми сталями из всех легированных. Они, как правило, отличаются сравнительно низким содержанием легирующих компонентов и невысокой себестоимостью. Инструментальным сталям характерно сочетание высокой износоустойчивости и твердости. Для них важна прокаливаемость и достаточная ударная вязкость при высочайшей твердости. Легированные стали со специальными свойствами являются наиболее разнообразным классом сталей. Например, конструкционные стали с высоким содержание хрома, никеля, ниобия и титана способны прекрасно противостоять любым кислотам, из них производят химическую аппаратуру и реакторы для различных синтезов. Стали с высоким содержанием кремния (более 10%) имеют узкую петлю Гистерезиса, что снижает электроиндукционные потери магнитного поля в таких сталях. Их них производят наборные магнитопроводы электрических машин (электродвигатели, генераторы, трансформаторы и пр.). Некоторые стали имеют невысокие прочностные свойства, зато отличаются исключительно низким коэффициентом теплового расширения, что позволяет использовать их в высокоточных измерительных приборах. В отличие от конструкционных и инструментальных сталей, специальные стали выпускаются подчас в небольшом количестве и имеют очень узкие области применения. Стандартами предусмотрено буквенное обозначение всех легирующих элементов: М – молибден, Ц – цирконий, С – кремний, Ю – алюминий, Ф – ванадий, Р – бор, П – фосфор, Б – ниобий, Д – медь, К – кобальт, Т – титан, Г – марганец, В – вольфрам. Е – селен, А – азот, Н – никель, Х – хром. Роль и особенности каждого из этих элементов рассмотрены нами в предыдущий раз. Кроме того, в маркировке стали могут стоять буквы, обозначающие ее назначение и особенности. Такая буква стоит первой в марке стали. В частности: Р – быстрорежущие стали, Е – с высокими магнитными свойствами, Ш – шарикоподшипниковые, Э – электротехнические с особыми свойствами. Также, экспериментальные марки сталей могут маркироваться в ходе лабораторных и заводских испытаний буквами ЭИ. Что означает Электросталь Исследуемая. Электросталь, так как, все современные высококачественные или перспективные стали производятся из компонентов, предварительно очищенных электрической плавкой (с флюсом, зонной или рафинирующей). После индекса ЭИ ставится порядковый номер стали, например, ЭИ467. В виду большого количества предприятий и институтов, маркировка может включать в конце буквенный индекс исследовательской организации. Таким образом, в начале марки ставятся буквы, обозначающие область применения, например, Р4М2 – сталь быстрорежущая с 4% вольфрама и 2% молибдена. Если сталь начинается с другой буквы, то это обозначение легирующего элемента, например ХВ5 – сталь содержит около 1% углерода (или более), около 1% хрома (или немного меньше) и 5% вольфрама. Здесь мы коснулись содержания углерода в легированных сталях. Если индекс стали начинается с цифры, то это содержание углерода. Если цифры нет, тогда содержание углерода около 1% или более. Двухзначная цифра это содержание углерода в сотых долях процента, например, 30Х13 – углерода 0,30±0,04% и хрома около 13%. Если цифра одна, то это содержание углерода в десятых долях процента, например, 9ХС – углерода около 0,9%, хрома около 1% и кремния около 1%. Цифра после буквы, обозначающей легирующий элемент, это количество этого элемента в процентах. Например, 12Х2Н4А – сталь содержит 0,12% углерода, 2% хрома, 4% никеля, сталь высококачественна. Так как, буква "А” в конце индекса указывает на очень низкое количество вредных примесей (по аналогии с углеродистыми сталями). О различных классах и типах сталей мы поговорим подробнее в следующий раз. |
www.chemfive.info
| Легированной называют сталь, в которой наряду с обычными примесями и технологическими добавками содержатся специально вводимые легирующие элементы: марганец (более 0,8%), кремний (более 0,5%), хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий и др. Часто легирующие элементы определяют название легированной стали: хромистая, никелевая, хромоникелевая, кремнистая и т.д. Легирующие элементы значительно повышают механические свойства (прочность, вязкость, износостойкость), технологические (прокаливаемость), физические (электросопротивление, магнитные) и специальные эксплуатационные характеристики: коррозионную стойкость, красностойкость, жаростойкость, жаропрочность и т.д. По назначению легированные стали делятся на три группы: конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами. В основу обозначения марок легированных сталей положена буквенно-цифровая система. Буквенное обозначение легирующих элементов не совпадает с химическими символами (таблица 6).
