Главная страница
qrcode

1. классификация, маркировка и свойства сталей чугунов. Классификация сталей и чугунов и их маркировка


НазваниеКлассификация сталей и чугунов и их маркировка
Дата26.03.2020
Размер23.2 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файла1. классификация, маркировка и свойства сталей чугунов.docx
ТипДокументы
#67954
Каталог

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ И ЧУГУНОВ И ИХ МАРКИРОВКА

Классификация сталей.


Стали углеродистые обыкновенного качества (ГОСТ 380-88) обозначаются индексом "Ст" и порядковым номером, например, Ст1, Ст3, Ст5. Чем
выше номер в обозначении стали, тем выше ее прочность и ниже пластичность. По степени раскисления и характеру затвердевания стали классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие. Раскисление - процесс удаления из жидкого металла кислорода, проводимый для предотвращения хрупкого разрушения стали при горячей деформации. Спокойные стали раскисляют марганцем, кремнием и алюминием. Они содержат мало кислорода и затвердевают спокойно, без газовыделения. Кипящие стали раскисляют только марганцем. Перед разливкой в них содержится повышенное количество кислорода, который при затвердевании, частично взаимодействуя с углеродом, удаляется в виде СО. Выделение пузырей СО создает впечатление кипения стали, с чем и связано ее название. Кипящие стали дешевы, их производят низкоуглеродистыми и практически без кремния, но с повышенным количеством газообразных примесей. Полуспокойные стали по степени раскисления занимают промежуточное положение между спокойными и кипящими. При классификации стали по структуре учитывают особенности ее строения в отожженном и нормализованном состояниях. По структуре в отожженном (равновесном) состоянии конструкционные стали разделяют на четыре класса: доэвтектоидные, имеющие в структуре избыточный феррит; эвтектоидные, структура которых состоит из перлита; аустенитные и ферритные.

Качественные углеродистые стали согласно ГОСТ 1050-88 маркируются цифрами, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента: сталь 10, сталь 15,..., сталь 80. Содержание серы и фосфора в этих сталях не должно превышать 0,035 %. Стали этой группы, содержащие свыше 0,2 % С, выпускаются только спокойными.

Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ 1435-99) с содержанием углерода более 0,7 % имеют в обозначении букву "У" и цифру, указывающую на содержание углерода в десятых долях процента: У7, У8, ..., У13.

Легированные конструкционные стали (ГОСТ 4543-71) в зависимости от содержания серы и фосфора подразделяются на качественные, высококачественные и особовысококачественные. Все высоколегированные стали содержат минимальное количество вредных примесей и являются высококачественными. Для придания особых свойств их подвергают дополнительной обработке специальными методами, которые отражены в обозначении сталей в конце наименования марки: ВД - вакуумно-дуговой переплав, Ш - электрошлаковый переплав, ВИ - вакуумно-индукционная выплавка, СШ - обработка синтетическими шлаками.

В основу маркировки легированных сталей положена буквенно-цифровая система (ГОСТ 4543-71) Легирующие элементы обозначаются буквами русского алфавита: марганец - Г, кремний - С, хром - X, никель - Н, вольфрам - В, ванадий - Ф, титан - Т, молибден - М, кобальт - К, алюминий - Ю, медь - Д, бор - Р, ниобий - Б, цирконий - Ц, азот - А. Количество углерода, как и при обозначениях углеродистых сталей, указывается в сотых долях процента цифрой, стоящей в начале обозначения; количество легирующего элемента в процентах указывается цифрой, стоящей после соответствующего индекса. Отсутствие цифры после индекса элемента указывает на то, что его содержание менее 1,5 %. Высококачественные стали имеют в обозначении букву А, а особовысококачественые - букву Ш, проставляемую в конце. Например, сталь 12Х2Н4А содержит 0,12 % С, около 2 % Сг, около 4 % Ni и менее 0,025 % S и Р.

В легированных инструментальных сталях цифра в начале указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента, если его содержание менее 1 %, если равно 1 % или больше, то цифру не ставят, например: сталь ЗХ2В8Ф содержит 0,3 % С, а сталь ХВГ - больше 1 % С.

