Группа А – стали поставляются по гарантируемым механическим свойствам после горячей деформации

Группа А – стали поставляются по гарантируемым механическим свойствам после горячей деформации

Группа Б - стали поставляют с гарантируемым химическим составом. Подвергается термической обработке.

Группа В - стали поставляются по гарантируемым механическим свойствам и химическому составу. Свариваемые нагружаемые металлоконструкции.

Раскисление – удаление кислорода из стали. Кипящая – это сталь, раскисленная до 0,05%Si, 0,3-0,5% Mn. Полуспокойная – до 0,15%Si, 0,3-0,5% Mn. Спокойная – до 0,35%Si, до 0,7% Mn.

Например: Ст3кп, БСт4пс, ВСт5сп.

Легированные стали
Обозначение легирующих элементов в марке стали

В марке стали число вначале марки обозначает содержание углерода в сотых долях процента, число за буквой означает содержание легирующего элемента в целых процентах (исключение составляет шарикоподшипниковая, быстрорежущая сталь).

Если за буквой ничего не стоит, значит содержание легирующего элемента ~1%. Если за буквой стоит 1, значит, содержание легирующего элемента – 1-1,5%.

30Х2В5– 0,3% С, 2% хрома, 5% вольфрама.

55Г1С3А – 0,55%С, до 1,5% марганца, 3% кремния, высококачественная (0,03% серы и фосфора)

Хром – Х

Никель – Н

Марганец – Г

Кремний – С

Вольфрам - В

Ванадий – Ф

Молибден - М

Титан - Т

Медь - Д

Алюминий - Ю

Кобальт – К

Ниобий - Б

Цирконий - Ц

Азот - А

Бор - Р

Улучшаемые стали - стали, подвергаемые термическому улучшению - закалке и высокому отпуску, обеспечивающим получение структуры: сорбит отпуска. Примеры: 40Х, 40Г2, 40ХГТР, 30ХГС (хромансил) и др. Эти стали обладают высокой конструктивной прочностью и используют для изготовления зубчатых колес, валов, осей, втулок и пр. Сталь 38ХН3ВА имеют прокаливаемость более 100 мм. Для устранения отпускной хрупкости хромоникелевые стали легируют Mo, W. Недостатки: высокая стоимость и пониженная обрабатываемость резанием.

Цементируемые стали - стали, подвергающиеся цементации содержанием 0,08-0,25 % С, что дает возможность получать вязкую сердцевину. Эти стали для деталей, работающих на поверхностный износ (втулки, валики, оси, шпильки и др.). После цементации, закалки в воде и отпуска эти стали обеспечивают высокую твердость поверхности детали (HRC 60-64). Примеры цементируемых сталей: хромоникелевые, хромомарганцевые и др. – 20ХН, 12XH3А; 20ХН3А, 20Х2Н4А, 18ХГТ, 20ХНТ, 30ХНТ и др.

Пружинно-рессорные стали: 65, 85, 65Г, 60С2, 70СЗА и др. Кремнистые стали склонны к обезуглероживанию, трудно поддаются резанию.

После навивки в холодном или горячем состоянии пружины подвергают отпуску при 175-250°С для снятия внутренних напряжений, повышения предела упругости и стабилизации размеров. Легирующими элементами являются Si, Мn, Сr, V, W, которые повышают предел упругости пружин.

Сталь 50ХФА применяют для ответственных пружин, работающих при высоких температурах (до 300 ⁰С), многократных переменных нагрузках. Она обладает высокой прокаливаемостью и не склонностью к росту зерна при высоких температурах.

Основное требование во избежание усталостных трещин – высокое качество поверхности.

Шарикоподшипниковые стали

При работе подшипника материал _колец, шариков и роликов подвергается воздействию высоких удельных нагрузок переменного характера; раздавливающей нагрузке, износу от трения качения или скольжения, химическому износу, абразивному износу. Основные требования, предъявляемые к шарикоподшипниковой стали - это высокая прочность, износостойкость, высокое качество поверхности – отсутствие макро- и микровключений.. Это конструкционные стали с содержанием ~ 1 %С и наличием хрома (как основного легирующего элемента в десятых долях) и др.: ШХ6 (кольца до 25 мм), ШX12 (кольца до 40 мм), ШХ15СГ (прокаливаемость до 65 мм), ШХ4 и др. Термическая обработка включает операции диффузионного отжига, закалки, обработки холодом для устранения остаточного мартенсита и низкого отпуска. Структура: скрытокристаллический мартенсит с равномерно распределенным мелким избыточным карбидом.

Иногда применяется графитизированная сталь (1,75% С; 1,25% Si). В отличии от чугунов она деформируется.

• Высокопрочные стали (30ХГСН2А, 40ХН2МА, 30ХГСА, 39ХН3МА, 03Н18К9М5Т, 04Х11Н9М2Д2ТЮ)- получают из среднеуглеродистых легированных сталей, применяя закалку с низким отпуском или изотермическую закалку получением структуры нижнего бейнита. Их используют в качестве конструкционных и путем подбора химического состава получают σ_в ≈ 1700-1900 МПа.

• Мартенситостареющие стали : Н18К9М5Т, Н18К12М5Т2 и др. - группа высокопрочных сталей, отличающихся от других конструкционных сталей способом легирования и термической обработки. Эти стали используют для работы от -196°С до 450°С.

Основной легирующий элемент - никель. При добавке Ni точка А₃ снижается и становится возможным переход g®a по сдвиговому (мартенситному) механизму. Продукт превращения - никелевый мартенсит - твердый раствор замещения атомов железа атомами никеля в ОЦК-решетке, поэтому он пластичен, вязок и обладает умеренной прочностью. После старения при 480-500 ⁰С из мартенсита выделяются интерметаллиды NiTi, Ni3Ti, что приводит к увеличению прочности. Добавки Ti, A1 и др. увеличивают конструкционную прочность. Механические свойства σ_В= 2200-2400 МПа, σ_Т = 1500-1800 МПа, ε = 12-15%, ψ = 40-55 %, ударная вязкость 0,6-1,0 МДж/м₂.

Применяют для изготовления наиболее ответственных деталей новой техники, в самолето- и ракетостроении, для пружин, в криогенной технике.

• Износостойкая сталь.

Для работы в условиях изнашивания, сопровождаемого большими удельными нагрузками применяется сталь 110Г13А, Г13 (1% С, 12-14 % Мn). Сталь имеет аустенитную структуру, высокую вязкость, малую твердость (250 НВ). В процессе работы действуют высокие нагрузки, превосходящие предел текучести, т.е. происходит интенсивный наклеп и рост твердости и износостойкости.

Из этой стали изготавливают корпуса шаровых мельниц, щеки камнедробилок, крестовина рельс, гусеничные траки, козырьки землечерпалок.

⇐ Предыдущая 1 23