Таблица 6 - Обозначение легирующих элементов в сталях
Для конструкционных марок первые две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Если содержание легирующего элемента больше 1%, то после буквы указывается его среднее значение в целых процентах. Если содержание легирующего элемента около 1% или меньше, то после соответствующей буквы цифра не ставится. В качестве основных легирующих элементов в конструкционных сталях применяют хром до 2%, никель 1-4%, марганец до 2% , кремний до 2%. Такие легирующие элементы, как Мо, W, V, и Тi, обычно вводят в сталь в сочетании с Сr и Ni с целью дополнительного улучшения физико-механических свойств. Их количество в конструкционных сталях не превышает 1%. Суммарное количество легирующих элементов в конструкционных сталях обычно не превышает 7-8%.
Поставляются конструкционные легированные стали по ГОСТ4543-71. По количеству углерода они делятся на две группы: малоуглеродистые цементуемые стали, содержащие углерода до 0,2% и подвергаемые поверхностному насыщению углеродом, и среднеуглеродистые улучшаемые стали, содержащие 0,25-0,5% углерода и подвергаемые упрочнению путем закалки и высокого отпуска (улучшению). Выплавляются легированные стали по количеству вредных примесей только качественными, содержащими серы и фосфора меньше 0,035% каждого, и высококачественными, содержащими этих элементов менее 0,025%. Высококачественные обозначаются буквой «А» в конце марки (таблица 7).
Таблица 7 - Состав некоторых конструкционных легированных сталей (ГОСТ 4543-71)
В инструментальных сталях в начале ставится цифра, показывающая содержание углерода в десятых долях процента: 8ХФ, 3Х2В8Ф и т.д. (таблица 8). Как правило, это однозначная цифра. Если углерода 1% или больше, то начальная цифра не ставится: ХГ, ХВГ. Исключение из этого правила составляют 2 марки: 11ХФи13Х. Стали с особыми свойствами (жаростойкие, жаропрочные, нержавеющие) не имеют особого способа обозначения. Они маркируются по схеме, разработанной для конструкционных легированных сталей (в начале марки стоит двухзначная цифра, обозначающая процент углерода в сотых долях процента): 08Х13, 12Х17, 12Х18Н10Т, 40Х10С2М, 55Х20Г9АН4и т.д. Если суммарная доля легирующих элементов в конструкционной машиностроительной стали не превышает 7-8%, то стали с особыми свойствами имеют суммарную долю легирующих элементов выше 10%, причем в большинстве случаев намного выше. Поставляются стали с особыми свойствами по стандарту: ГОСТ 5632-72.
Таблица 8 - Состав некоторых легированных инструментальных сталей (ГОСТ 5950-73)
Особые способы маркировки сталей Указанная выше система маркировка является очень простой и наглядной. Она охватывает большинство углеродистых и легированных сталей. Но для некоторых групп сталей сделаны исключения – введены дополнительные элементы маркировки либо разработаны иные схемы маркировки.
Рекомендуемые страницы: Читайте также: ©2015 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. | Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |
megaobuchalka.ru
| Обратная связь |
Легированной называют сталь, в которой наряду с обычными примесями и технологическими добавками содержатся специально вводимые легирующие элементы: марганец (более 0,8%), кремний (более 0,5%), хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий и др. Часто легирующие элементы определяют название легированной стали: хромистая, никелевая, хромоникелевая, кремнистая и т.д. Легирующие элементы значительно повышают механические свойства (прочность, вязкость, износостойкость), технологические (прокаливаемость), физические (электросопротивление, магнитные) и специальные эксплуатационные характеристики: коррозионную стойкость, красностойкость, жаростойкость, жаропрочность и т.д. По назначению легированные стали делятся на три группы: конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами. В основу обозначения марок легированных сталей положена буквенно-цифровая система. Буквенное обозначение легирующих элементов не совпадает с химическими символами. Таблица 6.1. Обозначение легирующих элементов в сталях
Для конструкционных марок первые две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Если содержание легирующего элемента больше 1%, то после буквы указывается его среднее значение в целых процентах. Если содержание легирующего элемента около 1% или меньше, то после соответствующей буквы цифра не ставится. В качестве основных легирующих элементов в конструкционных сталях применяют хром до 2%, никель 1-4%, марганец до 2% , кремний до 2%. Такие легирующие элементы, как Мо, W, V, и Тi, обычно вводят в сталь в сочетании с Сr и Ni с целью дополнительного улучшения физико-механических свойств. Их количество в конструкционных сталях не превышает 1%. Суммарное количество легирующих элементов в конструкционных сталях обычно не превышает 7-8%. Поставляются конструкционные легированные стали по ГОСТ4543-71. По количеству углерода они делятся на две группы: малоуглеродистые цементуемые стали, содержащие углерода до 0,2% и подвергаемые поверхностному насыщению углеродом, и среднеуглеродистые улучшаемые стали, содержащие 0,25-0,5% углерода и подвергаемые упрочнению путем закалки и высокого отпуска (улучшению). Выплавляются легированные стали по количеству вредных примесей только качественными, содержащими серы и фосфора меньше 0,035% каждого, и высококачественными, содержащими этих элементов менее 0,025%. Высококачественные обозначаются буквой «А» в конце марки.
