On

Сколько различают видов сталей

Posted by admin


Виды и марки сталей

Категория:

Слесарно-инструментальные работы

Виды и марки сталей

Далее: Инструментальные стали

Химический состав сталей различен; различны их свойства и различно их назначение. Свойства стали зависят в основном от содержания углерода. Между тем, кроме железа и углерода в стали могут также находиться в значительных количествах и другие элементы, существенно влияющие на свойства этого материала.

Поскольку присутствие углерода в стали больше всего изменяет ее свойства, то по его процентному содержанию стали можно разделить на два основных класса: конструкционные и инструментальные.

Конструкционные стали содержат не более 0,7% углерода и служат для изготовления деталей машин; инструментальные стали с содержанием углерода свыше 0,7% применяются ири изготовлении инструмента.

Конструкционные стали различны по химическому составу, но все они могут быть сведены к трем основным видам:
1) углеродистым, т. е. сталям, не имеющим, кроме железа и углерода, других элементов, которые бы серьезно повлияли на свойства стали;
2) легированным, в составе которых имеется небольшое количество дополнительных, как говорят, легирующих элементов, резко улучшающих свойства стали (хром, вольфрам, кремний и др.);
3) высоколегированным, или особым сталям.

К какому бы виду ни относилась сталь, в ее составе, кроме железа и углерода, находится небольшое количество неизбежных примесей. Неизбежные примеси кремния (до 0,5%) и марганца (до 0,7%) не оказывают заметного влияния на качество стали, между тем, как даже сотые доли процента серы и фосфора резко ухудшают ее свойства.

Независимо от вида стали, качество ее может быть различным. Однако под качеством стали не следует понимать улучшение ее свойств добавкой легирующих элементов. Качество стали определяется только ее чистотой и однородностью. С этой точки зрения стали могут быть трех сортов: стали обыкновенного качества, стали качественные и стали высококачественные.

Углеродистые стали обыкновенного качества (по ГОСТ 380—50) изготовляются шести марок: от марки МСт. 2 (углерода около ’0 Л 2 о/о) до марки МСт. 7 (углерода 0,5—0,63). Качественные углеродистые стали изготовляются согласно ГОСТ 1050—52 следующих марок: 05; 08; 10; 15; 20; 25; 35; 40; 45; 50 и 55. К качественным углеродистым сталям относятся и стали с повышенным содержанием марганца (стали 15Г-4-50Г и др.). Обозначение марки качественной стали указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Стали с низким содержанием углерода (до 0,25%) применяются-для изготовления малоответственных деталей и деталей, подвергаемых сварке и цементации. Стали с содержанием углерода свыше 0,35% служат для изготовления нагруженных частей машин и приспособлений.

Другой вид сталей — это стали легированные.

Легирующие элементы, входящие в состав таких сталей, существенно изменяют их свойства.

Марганец — повышает прочность и твердость стали, сохраняя ее вязкость; он сильно увеличивает износоустойчивость стали, но ослабляет ее магнитные свойства.

Кремний — увеличивает упругость стали и в то же время улучшает ее магнитные свойства.

Хром — увеличивает прочность, твердость и износостойкость стали, улучшает ее магнитные свойства; повышает стойкость против окисления, увеличивает глубину закалки.

Никель — сильно увеличивает пластичность и вязкость стали, но ухудшает магнитные свойства.

Вольфрам — дает возможность сохранить свойства стали при нагреве; улучшает ее литейные качества и увеличивает глубину закалки.

Ванадий — содействует сохранению прочности стали при высокой температуре и также увеличивает глубину закалки.

Присутствие легирующих элементов в сталях дает им соответствующие названия: сталь, в которой имеется хром, называется хромистой (15Х, 40Х и др.); сталь, содержащая никель — никелевой (ЗОН и др.); содержащая хром и никель — хромоникелевой и т. д.

