 |
|
Тезисы:
- Стали подразделяют на углеродистые и легированные.
- Такие элементы называют легирующими, а стали, их содержащие — легированными сталями.
- Легированные стали выплавляют только качественными, а чаще — высококачественными.
- Для обозначения марок легированных сталей в нашей стране принята буквенно-цифровая система.
- Особо высококачественными выплавляют только легированные стали и сплавы.
- Кроме того, диффузионные процессы в легированных сталях протекают медленно.
- Из-за дефицитности никеля эти стали заменяют другими легированными сталями.
- Большинство легированных конструкционных сталей относится к перлитному классу.
- При создании легированных сталей всегда учитывают стоимость легирующего элемента и его дефицитность.
- Широко применяют стали, легированные хромом, особенно стали марок 40Х, 45Х.
Похожие работы:
13 Кб / 13 стр / 1594 слов / 11380 букв / 17 фев 2005
293 Кб / 30 стр / 5559 слов / 36346 букв / 18 янв 2015
324 Кб / 23 стр / 3562 слов / 25195 букв / 24 сен 2016
31 Кб / 23 стр / 4062 слов / 29447 букв / 23 апр 2017
3 Мб / 26 стр / 3108 слов / 20221 букв / 3 фев 2015
2 Мб / 181 стр / 20325 слов / 140509 букв / 22 авг 2015
119 Кб / 63 стр / 13020 слов / 87777 букв / 12 янв 1999
674 Кб / 36 стр / 5972 слов / 40587 букв / 22 сен 2015
10 Кб / 3 стр / 1346 слов / 7450 букв / 15 фев 2011
696 Кб / 18 стр / 2714 слов / 19011 букв / 25 авг 2014
Материалы, применяемые в машиностроении
Проверил .Береснев Г.А.
Введение
На сегодняшний день стали являются основным конструкционным материалом для изготовления нагруженных деталей машин, сооружений, элементов подвижного состава.
Сталями называют сплавы железа с углеродом и некоторыми другими химическими элементами.
По химическому составу различают стали углеродистые и легированные.
Если сталь имеет в своем составе только Fe, C и некоторое количество постоянной примеси, то такую сталь называют углеродистой. Если в углеродистую сталь специально введены один или несколько так называемых легирующих элементов (Cr, Ni, W и др.) с целью улучшения ее служебных и технических свойств, то такую сталь называют легированной.
Углеродистая сталь
Углеродистая сталь – наиболее распространенный продукт металлургической промышленности и широко применяется для всевозможных сооружений (железных дорог, мостов, зданий и др.), деталей машин, приспособлений и т.д.
Углеродистую сталь классифицируют по различным ее признакам. Например, по химическому составу, в зависимости от степени раскисления, по структуре, качеству и назначению.
В зависимости от степени раскисления стали делят на спокойную, полуспокойную и кипящую.
Полуспокойную сталь раскисляют в меньшей степени, чем спокойную. По свойствам они занимают промежуточное положение между кипящей и спокойной.
Спокойная сталь полностью раскислена ферромарганцем, ферросилицием и алюминием (путем их последовательного введения): в изложнице застывает спокойно; имеет более однородный состав. Из нее изготавливают рельсы, колеса, оси, листовые рессоры, пружины, а также другие детали подвижного состава, испытывающие большие нагрузки. Используют также для изготовления металлических пролетов мостов.
(Ст3сп2 — сталь углеродистая обыкновенного качества, спокойная, категория поставки-2)
Кипящая сталь раскислена не полностью (только ферромарганцем), поэтому она при заливке в изложницу и при кристаллизации продолжает «кипеть». В результате свободного кипения из нее более полно выходят HMB. Эта сталь отличается повышенной пластичностью, хорошо штампуется, сваривается и поэтому применяется в основном для изготовления деталей методом штамповки из листов с последующей сваркой. Она дешевле спокойной, однако, из-за значительной неоднородности состава ее применение ограничено. Важным преимуществом является отсутствие сосредоточенной усадочной раковины в слитке, поэтому на 10-20% увеличивается выход годного металла.