Таблица 6.2. Состав некоторых конструкционных легированных сталей (ГОСТ 4543-71)
В инструментальных сталях в начале ставится цифра, показывающая содержание углерода в десятых долях процента: 7ХФ, 3Х2В8Ф и т.д. Как правило, это однозначная цифра. Если углерода 1% или больше, то начальная цифра не ставится: ХГ, ХВГ. Исключение из этого правила составляют 2 марки: 11ХФи13Х.
Таблица 6.3. Состав некоторых легированных инструментальных сталей (ГОСТ 5950-73)
Стали с особыми свойствами (жаростойкие, жаропрочные, нержавеющие) не имеют особого способа обозначения. Они маркируются по схеме, разработанной для конструкционных легированных сталей (в начале марки стоит двухзначная цифра, обозначающая процент углерода в сотых долях процента): 08Х13, 12Х17, 12Х18Н10Т, 40Х10С2М, 55Х20Г9АН4и т.д. Если суммарная доля легирующих элементов в конструкционной машиностроительной стали не превышает 7-8%, то стали с особыми свойствами имеют суммарную долю легирующих элементов выше 10%, причем в большинстве случаев намного выше. Поставляются стали с особыми свойствами по стандарту: ГОСТ 5632-72. Особые способы маркировки сталей
Указанная выше система маркировка является очень простой и наглядной. Она охватывает большинство углеродистых и легированных сталей. Но для некоторых групп сталей сделаны исключения – введены дополнительные элементы маркировки либо разработаны иные схемы маркировки.
Маркировка сталей для отливок
В первую очередь следует отметить большую и разнообразную по составу группу литейных сталей. Эти стали используют в виде фасонных отливок в тяжелом транспортном и энергетическом машиностроении для станин станков, маховиков, зубчатых колес, тормозных дисков, катков, траверс и т.д. Эти стали маркируются дополнительно буквой «Л», которая ставится после маркировки по стандартной схеме. По составу и назначению это могут быть стали простые углеродистые конструкционные: 15Л, 40Л, 50Л; легированные конструкционные машиностроительные: 40ХЛ, 35ХМЛ, 25ГСЛ, 35ХНЛ, а также стали с особыми свойствами: 10Х18Н9Л, 20Х13Л, 20Х20Н14С2Л, 40Х24Н12СЛ. Поставляются отливки из этих сталей по ГОСТ977-75 и ГОСТ2176-77. Литая сталь по сравнению с деформированной при одинаковом значении пределов прочности и текучести имеет меньшую пластичность и вязкость.
Маркировка автоматных сталей
Характерной особенностью автоматных сталей является хорошая обрабатываемость резанием на металлорежущих станках. Это достигается в первую очередь повышением в автоматных сталях содержания серы до 0,15-0,35% и фосфора до 0,10-0,15%. Безусловно эти элементы ухудшают механические свойства сталей, зато производство выигрывает в затратах на механическую обработку, так как получает возможность изготавливать неответственный крепеж (болты, винты, гайки) и мелкие детали в условиях массового производства на быстроходных автоматических линиях. Автоматными сталями являются как углеродистые, так и легированные стали. Маркируются автоматные стали буквой «А», которая ставится в начале марки перед указанием количества углерода: А12, А20, А30, А40Г. Помимо этих основных элементов (S и Р) в автоматные стали вводят свинец, селен, кальций. Введение этих элементов находит отражение в написании марки. Свинец обозначается буквой «С», а кальций буквой «Ц». Обе эти буквы ставятся после буквы «А» и перед цифрой, обозначающей углерод в марке. Свинецсодержащие марки: АС14, АС40, АС35Г2, АС45Г2, АС30ХМ, АС40ХГНМ. Свинец вводится в количестве 0,15¸0,30%. Кальцийсодержащие марки: АЦ20, АЦ40, АЦ60, АЦ40Х, АЦ35Г2, АЦ30ХМ и др. Количество кальция в марке ничтожно мало: 0,001-0,007%, т.е. не превышает одной сотой процента. А селен, обозначаемый в марке буквой «Е», ставится в конце марки: А35Е, А45Е, А40ХЕ. Количество селена не превышает десятой доли процента. Автоматные стали поставляются по ГОСТ1414-75.