Химический состав той или иной легированной стали определяет ее марку. Поэтому стандартное условное обозначение марки такой стали соответствует ее химическому составу и начинается с цифр, указывающих количество углерода, содержащегося в стали в сотых долях процента. Дальше следуют буквенные обозначения, характеризующие содержание легирующих элементов. Так, буква Г — означает наличие марганца, С — кремния, X — хрома, Н — никеля, В — вольфрама, М — молибдена, Т — титана, Ф — ванадия, Ю — алюминия. В случае, если содержание, какого-нибудь легирующего элемента превышает 1%, рядом справа его буквенного обозначения ставится цифра, указывающая содержание элемента в процентах,, округленная до целого числа. Так, например, марка легированной стали 20Х2Н4А представляет собой высококачественную (буква А) легированную хромоникелевую сталь, в состав которой входят 0,20% углерода, 2% хрома и 4% никеля. В инструментальном производстве находят наиболее широкое применение следующие марки легированных сталей: 15Х, ЗОН, 40Х, 40ХН, 40ХГ, 4.0ХС, 35ХЮА. 38ХМЮА, ШХ15, 60С2А и др.

Третий вид сталей — это высоколегированные стали. Их особые механические и физические свойства создаются введением в состав-большого количества легирующих элементов. По этой причине стали становятся нержавеющими (Х18, 1Х18Н9Т), жаропрочными (Х25Т) и немагнитными или же, наоборот, обладающими высокими магнитными свойствами.

Свойства сталей зависят от количества в них углерода и других элементов.

Если в сталях нет других добавок, кроме углерода, то их называют углеродистыми.

Стали, содержащие, кроме железа и углерода, еще и другие химические элементы, улучшающие их качества, называются легированными.

По содержанию углерода стали делятся на две группы: конструкционные, содержащие малое количество углерода (до 0,7%), и инструментальные, содержащие углерода более 0,7%.

Конструкционные стали благодаря малому содержанию в них углерода обладают пластичностью, легко поддаются обработке. “Конструкционные углеродистые стали бывают обыкновенные и качественные.

Обыкновенную углеродистую сталь обозначают марками Ст. 0, Ст. 1, Ст. 2 и т. д. до Ст. 6. Из таких сталей изготовляют рельсы, балки, каркасы железобетонных конструкций, а также детали различных менее ответственных изделий: замков, дверных ручек, оконных и дверных петель и т. п.

Качественную углеродистую сталь обозначают марками Ст. 10, Ст. 15, Ст. 20 и т. д. до Ст. 60. В этих сталях содержание углерода указывается в сотых долях процента. Марка Ст. 50, например, означает, что содержание углерода в стали составляет в среднем 0,5%. Качественные углеродистые стали применяются для изготовления частей машин.

Инструментальными называются стали, содержащие от 0,7% до 1,7% углерода, которые благодаря своей твердости употребляются для изготовления инструментов. Различают углеродистые инструментальные стали: У7, У8, У9, У10, У12, У13 и высококачественные У7А, У8А и так далее до У13А. В марке инструментальной стали буква У обозначает углерод, цифра — его количество в десятых долях процента, буква А — высококачественную сталь.

Из инструментальных сталей изготовляются слесарные и кузнечные инструменты. Для инструментов, подвергающихся ударам и толчкам, берут инструментальные стали с небольшим содержанием углерода, так как они обладают большей вязкостью и менее хрупки. Например, сталь У7А идет на изготовление зубил, кернеров, бородков,-отверток ичт. д. Из сталей У12, У12А, У13, У13А изготовляют напильники, сверла, метчики, шаберы.

Углеродистые стали с увеличением содержания углерода не только увеличивают свою прочность и твердость, но и значительно теряют пластичность и вязкость, становятся более хрупкими. Режущие инструменты из углеродистых сталей при нагревании свыше 180° начинают терять твердость. Поэтому ответственные части машин и инструменты изготовляются из легированных сталей.

Легированные стали сохраняют свою твердость и при нагреге до более высоких температур (до 600°). Марки легированных сталей зависят от их химического состава, т. е. от наличия в стали других химических элементов. Например, марка 30ХН2 означает хромо-никелевую сталь с содержанием углерода 0,30%, хрома около 1% и никеля около 2%. Двузначное число указывает содержание углерода в сотых долях процента, буквы обозначают легирующие элементы: X — хром, Н — никель, В — вольфрам, М — молибден, Г — марганец, С — кремний.

Если содержание легирующего элемента превышает 1%, то за его буквенным обозначением ставится число, указывающее количество этого элемента в процентах.

Хром придает стали хорошую сопротивляемость износу, а с увеличением количества углерода в стали — высокую твердость. Хромистую сталь широко применяют в авиационной и автомобильной промышленности для изготовления зубчатых колес, шарикоподшипников, коленчатых валов.

