Реферат: Марки стали

Реферат: Марки стали

Марки сталей и их применение

Углеродистые стали

Углеродистая сталь обыкновенного качества выпускается виде заготовок с

установок непрерывной разливки труб, штамповок, ленты, проволоки следующих

марок: СтО, Ст1кп, Ст1пс, Ст2кп и т.д.

Буквы Ст обозначают сталь, цифры – условный номер марки и не указывают

массовое содержание углерода. Индексы означают: кп – кипящая, пс –

полуспокойная, сп – спокойная сталь.

Углеродистая качественная сталь выпускается марок 05кп, 08кп, 08пс, 08, 10кп,

10пс, 10, 11кп, 15пс и т.д. Цифры в марке означают среднее массовое

содержание углерода в сотых долях процента. Из этой стали делают

ответственные детали машин и механизмов, штамповки, калиброванные прутки,

серебрянку – светлые, круглые прутки точных размеров со специальной отделкой

поверхности.

Углеродистая инструментальная сталь выпускается следующих марок:

– качественная – У7, У8, У9 и т.д. до У13

– высококачественная – У7А, У8А, У8ГА, У9А, У10А, У11А, У12А и У13А.

Цифры стоящие после буквы У (углеродистая инструментальная), указывают

содержание углерода в десятых долях процента (например, в стали У7 содержится

0,7% С); буква Г – повышенное содержание марганца; буква А указывает, что

сталь высококачественная.

Инструментальную сталь используют для изготовления режущих, измерительных и

других инструментов (зубил, молотков, отверток, ножей, ножниц, сверл,

хирургических инструментов и др.). В высококачественной стали содержится

меньше серы, фосфора и других вредных примесей. Она лучше сопротивляется

действию ударных нагрузок, имеет большую прочность.

Автоматная сталь ( с повышенным содержанием серы и фосфора) – углеродистая

сталь специального назначения – маркируют буквой А, после которой следует

цифра, показывающая среднее содержание углерода в сотых долях процента; буква

Г – повышенное содержание марганца, Например, А12, А20, А30, А35, А40Г. Так

как сера и фосфор придают стали хрупкость, поэтому она идет на изготовление

малоответственных деталей, главным образом крепежных (втулки, болты и др.)

Легированные стали

Для обозначения легирующих элементов приняты следующие буквы: Х – хром, Н –

никель, Г – марганец, С – кремний, В – вольфрам, М – молибден, Ф – ванадий, К

– кобальт, Т – титан, Ю – алюминий, Д – медь, П –фосфор, Р – бор, А – азот, Е

– селен, Ц – цирконий, Б – ниобий.

Сталь может содержать один или несколько легирующих элементов, которые

придают им специальные свойства.

Для стали конструкционной легированной принята маркировка, по которой первые

две цифры указывают среднее массовое содержание углерода в сотых долях

процента. Если содержание углерода меньше 0,1%, то первая цифра ноль,

например 06, 08. Цифры, следующие за буквами (указывающими легирующее

элементы) – процентное массовое содержание этих элементов в стали. Если за

буквой отсутствует цифра, то это значит, что сталь содержит данный элемент в

количестве до 1,5%, кроме элементов, присутствующих в малых количествах (для

комплексно-легированных сталей). Например, марка 35Х обозначает хромовую

сталь, в которой около 0,35% С и до 1,5% Cr; 45Г2 – марганцевую сталь с

содержанием около 0,45% С и 2% Mn/

К конструкционным легированным сталям относятся:

1) цементируемые легированные стали (низкоуглеродистые и среднелегированные)

получают, насыщая поверхность стали углеродом и подвергая ее термической

обработке. Этим обеспечивается высокая поверхностная твердость и сохраняется

прочность сердцевины металла.

Марки: 15Х, 18ХГ, 25 ХГМ и др.

Эти стали предназначены для деталей, работающих в условиях трения, при

высоких давлениях и ударных нагрузках (деталей автотракторной, автомобильной

промышленности и др.).

2) Улучшаемые легированные стали (среднеуглеродистые и низколигированные)

термически улучшают, подвергая закалке и высокому отпуску (500-600 0

С) для обеспечения необходимых свойств (прочности, пластичности, вязкости).

Марки: 40ХС, 40ХФА, 50ХГ.

Эти стали применяют для деталей, работающих с переменными и ударными

нагрузками (валы, шатуны, зубчатые колеса и т.д.)

3) Высокопрочные легированные стали – это стали, имеющие предел прочности

180–200 кг/мм2. В качестве высокопрочных широкое применение получили

стали с 0,45-0,50% С, дополнительно легированные Cr, Mo, W и V. После закалки и

низкотемпературного отпуска предел прочности этих сталей достигает 200-220

кг/мм2 при сравнительно удовлетворительной пластичности и вязкости.