Стали для подшипников
Элементы подшипников (кольца, ролики, шарики) работают в условиях, которые требует от стали высокой твердости, износостойкости и контактной усталостной прочности. В качестве шарикоподшипниковой стали используют высокоуглеродистые (»1%) хромистые стали, а для массивных подшипников в хромистую сталь добавляют повышенное (до1%) количества марганца и кремния. Стали для подшипников поставляются по ГОСТ 801-78. Особенности маркировки сталей для подшипников: в начале марки ставится буква «Ш», далее стоит индекс основного легирующего элемента хрома и последующая цифра, показывающая содержание хрома в десятых долях процента. Остальные легирующие элементы маркируют так, как принято для легированных сталей. Таблица 7.1. Состав подшипниковых сталей (ГОСТ 801-78)
| |
pdnr.ru
Маркировка легированных сталей.
Обозначение марки включает в себя цифры и буквы, указывающие на примерный состав стали. В начале марки приводятся цифры, указывающие содержание углерода: для конструкционных сталей две цифры впереди марки указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, для инструментальных сталей одна цифра в начале марки означает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если в начале марки нет цифры, то количество углерода составляет 1 % и выше. Буквы справа от цифры обозначают легирующие элементы: А – азот, Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, Е – селен, К – кобальт, Н – никель, М – молибден, П. – фосфор, Р – бор, С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, Х – хром, Ц – цирконий, Ч – редкоземельные элементы, Ю – алюминий. Следующие после буквы цифры указывают примерное содержание (в целых процентах) соответствующего легирующего элемента (при содержании 1 – 1,5 % и менее цифра отсутствует). Высококачественные стали обозначаются буквой А, а особовысококачественные - буквой Ш, помещенными в конце марки. Если буква А расположена в середине марки (14Г2АФ), то это свидетельствует о том, что сталь легирована азотом. Некоторые группы сталей специального назначения содержат дополнительные обозначения. При обозначении автоматных сталей с повышенной обрабатываемостью резанием буква А ставится в начале марки. Если автоматная сталь легирована свинцом, то обозначение марки начинается с сочетания букв АС (АС35Г2, где цифра 35 обозначает среднее содержание углерода в сотых долях процента). Маркировка шарикоподшипниковой стали начинается с буквы Ш (ШХ15, где 15 – среднее содержание углерода в десятых долях процента). В начале обозначения марки быстрорежущих сталей стоит буква Р, за которой следует цифра, отражающая концентрацию вольфрама (Р18, Р6М5К8Ф2). Маркировка электротехнических сталей, выплавляемых на заводе «Электросталь» начинается с буквы Э. Опытные стали первоначально обозначают буквами ЭИ (электросталь исследовательская) или ЭП (электросталь пробная) с порядковым номером разработки, например ЭИ962 (11Х11Н2В2МФ), ЭП33 (10Х11Н23Т3МР).