Никель увеличивает прочность, вязкость и твердость стали, не снижая ее пластичности. Хромоникелевая сталь идет на изготовление деталей, выдерживающих большую нагрузку (шатуны, поршневые пальцы автомобильного” двигателя).

Вольфрам придает стали твердость и увеличивает ее стойкость при нагревании (резцы, метчики).

Читать далее:

Инструментальные стали

Статьи по теме:

Реклама:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Свойства сталей

Механические свойства:

прочность — способность материала выдерживать внешнюю нагрузку без разрушения. Количественно это свойство характеризуется пределом прочности и пределом текучести;
предел прочности — механическое напряжение, при превышении которого образец разрушается;
предел текучести — механическое напряжение, при превышении которого образец продолжает удлиняться при отсутствии нагрузки;
пластичность — способность стали изменять форму под действием нагрузки и сохранять ее после снятия нагрузки. Количественно характеризуется углом загиба и относительным удлинением при растяжении;
ударная вязкость — способность стали противостоять динамическим нагрузкам. Количественно оценивается работой, необходимой для разрушения специального образца, отнесенной к площади его поперечного сечения;
твердость — способность стали сопротивляться проникновению в нее других твердых тел. Количественно определяется нагрузкой, отнесенной к площади отпечатка при вдавливании стального шарика (метод Бринелля) или алмазной пирамиды (метод Виккерса).

Физические свойства:

плотность — масса вещества, заключенного в единичном объеме. Все металлы обладают высокой плотностью;
теплопроводность — способность передавать теплоту от более нагретых участков к менее нагретым;
электропроводность — способность пропускать электрический ток.

Стали по ГОСТ, классификация, свойства.

Все металлы и их сплавы обладают высокой тепло- и электропроводностью.

Химические свойства:

окисляемость — способность вещества соединяться с кислородом. Окисляемость усиливается с повышением температуры металла. Низкоуглеродистые стали под действием влажного воздуха или воды окисляются с образованием ржавчины — оксидов железа;
коррозионная стойкость — способность металла не окисляться и не вступать в химические реакции с окружающими веществами;
жаростойкость — способность стали не окисляться при высокой температуре и не образовывать окалины;
жаропрочность — способность стали сохранять свои прочностные свойства при высокой температуре.

Технологические свойства:

ковкость — способность стали принимать новую форму под действием внешних сил;
жидкотекучесть — способность стали в расплавленном состоянии заполнять узкие зазоры и пространства;
обрабатываемость резанием — свойство стали поддаваться механической обработке режущим инструментом;
свариваемость — способность стали образовывать высококачественное сварное соединение, не содержащее дефектов.

Влияние химических элементов на свойства сталей

В состав стали кроме железа и углерода входят и другие химические элементы, которые содержатся в ней в малых количествах из-за несовершенства технологии производства либо специально вводятся в нее для придания особых свойств. В последнем случае эти элементы называются легирующими. Все элементы в стали условно подразделяются на полезные и вредные.

Полезные элементы:

углерод — определяет прочность, вязкость и закаливаемость стали. Содержание углерода до 0,25 % не влияет на свариваемость. Увеличение содержания углерода в стали ухудшает ее свариваемость;
кремний — при содержании до 0,3% повышает пределы текучести и прочности, но ухудшает свариваемость и снижает ударную вязкость стали; при содержании до 0,6% улучшает упругие свойства стали;
марганец — при содержании до 1,8% оказывает незначительное влияние на свариваемость стали, но способствует ее закалке; при высоком содержании сварка затруднена, поскольку велика вероятность появления трещин;
хром — при содержании от 0,3% до 35% повышает твердость и прочность стали, однако снижает ее пластичность и вязкость. При высокой температуре образует карбиды, затрудняющие процесс сварки;
никель — улучшает прочностные и пластические свойства стали; на свариваемость практически не влияет;
молибден — улучшает прочностные характеристики стали, делает ее теплоустойчивой, увеличивает твердость стали и несущую способность конструкций при ударных нагрузках и высоких температурах. Затрудняет сварку, так как активно окисляется и выгорает;
ванадий — повышает вязкость и пластичность стали, улучшает ее структуру, способствует закалке, ухудшает свариваемость;
вольфрам — увеличивает твердость и работоспособность стали при высоких температурах, ухудшает свариваемость;
титан — повышает коррозионную стойкость стали, способствует образованию горячих трещин при сварке;
медь — повышает прочность и коррозионную стойкость стали, не влияет на свариваемость.