По назначению углеродистые стали делятся на конструкционные и инструментальные.
Конструкционные углеродистые стали используют в машиностроении и строительном деле. В зависимости от величины и характера нагрузки, прикладываемой к изделиям, выполненным из них, они делятся на стали обыкновенного качества и стали качественные.
В сталях обыкновенного качества допускается большее содержание S, P, HMB, газов и других примесей, чем в сталях качественных. Они выплавляются мартеновским, бессемеровским или томасовским способами и применяется для сортового и листового проката, гвоздей, заклепок, болтов, труб и т.д. Особых требований к составу шихты, процессу плавки и разливки обычно не предъявляется.
По ГОСТу сталь обыкновенного качества в зависимости от качества разделяется на две группы:
Группа А – сталь, у которой гарантируются только механические свойства.
Химический состав не гарантируется. Поэтому стали этой группы можно подвергать только механической обработке; нагревать и сваривать их нельзя. Маркируются они следующим образом: Ст0, Ст1…Ст6. Чем выше номер, тем выше содержание углерода в стали, тем она более твердая и менее пластичная. Номер марки характеризует механические свойства. Из этих сталей изготавливают детали для подвижного состава без термической обработки.
Группа Б (БСт0,БСт1…БСт6) — выпускаются с гарантируемым химическим составом, поэтому их можно нагревать (например, для ковки), а затем с помощью термообработки исправлять нарушенную структуру и придавать необходимые свойства.
Группа В (ВСт0,ВСт1…ВСт6) – идущие на изготовление сварных конструкций, различаются по механическим свойствам и химическому составу.
Качественные углеродистые стали выплавляется в мартеновских и электрических печах и применяется для изготовления более ответственных деталей машин и механизмов. Ее получают при более строгом соблюдении технологии выплавки. Она превосходит сталь обыкновенного качества по однородности, а также содержит меньше вредных примесей (серы и фосфора). Маркировка этой стали производится двумя цифрами, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Из-за высокой хрупкости конструкционные углеродистые стали содержат углерода не более 0.85%.Так, марка 25 содержит углерода в среднем 0.25%. Для маркировки кипящей стали используют буквы кп (например. 08 кп). Буква А, стоящая в конце марки, свидетельствует об улучшенном металлургическом качестве.
Инструментальные углеродистые стали являются сталями высокоуглеродистыми (содержание углерода 0.7-1.3%), что гарантирует им высокую твердость, необходимую для придания инструменту режущих свойств и износостойкости. Инструментальная сталь выплавляется в мартеновских и электрических печах; применяется для изготовления различных инструментов (режущих, измерительных, ударных и пр.). Инструментальная сталь делится на качественную и высококачественную. Сталь качественная обозначается буквой У и цифрой, указывающей количество углерода в десятых долях процента, например, У7, У8 и далее до У13.
Сталь высококачественная инструментальная содержит меньше примесей(серы, фосфора), чем качественная; при ее маркировке добавляют букву А, например, У8А. Эти стали используют для изготовления мерительного, режущего и ударно-штампового инструмента. Существенным недостатком углеродистой стали является то, что эта сталь не обладает нужным сочетанием механических свойств. С увеличением содержания углерода увеличиваются прочность и твердость, но одновременно уменьшаются пластичность и вязкость, растет хрупкость.
Выбор марки стали и термическая обработка определяются назначением и характером эксплуатации инструмента.
90% от объема металла). Следовательно, от свойств феррита во многом зависят свойства стали в целом. Все основные легирующие элементы повышают твердость феррита, при этом Cr и особенно Ni почти не уменьшают вязкость стали, Ni дополнительно снижает порог хладноломкости. Поэтому Cr и Ni являются важнейшими легирующими элементами в конструкционных сталях.
1%. Число после буквы Р показывает содержание основного легирующего элемента – вольфрама. В указанной стали содержание вольфрама – 18 %. Если стали содержат другие легирующие элементы, то их содержание указывается после буквы, обозначающей соответствующий элемент. Например, быстрорежущая сталь Р6М5 содержит