Таблица.3.Примерное назначение некоторых конструкционной стали
| Марка стали | Характеристика | Примерное назначение |
| Углеродистая качественная сталь | ||
| 08, 10 | Детали, штампуемые в холодном состоянии; сварные детали; детали, подлежащие цементации и цианированию | Тяги, втулки, прокладки, втулки |
| Детали неответственного назначения; сварные и штампованные детали невысокой прочности; термически необработанные детали. | Штуцеры, стержни, вкладыши, втулки, оси, крепежные детали | |
| Детали, изготовляемые ковкой, а так же подвергаемые термической обработке | Оси, валы, муфты, болты, шайбы, фланцы, крепежные детали | |
| Детали повышенной прочности, подвергаемые термической обработке | Шестерни, шатуны, оси, валы | |
| 50, 55 | Детали высокой прочности | Шестерни, прокатные валки, ленточные пружины. |
| 35Г2 | Детали, подвергающиеся средним напряжениям | Коленчатые валы автомобилей, цапфы, полуоси |
| Низколегированная сталь | ||
| 35ХГС | Обладает большой прокаливаемостью | Крупные валы сельскохозяйственных машин, детали, работающие на износ |
| 45Г2, 50Г2 | Обладают повышенной прочностью и износостойкостью | Оси, валы, рычаги, стойки и др. |
| Легированная сталь | ||
| 15Х, 20Х | Для деталей подвергаемых закалке, цементации и работающих в условиях износа при трении | Втулки, пальцы, валки, шестерни, толкатели |
| 35Х,40Х | Для деталей высокой прочности и вязкости | Валы, оси, коленчатые валы, шестерни, болты, шпильки |
| 40ХН, 50ХН | Для крупных деталей ответственного назначения | Коленчатые валы, зубчатые колеса, шатуны, болты |
Таблица.4. Примерное назначение некоторых специальных сталей и сплавов
| Марка стали или сплава | Характеристика | Область применения |
| Хромистые нержавеющие стали | ||
| Х13, 2Х13 | Наибольшую коррозионную стойкость получают после термообработки | Клапаны гидравлических прессов, турбинные лопатки, предметы домашнего обихода |
| 2Х17Н2 | Обладает повышенной твердостью | Для тяжелонагруженных деталей, работающих в агрессивных средах на удар и истирание |
| 9Х18 | Обладает высокой износо- и коррозионной стойкостью | Шарикоподшипники высокой твердости, втулки и другие детали, подвергаемые износу в агрессивных средах |
| Сплавы с высоким омическим сопротивлением | ||
| Х13Ю4, Х15Н60 | Обладают высоким электросопротивлением и удовлетворительной пластичностью | Проволоки и ленты для бытовых приборов |
| Сплавы с аномальным тепловым расширением | ||
| 36Н ( инвар) | Не упрочняются под воздействием термообработки | Детали машин и приборов которые должны сохранять постоянство размеров при нагреве до 100ºС |
| 35НКТ | То же и высокую твердость | |
| Сплавы с заданными упругими свойствами (элинвары) | ||
| 36НХ11 | Деформационно-твердеющие сплавы; обладают высокой коррозионной стойкостью | Упругие чувствительные элементы, работающие в слабо агрессивной среде |
| 42НХТЮА | Дисперсионно- твердеющие сплавы; обладают малым температурным коэффициентом модуля упругости, ферромагнитны | Волосковые спирали часов |
| 44НХТЮ | Мембраны, плоские спиральные и цилиндрические пружины |
Похожие статьи:
poznayka.org
Маркировка легированных сталей
Для маркировки стали в России пользуются определенным сочетанием цифр и букв, обозначающих ее примерный химический состав. Легирующие элементы имеют следующие обозначения (ГОСТ 4547-71):
А – азот (в середине марки) К – кобальт Т – титан
Б – ниобий Н – никель Ф – ванадий
В – вольфрам М – молибден Х – хром
Г – марганец П – фосфор Ц – цирконий
Д – медь Р – бор Ч – редкоземельные эл.
Е – селен С – кремний Ю – алюминий
В марке содержание легирующего элемента, если оно превышает 1…1,5%, указывается цифрой (массовая доля в целых процентах), стоящей после соответствующей буквы. При содержании элемента меньше 1,5% число не ставится. V, W, Ti, Nb, Zr, B, N нередко присутствуют в стали в сотых или тысячных долях процента, но выносятся в марку, т.к. существенно влияют на свойства стали.
Углерод в легированной стали определяется числом в начале марки. Если число двузначное, то оно соответствует количеству углерода в сотых долях, если однозначное – в десятых долях процента. Если перед маркировкой нет числа – содержание углерода свыше 1%.
Расшифруем некоторые марки:
12Х2Н4А - ~ 0,12%С, ~ 2 %Cr, ~ 4 %Ni , высококачественная;
18ХГТ - ~ 0,18 % С, Сг, Мп в количестве до 1,5 % (нет цифры в марке), Ti в сотых долях процента;
60ХС - ~ 0,6 %С~ 1 %Cr ~ 1 %Si .