Вредные элементы:

сера — придает красноломкость, т.е. большую хрупкость при высоких температурах, оказывает отрицательное влияние на свариваемость;
фосфор — придает хладноломкость — хрупкость при нормальных температурах, отрицательно влияет на свариваемость;
азот — увеличивает хрупкость стали и способствует ее старению;
кислород и водород — ухудшают структуру стали и способствуют повышению ее хрупкости.

Уважаемый посетитель, Вы прочитали статью "Свойства сталей", которая опубликована в категории "Технология сварки, материалы". Если Вам понравилась или пригодилась эта статья, поделитесь ею, пожалуйста, со своими друзьями и знакомыми.

18 октября 2009 | Просмотров: 91127 |

1. Прочностьхарактеризует сопротивляемость материала внешним силовым воздействиям без разрушения. Основными прочностными характеристиками металла являются временное сопротивление sии предел текучести sу. Диаграммы растяжения различных металлов показаны на рис. 1.1, а.

Временное сопротивление sи-это наибольшее условное напряжение в процессе разрушения образца (предельная разрушающая нагрузка, отнесенная к первоначальной площади поперечного сечения).

Предел текучести sу-напряжение, при котором деформации образца растут без изменения нагрузки и образуется площадка текучести — металл «течет».

Для металлов, не имеющих площадки текучести, определяется условный предел текучести s02, т.е. такое напряжение, при котором остаточное относительное удлинение достигает 0,2 %.

Рис. 1.1 Определение механических характеристик металла:а — диаграммы растяжения металлов; б — образец для испытания на растяжение; в — определение предела пропорциональности и предела упругости; 1 — алюминиевый сплав АМГ6; 2— малоуглеродистая сталь; 3чугун; 4 высокопрочная сталь 12ГН2МФАЮ

 

Если металл подвергается действию циклически меняющихся напряжений (например, чередующихся растяжения и сжатия), то при достаточно большом числе циклов разрушение может произойти при напряжении меньше временного сопротивления и даже предела текучести. Это явление называется усталостью металла. Склонность металла к усталостному разрушению устанавливается на основании результатов вибрационных испытаний.

Несколько ниже находится предел пропорциональности— напряжение, до которого материал работает линейно по закону Гука

s = E*e.

2.Упругостьсвойство материала восстанавливать свою первоначальную форму после снятия внешних нагрузок.

Упругие свойства материала определяются модулем упругости

Е = tga,

где a — угол наклона линии деформирования металла к оси абсцисс, и пределом упругости sе, т.е. таким максимальным напряжением, при котором деформации после снятия нагрузки исчезают.

3. Пластичностьсвойство материала сохранять деформированное состояние после снятия нагрузки, т. е. получать остаточные деформации без разрушения.

Мерой пластичности материала служит относительное остаточное удлинение при разрыве d.

Мерой пластичности может служить также относительное сужение при разрыве, %:

y = (A-A0)/A*100%,

где А и Ао— первоначальная и конечная после разрыва площади сечения образца.

4.

Марки стали. Особенности, различия, назначение

Хрупкость— способность разрушаться при малых деформациях.

5. Ползучестьсвойство материала непрерывно деформироваться во времени без увеличения нагрузки.

Ползучесть в металлах, применяемых в строительных конструкциях, проявляется в основном при высоких температурах, а также для термообработанных высокопрочных сталей. Оценка степени ползучести производится по результатам длительных испытаний образцов на растяжение.

6. Твердостьсвойство поверхностного слоя металла сопротивляться упругой и пластической деформациям или разрушению при внедрении в него индентора из более твердого материала.

Долговечность металлических конструкций определяется в первую очередь коррозионной стойкостью металла. Сопротивляемость металла коррозионным повреждениям зависит от химического состава и проверяется путем длительной выдержки образцов в агрессивной среде. Мерой коррозионной стойкости служит скорость коррозии по толщине металла, мм/год.

Основной способ соединения элементов МК – сварка, поэтому важнейшим требованием, предъявляемым к металлам строительных конструкций, является свариваемость. Оценка свариваемости производится по химическому составу (углеродному эквиваленту) и др. способами.

С течением времени свойства стали несколько меняются: увеличиваются предел текучести и временное сопротивление, снижается пластичность, сталь становится более хрупкой. Это явление называется старением стали.