В маркировке сталей иногда ставят буквы, указывающие на их применение: А - автоматные, Р - быстрорежущие, Ш - шарикоподшипниковые, Э - электротехнические.

Классификация чугунов.

Чугунами называются железоуглеродистые сплавы, содержащие более 2,14 % С и затвердевающие с образованием эвтектики. Благодаря сочетанию высоких литейных свойств, достаточной прочности, износостойкости, а также относительной дешевизне чугуны получили широкое распространение в машиностроении. Их используют для производства качественных отливок сложной формы при отсутствии жестких требований к габаритам и массе деталей. В зависимости от того, в какой форме присутствует углерод в сплавах, различают белые, серые, высокопрочные чугуны, чугуны с вермикулярным графитом и ковкие чугуны. Высокопрочные чугуны и чугуны с вермикулярным графитом являются разновидностью серых, но из-за повышенных механических свойств их выделяют в особые группы. Белыми называются чугуны, в которых весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита. Из них изготовляют прокатные валки, лемеха плугов, тормозные колодки и другие детали, работающие в условиях износа. В промышленности широко применяют серые, высокопрочные и ковкие чугуны, в которых весь углерод или часть его находится в виде графита. Графит обеспечивает пониженную твердость, хорошую обрабатываемость резанием, а также высокие антифрикционные свойства вследствие низкого коэффициента трения. Вместе с тем включения графита снижают прочность и пластичность, так как нарушают сплошность металлической основы сплава. Серые, высокопрочные и ковкие чугуны различаются условиями образования графитных включений и их формой, что отражается на их механических свойствах, которые в большой степени зависят от структуры металлической основы. Прочность, твердость и износостойкость чугунов растут с увеличением количества перлита в металлической основе, которая по всем показателям близка к сталям. Серыми называются чугуны с пластинчатой формой графита. По химическому составу серые чугуны разделяют на обычные (нелегированные) и легированные. Высокопрочными называют чугуны, в которых графит имеет шаровидную форму. Их получают модифицированием магнием, который вводят в жидкий чугун в количестве 0,02 ... 0,08 %. Ввиду того, что модифицирование чугунов чистым магнием сопровождается сильным пироэффек-том, чистый магний заменяют лигатурами (например, сплавом магния и никеля). По структуре металлической основы высокопрочный чугун может быть ферритным или перлитным. Ферритный чугун в основном состоит из феррита и шаровидного графита, допускается до 20 % перлита. Структура перлитного чугуна - сорбитообразный или пластинчатый перлит и шаровидный графит, допускается до 20 % феррита. Шаровидный графит - менее сильный концентратор напряжений, чем пластинчатый, поэтому он меньше снижает механические свойства металлической основы. Чугуны с шаровидным графитом обладают более высокой прочностью и некоторой пластичностью. Марка высокопрочного чугуна состоит из букв ВЧ и числа, обозначающего уменьшенное в 10 раз значение его временного сопротивления. В чугунах с вермикулярным графитом структура формируется под действием комплексного модификатора, содержащего магний и редкоземельные металлы. Графит приобретает шаровидную (до 40 %) и вермикулярную - в виде мелких тонких прожилок - форму. Чугуны с вермикулярным графитом производят четырех марок: ЧВГ 30; ЧВГ 35; ЧВГ 40; ЧВГ 45. Число в марке обозначает уменьшенное в 10 раз значение временного сопротивления. Ковкими называются чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму. Их получают отжигом белых доэвтектических чугунов. По этой причине графит ковких чугунов называют углеродом отжига. Такой графит в отличие от пластинчатого меньше снижает механические свойства металлической основы, вследствие чего ковкие чугуны по сравнению с серыми обладают более высокими прочностью и пластичностью. По структуре металлической основы, которая определяется режимом отжига, ковкие чугуны бывают ферритными и перлитными. Ковкие чугуны обозначают индексом и последующими цифрами, первая из которых характеризует прочность, а вторая пластичность КЧ 30-6, КЧ 60-3 и т.д.
перейти в каталог файлов


связь с админом