ХГСА: высококачественная легированная сталь содержит свыше 1% углерода, до 1% хрома, марганца, кремния;
Буква А в конце маркировки показывает, что сталь высококачественная (< 0,025 %S и < 0,025 % Р). Особо высококачественная сталь имеет в конце марки букву Ш.
Инструментальные быстрорежущие стали (теплостойкие Р9, Р12, Р18, Р6М5, Р18Ф2) предназначены для изготовления различного режущего инструмента для работы с большими скоростями резания в тяжелых тепловых условиях (разогрев режущей кромки из-за трения при резании до 600-650°С). Для повышения теплостойкости эти стали легируют большим количеством вольфрама в сочетании с хромом, молибденом и ванадием, кобальтом. Содержание хрома во всех сталях - 4 %. PI8- быстрорежущая сталь с 18 % вольфрама.
Шарикоподшипниковую стальрекомендуют для работы в условиях истирающего износа (трения качения, трения скольжения). Маркировка: буквы ШХ и цифра, показывающая содержание хрома в десятых долях процента (ШХ6 - 0,6% хрома). Содержание углерода в них около 1%. Применение: шарики, ролики, кольца подшипников.
Некоторые марки сталей выделены в особые группы и обозначаются буквами, стоящими в начале марки: для постоянных магнитов - Е, электротехнические - Э и другие. Например: ЕХЗ, Э42 и т.д.
Цементируемые легированные стали, имеют низкое содержание углерода (0,10-0,25%) для того, чтобы после цементации, закалки и низкого отпуска детали имели твердый поверхностный слой и вязкую сердцевину. Твердость поверхностного слоя после такой обработки около 60HRC, а сердцевины - в пределах 15-30HRC. К цементируемым относятся, стали 15Х; 20Х; 18ХП; 12ХНЗА;20Х2Н4А, 40Х2Н2ФМА, 38ХНЗМФ и другие.Применение: детали, испытывающие в процессе работы интенсивное изнашивание поверхности, требующие высоких механических свойств: шестерни, оси, валы, шпильки и т.д.
Улучшаемые легированные стали, содержат 0,30-0,45% углерода и обычно подвергаются термической обработке - улучшению, которая заключается в закалке с последующим высоким отпуском. В качестве легирующих элементов наиболее часто применяют хром, марганец, никель, вольфрам, молибден и кремний. Улучшаемыми являются, стали 40Х, 30ХГТ, 30ХГСА, 40ХН, 40ХМ и другие.Применение: шатуны, ступицы, валы, тяги, штанги толкателей, пальцы, валы карданные, втулки, шатуны, нормали и др. детали, работающие в условиях сложного нагружения при динамических нагрузках.
Стали с пределом прочности более 1500 МПа, при удовлетворительной пластичности и вязкости называютсявысокопрочными. Высокая прочность достигается подбором стали и специфической обработкой. Особенно важное свойство сталей - высокое сопротивление развитию трещины, что связывается с долговечностью материала.
Рессорно-пружинные стали –это среднеуглеродистые до 0,5- 0,7% С низко и среднелегированные стали. Марки рессорно-пружинных сталей: 65Г, 60С2, 70СЗА, 50ХГА, 50ХФА, 60С2ХФА, 65С2ВА
60С2Н2А.
Стали и сплавы с особыми свойствами. К ним относятся стали:
нержавеющие 12X13, 20X13, 08Х18Н10Т; жаропрочные 45Х14Н14В2М, 40Х9С2;износостойкие; с особыми магнитными и электрическими свойствами и другие. Условно принято, что если сумма легирующих элементов превышает 55%, то такой сплав сталью не называют.
Классификация легированной стали по равновесной структуре
Определение класса стали, производится по структуре, которую она имеет после медленного охлаждения из аустенитного состояния, то есть в результате полного отжига. По этой классификации, предложенной П.Обергоффером, легированные стали делятся на шесть классов: доэвтектоидный, эвтектоидный, заэвтектоидный, ледебуритный, аустенитный и ферритный.
Рассматриваемая классификация аналогична классификации углеродистых сталей, однако, большинство легирующих элементов сильно искажают диаграмму железо-цементит, сдвигая точки S и Е в сторону меньшего содержания углерода. Это объясняется уменьшением предельной растворимости углерода в аустените при введении легирующих элементов, поэтому граница между доэвтектоидными, заэвтектоидными и ледебуритными сталями может лежать при значительно меньшем содержании углерода, чем в углеродистых сталях.