Из физических характеристик металлов с точки зрения работы строительных конструкций наиболее важными являются плотность, модуль упругости при растяжении, модуль упругости при сдвиге, коэффициент поперечной деформации и коэффициент линейного расширения (см. таблицу).

Физические характеристики материалов, применяемых для МК

Дата публикования: 2014-12-11; Прочитано: 337 | Нарушение авторского права страницы

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.002 с)…

Характеристика сталей.

Линчевский Б.В. «Металлургия черных металлов» М. 1986. – 455 с.

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.

Виды и свойства сталей

        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 0С) 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:
                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.
                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:
                 — стали с особыми физическими свойствами,
                 — 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.

        Износоустойчивые стали используются для изготовления рабочих элементов землеройных машин, шаровых мельниц и других сильно изнашивающихся деталей. К ним относятся высокмарганцовистые стали марки Г13.

        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.)

        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.

Библиотека| Автобиография| Реферат | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание

Сталь – один из первых сплавов, который человек научился получать самостоятельно, переплавляя железную руду при помощи плавильной печи. Почти все металлы, которые были известны человеку до этого, были получены в виде готовых самородков (золото, серебро и т.д.).

Сталью называют сплав железа и углерода, содержащий не более 2,14 % углерода. Практически всегда сталь содержит в себе, помимо углерода, другие химические элементы. Эти элементы могут быть нежелательными, и тогда они носят название примесей.

Сталь: классификация, особенности и описание разновидностей сплава

И наоборот, химические элементы, которые вводятся в сталь специально, для улучшения свойств сплава, называют легирующими элементами.

Главные вредные примеси в стали – фосфор и сера. Фосфор и сера вызывают у стали такие неприятные явления, как хладноломкость и красноломкость. Чтобы удовлетворить требованиям качества стали, содержание примесей не должно превышать определённых величин, заданных соответствующими стандартами.

Примеси обычно переходят в состав сталей в процессе производства из:

  • технологических добавок
  • составляющих шихтовых материалов

Содержание примесей в стальных слитках строго регламентируется соответствующими документами и постоянно контролируется в процессе производства.

Помимо обычных сталей, отличают легированные стали, содержащие следующие основные легирующие элементы:

Кроме указанных элементов, в легированные стали, для улучшения свойств стали, также могут быть добавлены:

  • кремний
  • молибден
  • вольфрам
  • кобальт
  • титан
  • ванадий
  • и другие химические элементы

От содержания и массовой доли легирующих элементов зависят физические, механические и химические свойства стали. Стали маркируются по названию преобладающих в ней легирующих добавок, а также по процентному содержанию углерода.

Углерод в стали может находиться в разных фазовых состояниях – в виде твёрдого раствора с железом (феррит, аустенит), в виде химического соединения – карбида железа (цементит), а также в свободном виде (графит).

В зависимости от преобладающего фазового состояния углерода, а также от количественного соотношения между фазами, от формы и размеров кристаллов – физические и химические свойства стали могут очень сильно отличаться. Например, сталь с низким содержанием углерода (феррит) отличается мягкостью и вязкостью. А сталь, в которой преобладает цементит, отличается твёрдостью и хрупкостью.

Подбор инструмента для обработки разных видов сталей

Как было отмечено выше, различные марки стали могут сильно отличаться по прочности, твёрдости и другим механическим свойствам. Поэтому при обработки стали соответствующий инструмент (концевые фрезы) и режимы резания должны подбираться строго индивидуально, в зависимости от обрабатываемой марки стали.

Получить консультацию квалифицированных специалистов по вопросу подбора фрез можно по телефону 8 (499) 653-52-64, либо заполнив специальную форму на нашем сайте. Наши инженеры подерут наиболее подходящие фрезы, а также подскажут, какие режимы резания будут наиболее производительными в конкретном случае.

Только качественные и надёжные инструменты – девиз нашей компании! Компания CNC Motors.

Строительные стали

Строительная сталь – это разновидность сплава железа с углеродом, предназначенная для изготовления строительных конструкций, арматуры и литых изделий. Она обладает оптимальным составом для того, чтобы выдерживать значительные расчетные нагрузки. Использовать, например, инструментальную сталь для изготовления строительной балки нецелесообразно – даже при аналогичных размерах ее технические характеристики не будут удовлетворять расчётным нормативам.

Классификация

Требования к сталям строительным регламентирует ГОСТ 27772-88* «Прокат для строительных стальных конструкций». Документ определяет сортамент сплавов, приводит классификацию, правила производства, приёмки и применения металла.