Такие стали находят применение в машино-, ракето- и самолетостроении.

Инструментальная легированная сталь входит в группу среднелегированных

сталей. Введение хрома, вольфрама, ванадия, молибдена, марганца, кремния,

никеля придает инструментальным сталям высокую твердость, износоустойчивость,

способность выдерживать высокие температуры, не теряя твердость, и другие

ценные свойства.

По сравнению с ними углеродистые стали хрупки (особенно после закалки), поэтому,

изготовленные из них режущие инструменты при нагреве ~ до 200 0С

теряют свою твердость.

Инструментальную легированную сталь делят на две группы:

группа I – стали для режущего и измерительного инструмента марок 7XФ, 8ХФ,

11Х, 13Х, ХВ5, В1, 9ХС, ХВГ, 9ХВГ, ХВГС, 9Х5Ф, 9Х5ВФ, 8Х4ВФ1; из них

изготавливаю пилы, резцы, фрезы, метчики, развертки, сверла, клейма и др.

группа II – стали для штампованного инструмента марок 9Х, Х6ВФ, Х12, 5ХНМ,

5ХГМ, 6ХВТ и ряд других; применяют для изготовления горячих и холодных

штампов, молотовых штампов, пресс-форм и т.д.

К инструментальным легированным сталям относится также быстрорежущая сталь,

отличающаяся высокой твердостью и теплостойкостью. Они входят в группу

высоколегированных сталей. Установлены следующие марки быстрорежущей стали:

Р18, Р12, Р9, Р6М3, Р9Ф5, Р9К10, Р18Ф2 и др. Эти стали применяют при

обработке широкого круга конструкционных материалов, для резьбонарезных

инструментов, работающих с ударными нагрузками, для отделки материалов с

абразивными свойствами (пластмасс, эбонита) и т.д.

Легированные стали специального назначения подразумеваются на две группы:

1) стали с особыми физическими свойствами,

2) стали с обычными химическими свойствами.

Стали с особыми физическими свойствами применяют для изготовления деталей

машин и механизмов, обладающих этими свойствами. Так, в электротехнике для

изготовления постоянных магнитов, электромагнитов, трансформаторов применяют

сплавы, имеющие большую магнитную проницаемость. Для элементов

электронагревательных устройств, реостатов нужны сплавы с высоким омическим

сопротивлением. В приборах, где ферромагнитные материалы могут повлиять на

точность показаний, применяются немагнитные сплавы.

Все эти свойства стали приобретают за счет введения легирующих примесей. Они

являются высоколегированными. Стали и сплавы с высоким омическим

сопротивлением состоят из хрома и никеля. Их марки Х15Н60, Х20Н80 и др.

Магнитотвердые сплавы идут на изготовление постоянных магниовв. Их марки

52КФ11, 52 Кф13 (первая цифра – содержание кобальта, цифра после буквы Ф –

содержание ванадия в %).

Магнитомягкие сплавы марок 50 Н (50% Ni), З4НКМ, 38НС и др. используют для

изготовления сердечников, трансформаторов, электромагнитов.

Немагнитные стали – являются заменителями цветных металлов в

электромашиностроении. Применяются стали марок Н25, 55Н9Г9.

Износоустойчивые стали используются для изготовления рабочих элементов

землеройных машин, шаровых мельниц и других сильно изнашивающихся деталей. К

ним относятся высокмарганцовистые стали марки Г13.

Существуют и другие сплавы с особыми физическими свойствами.

К группе сплавов с особыми химическими свойствами относятся

высоколегированные коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные стали.

Коррозионостойкие (нержавеющие) стали – это высокохромистые стали марок 1Х13,

2Х13, 3Х13 и др. (первая цифра указывает на содержание углерода в десятых

долях %, остальные – содержание хрома в %). Кроме хрома, в состав сталей

вводятся никель, титан, ванадий (марки 1Х13Н3, 1 Х17Н2 и др.)

Жаростойкие (окалиностойкие) стали не окисляются при действии высоких

температур и небольших нагрузок. Стойкость против окисления в этих сплавах

создается за счет введения хрома, алюминия, кремния. Марки: Х28, Х5, 1Х12 СЮ

и др. Из них изготавливаются камеры сгорания, чехлы к термопарам, муфели.

Жаропрочные стали сохраняют прочность при высоких температурах и могут

работать в этих условиях под действием больших нагрузок (детали реактивных

двигателей, лопасти паровых и газовых турбин). Жаропрочные стали являются

одновременно и жаростойкими. Марки жаропрочных сталей: ХН70ВМТЮ, ХН75МБТЮ и

др.