Классификация легированной стали по структуре после охлаждения на воздухе из аустенитного состояния
Для определения принадлежности к тому или иному классу в соответствии с этой классификацией сталь (в виде образцов толщиной 15-20 мм) нагревают до аустенитного состояния, а затем охлаждают на воздухе, то есть подвергают нормализации.
Эта классификация, предложенная французским ученым Л.Гийе, основывается на уменьшении критической скорости закалки и снижении температурного интервала мартенситного превращения при увеличении содержания легирующих элементов в стали. При одинаковой скорости охлаждения (на воздухе) из аустенитного состояния стали с различным содержанием легирующих элементов могут приобретать перлитную, мат-ренситную или аустенитную структуру. В связи с этим по структуре после охлаждения на воздухе различают следующие три основных класса сталей: перлитный, мартенситный и аустенитный.
Кроме трех указанных основных классов, характеризуемых по структуре, получаемой сталью при охлаждении на воздухе, существуют карбидный и ферритный классы. Для сталей карбидного класса условным признаком является уже не основная структура образца диаметром 15-20 мм, охлажденного на воздухе из аустенитного состояния, а присутствие значительного количества карбидов, которые образуются при наличии в стали большого количества углерода и карбидообразующих легирующих элементов. Стали ферритного класса по структуре после охлаждения на воздухе из аустенитного состояния совпадают со сталями ферритного класса по структуре в равновесном состоянии.
Микроструктура легированных сталей в равновесном
Состоянии
1. Доэвтектоидные стали имеют структуру феррита и перлита (рис.9.1. а). Количество феррита и перлита в структуре определяется содержанием углерода в стали и концентрацией углерода в эвтектоиде. К этому классу относятся конструкционные стали, например, марок 15Х, 18ХГТ, 18Х2Н4ВЛ, 30ХГСА, 40Х и многие другие.
Рис.9.1. Схемы микроструктуры легированной стали доэвтектоидного класса марки 30ХГСА после полного отжига от 880°С (а, тонкопластинчатый перлит и феррит) и после нормализации от 880°С (б, сорбит и феррит),х 600 (сорбит при увеличениях светового микроскопа так, как показан на схеме, не разрешается)
2. Эвтектоидные стали имеют перлитную структуру (рис.9.2). С увеличением содержания легирующих элементов концентрация углерода в перлите снижается и становится значительно меньше 0,8%. Например, сталь марки 70С3А, содержащая 0,66-0,74%С и 2,40-2,80%Si, имеет в отожженном состоянии перлитную структуру.
Рис.9.2. Схема микроструктуры легированной стали эвтектоидного класса марки 70СЗА после полного отжига от 860°С. Пластинчатый перлит, х 600
3. Заэвтектоидные стали имеют структуру, состоящую из перлита и избыточных вторичных карбидов. К этому классу относятся инструментальные стали марок X, ХГ, ХВГ, ХГСВ и другие. Так, сталь ХГ, содержащая 1,30-1,50%С, 1,30-1,60%Сг и 0,45-0,70%Мп, после полного отжига из однофазного аустенитного состояния имеет структуру, состоящую из тонкопластинчатого перлита и сетки избыточных вторичных карбидов (рис.9.3,а). Сплошная сетка карбидов снижает механические свойства заэвтектоидных сталей, поэтому они подвергаются отжигу на зернистый перлит (рис.9.3,6).
4. Стали ледебуритного класса содержат в структуре первичные карбиды, выделившиеся из жидкой фазы при кристаллизации и входящие в состав эвтектики - ледебурита. Легирующие элементы могут настолько сильно уменьшить растворимость углерода в аустените, что при концентрации его менее 1% возможно образование ледебурита в стали. Например, в литой быстрорежущей стали марки Р18, содержащей 0,70-0,80%С; 17,5-19,0%W; 1,0-1,4%V и 3,8-4,4%Сг, присутствует ледебурит, имеющий в вольфрамовых сталях "скелетообразный" вид. Ледебурит состоит из пластинок карбидов, чередующихся с аустенитом.
Рис.9.3. Схема микроструктуры легированной стали заэвтектоидного класса марки XT после полного отжига от 1000°С (а, тонкопластинчатый перлит и сетка вторичных карбидов) и отжига на зернистый перлит (б, зернистый перлит и
Читайте также:
lektsia.info