Согласно ГОСТ, стали делятся на 2 основных вида по составу:

  • Углеродистые.
  • Легированные.

Углеродистые

Количество химического элемента углерода определяет прочность стальной конструкции. Чем его больше, тем крепче металл. Углеродистые сплавы делятся на 3 группы:

  • Строительные низколегированные стали с содержанием углерода менее 0,25%;
  • Среднеуглеродистые содержат 0,25-0,60% углерода;
  • Высокоуглеродистые имеют в составе более 0,60% химического элемента.

Применяются металлы с разным количеством углерода в изготовлении строительных конструкций нормальной напряженности.

Легированные

Для повышения прочности в сплав железа вводят различные металлы в разных количествах. Этот процесс называется легирование. По количеству добавок различают 3 группы сплавов:

  • Низколегированная – до 2,5% дополнительных металлов;
  • Среднелегированная – около 2,5-10% добавок;
  • Высоколегированная – более 10% примесей.

Строительные стали с добавками (легированные) считаются наиболее качественными, чем углеродистые. Они применяются для изготовления ответственных конструкций в строительстве, в космической отраслях, в машиностроении и на железной дороге.

Выбор типа стали определяется ГОСТом и конструктивными расчётами.

Маркировка строительных сталей

Марка указывает на основные показатели материала. Углеродистая и легированная стали имеют разные обозначения, поэтому рассмотрим их по отдельности.

Расшифровка углеродистых сталей

Расшифровать марку сплава с углеродом просто:

  • «Ст» – это обозначение стали строительной;
  • Цифра указывает количество углерода в сплаве в десятых процента;
  • Буквы «кп», «пс», «сп» в конце обозначения указывают на кипящий тип раскисления (см.

    Как расшифровать марку стали

    далее). Отсутствие дополнительных букв говорит о том, что сталь спокойная.

Соотношение марки стали и количества углерода представлено в таблице:

Содержание серы в углеродистых сплавах – не менее 0,045%, фосфора – не менее 0,055%.

Маркировка легированных сплавов

Поскольку в легированных сталях присутствуют различные химические элементы, необходимо идентифицировать их:

Пример марки строительных сталей с легирующими добавками: 16Г2АФ. Расшифровывается обозначение следующим образом:

  • 16 – содержание углерода в сплаве. В нашем случае – 0,16%. Если в наименовании одна цифра, её следует принимать как сотую процента;
  • Г – наличие марганца 2%;
  • А – азот, около 1%;
  • Ф – ванадий, около 1%.

Наименований легированных строительных сталей множество.

Обозначение конструкционной стали

ГОСТ 27772-88* приводит обозначение металлов для изготовления фасонного проката, которые обозначаются буквой «С» (Сталь строительная) и цифрами. Чтобы понять, что скрывается за этими значениями, приведём соответствие легированных, углеродистых и принятых строительных сталей:

Основная классификация строительных сталей

Легированные и углеродистые – основная классификация сплавов. Дополнительно металл можно разделить на группы по отдельным ключевым признакам.

По прочности:

  • 1) Обычные (sy< 29 кН/см2) – это низкоуглеродистые в диапазоне (С235…С285) с разной степенью раскисления. Характерна средняя стойкость к коррозии, хрупкость при отрицательных температурах;
  • 2) Повышенной прочности (29 кН/см2≤sy<40 кН/см2) – это сплавы С345…С390. Точные характеристики зависят от типа и количества добавочных металлов;
  • 3) Высокой прочности (sy≥ 40 кН/см2). Такие сплавы обладают хорошими показателями текучести, пластичности, сжатия.

По степени раскисления:

  • Кипящая (кп), раскисленная кремнием от 0,12 до 0,3% или алюминием до 0,1 % – хрупкая, подверженная скорому разрушению и старению;
  • Полуспокойная (пс) раскисляется кремнием 0,05…0,15%, более устойчива в эксплуатации;
  • Спокойная (сп)– самая дорогая, хорошо сваривается, выдерживает любые нагрузки.

По назначению:

  • Для холодной штамповки;
  • Цементируемые;
  • Улучшаемые;
  • Высокопрочные;
  • Жаростойкие;
  • Жаропрочные;
  • Рессорно-пружинные;
  • Шарикоподшипниковые;
  • Автоматные;
  • Коррозионно-стойкие;
  • Износостойкие сплавы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *