ГлавнаяСталЛегированные стали классификация

    Классификация легированных сталей. Легированные стали классификация


    Классификация легированных сталей

    Основная классификация легированных сталей проводится по содержанию легирующих элементов, по структуре, по назначению. 1. По содержанию легирующих элементов стали подразделяются на:

    • низколегированные ( ∑лег.эл. ~ 1 ÷ 3% )
    • среднелегированные ( ∑лег.эл. ~ 3 ÷ 8% )
    • высоколегированные ( ∑лег.эл. ≥ 10% )

    2. По назначению стали подразделяются на:

    • конструкционные легированные стали
    • инструментальные легированные стали
    • стали с особыми свойствами

    3. По структуре (после нормализации, охлаждение на воздухе) стали подразделяются на 5 структурных классов:

    • перлитный (структура перлита, сорбита или тростита)

    К ним относятся стали с низким содержанием легирующих элементов, средним содержанием углерода. На С-образной кривой линия охлаждения пересекает линии распада аустенита с образованием феррито-цементитых смесей. К этой группе относятся конструкционные машиностроительные стали.

    Заказать металлопласт или армированные металлопластиковые трубы оптом можно на сайте компании «Сантехцентр». Множество материалов для работы с сантехникой и трубами.

    • мартенситный (структура мартенсита)

    К ним относятся среднелегированные и среднеуглеродистые стали. За счет увеличения устойчивости аустенита, С-образная сдвигается вправо и скорость охлаждения на воздухе становится больше критической скорости закалки, поэтому аустенит на распадаясь превращается в мартенсит. К этой группе относятся стали с особыми свойствами, инструментальные стали, некоторые конструкционные.

    • аустенитный (структура аустенита)

    К этой группе относятся высоколегированные, низкоуглеродистые стали. Легирующие элементы значительно сдвигают С-образную кривую вправо и понижают Мн в область отрицательных температур. Тогда аустенит охлаждается до комнатной температуры не распадаясь и не претерпевая мартенситное превращение. Т.о. в этих сталях аустенит сохраняется в структуре при комнатной температуре.

    К этой группе относятся стали с особыми свойствами (нержавеющие,жаростойкие).

    • ферритный (структура феррита)

    К ним относятся стали низкоуглеродистые и высоколегированные (элементами, расширяющими α-область – хром, кремний). Стали этой группы, не обладают высокими механическими свойствами и относятся к сталям с особыми свойствами (физическими и химическими).

    • карбидный (структура мартенсит и карбиды)

    К ним относятся высокоуглеродистые, средне- и высоколегированные стали. В составе обязательно наличие хотя бы одного карбидообразующего элемента. Эти стали обладают высокими характеристиками твердости и прочности.

    По назначению – инструментальные стали.

    Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

    www.activestudy.info

    31.Легированные стали, особенность химического состава, назначение, классификация, маркировка легирующих элементов.

    Это стали в которые в определенном количестве, в определенной концентрации вводятся легирующие элементы для улучшения ее строения и свойств. Сплавы выше Х% легир. элементов, не имеющие превращений, носят название аустенитными.

    Н-никель Х-хром К-кобальт М-молибден Г-марганец Д-медь P-бор С-кремний П-фосфор В-вольфрам Т-титан А-азот Ф-ванадий Ю-алюминий Б-ниобий Ц-цирконий. Особенности хим. состава. 1) легирующие элементы могут находиться в сталях в свободном состоянии в виде металлических включений ( Sb Cu Ag ). 2) В виде хим. соединений.

    3) В виде оксидов и сульфидов AL2O3, TiO2, SiO2. 4)Легир. элементы могут растворяться в цементите и образовывать самостоятельные карбиды ( Me3C, MeC ).

    Карбидообразующими являются все элементы расположенные левее Fe (Cr, V, Mo, Ti), все эти элементы растворяются в феррите.

    5) все элементы, расположенные правее Fe растворяются в феррите, не образуя самостоятельных карбидов (Cu, Co, и др.)

    Классификация:

    По объёму весовому содержанию легирующих элементов: низколегированные(малоуглеродистые – легирующих эл. <4%), среднелегированные при различном содержании углерода, легирующих элементов 4-10%, высоколегированные – определяются дефицытом легирующего элемента и силой его воздействия на сталь.

    По составу: Хромистые, хромоникелевые, кремнистые, высокохромистые.

    По назначению: конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами.

    Конструкционные подразделяются на строительные – до 0,3% углерода, до 4% легир. эл., применение – сооружение мостов, каркасов зданий; машиностроительные: а)цементируемые (углерода до 0,3%, легир. эл. до 5-6%), б)улучшаемые (углерода 0,5-0,6%, легир. эл. 8-10%), в)инструментальные (углерода 0,7-0,8%, легир. эл. 2-10-20%). Инструментальные подразделяются на стали для режущего инструмента, быстрорежущие, штамповые.

    По равновесной структуре: 1) доэвтектоидные П+Ф, 2) эвтектоидные П, 3) заэвтектоидные П+спец. карбиды, 4) ледебуритного П+спец. карбиды.

    Основная масса легированных конструкционных сталей имеет содержание фосфора менее 0,035%, серы менее 0,035%. Такие стали называют качественными. Высококачественные стали содержат вредных примесей гораздо меньше (серы менее 0,025%, фосфора менее 0,025%) и маркируются дополнительно буквой А, которая ставится в конце обозначения, например, сталь 30XГСА, 35ХН1М2ФА. Особо высококачественные стали выплавляются с содержанием серы менее 0,015%, фосфора менее 0,025% и обозначаются буквой Ш в конце маркировки, например 30X1CШ. Буква Ш присутствует также в маркировке подшипниковых сталей, но в этом случае она ставится в начале, например ШХ15, ШХ15СГ.

    Цифра в начале указывает на содержание углерода в 0,01%, если цифра отсутствует то углерода чуть больше 1%, цифра после буквы указывает на содержание легируещего элемента в %, если цифра нет то легирующего элемента около 1%. Если в конце стоит буква А, то сталь имеет фосфор и серу (меньше 0,03%) – улучшенная. Если в переди стоит буква Р, то это быстрорежущая сталь.

    32. Влияние легирующих элементов на основные параметры термической обработки стали и её структуру.

    Влияние легирующих элементов на феррит: растворение легирующих элементов в феррите происходит в результате замещения атома железа атомами легирующих элементов; в процессе замещения атомов Fe, атомами легир. элементов в кр. решётке присходит изменение её параметров, что вызывает изменение свойств феррита: прочность повышается, пластичность понижается.

    Влияние легир. элементов на твёрдость и вязкость.

    Влияние лигир. эл. на распад аустенита: 1)элементы, которые не образуют карбидов вносят количественные изменения в изотермический распад аустенита (ускорение или замедление). 2)карбидообразующие элементы вносят не только количественные, но и качественные изменения в кинетику изотермического распада аустенита. Большинство легир. эл. замедляют превращение аустенита в перлит и ускоряет превращение в бейнит(300-400С).

    Влияние легир. эл. на мартенситное превращение: легир. эл. не влияют на кинетику мартенситного превращения, но оказывают влияние на его температуру, а значит на количество остаточного аустенита(Сo и Al повышают температуру начала превращения, поэтому уменьшается количество аустенита; Si не влияет; все остальные понижают температуру начала превращения, при этом количество аустенита увеличивается).

    Влияние легир. эл. на превращения при отпуске: все легир. эл. замедляют распад мартенсита при отпуске, мартенсит сохраняет твёрдость до температуры примерно 200С, при высокой температуре следует ферритно-цементитная смесь; оказывают влияние на средний и высокий отпуск, если легирующий элемент не карбидообразующий, то карбид выделяется в виде Fe3C, если карбидообразующий – то до 400С выделяется Fe3C, при дальнейшем нагреве этот карбид превращается либо в легированный цементит, либо в специальный карбид. Процесс распада мартенсита задерживается карбидообразующими и некарбидообразующими элементами.

    Бейнит – структура состоящая из альфа-твёрдого раствора, претерпевшего мартенситное превпащение и несколько пересыщенного углеродом и частицами карбидов. Верхний бейнит – перестый, нижний бейнит - игольчатый

    studfiles.net

    Классификация стали по ГОСТ Р 54384-2001 (EN 10020:2000)

    Современная классификация изложена в ГОСТ Р 54384-2011, который является национальной адаптацией европейского стандарта EN 10020:2000 «Definition and classification of grades of steel».

    Стали подразделяют:

    • по химическому составу;
    • по основным свойствам или области применения.

    1 Термин «сталь»

    Сталью называют сплав железа с углеродом, в котором массовая доля железа больше, чем массовая доля любого другого элемента, а массовая доля углерода составляет менее 2 %. 

    У небольшого количества хромистых сталей массовая доля (содержание) углерода может превышать 2 %. Эти 2 % являются условной границей между сталью и литейным чугуном.

    2 Классы стали по химическому составу

    По химическому составу стали подразделяют на:

    • нелегированные;
    • легированные.

    Легированные стали дополнительно подразделяют на:

    • нержавеющие;
    • другие легированные стали.

    2.1 Граница между нелегированными и легированными сталями 

    К нелегированным сталям относятся стали, в которых содержание любого химического элемента не достигает предела, указанного в таблице 1. См. подробнее.

    Таблица 1 – Граница между нелегированными и легированными сталямипо содержанию легирующих элементовgranica-negirovannyx-legrovannyx-stalej

    2.2 Нержавеющие стали

    Нержавеющие стали – это стали с минимальным содержанием хрома 10,5 % и углерода  — 1,2 %. У некоторых легированных нержавеющих сталей минимальное содержание хрома составляет 7,5 %.

    2.3 Другие легированные стали

    Другие легированные стали – это стали, которые не относятся к нержавеющим, но имеют химический состав, в котором хотя бы один элемент достигает пределов, указанных в таблице 1. К этой категории легированных сталей относятся также стали, в которые для получения особых свойств вводят серу, фосфор и азот.  

    3 Классификация стали по основным классам качества

    По классам качества стали подразделяют на:

    • нелегированные специальные;
    • нелегированные качественные;
    • нержавеющие;
    • легированные специальные;
    • легированные качественные.

    3.1 Нелегированные специальные стали

    Нелегированные специальные стали – это стали, удовлетворяющие хотя бы одному из следующих требований:

    • нормированная ударная вязкость;
    • гарантированная прокаливаемость или нормированная глубина поверхностного закаленного слоя;
    • нормированное содержание неметаллических включений;
    • нормированный верхний предел содержания фосфора и серы;
    • нормированное значение ударной вязкости KCV при температуре испытания минус 50 °С;
    • для сталей, применяемых в ядерных реакторах — ограничение содержания в сталях для ядерных реакторов: меди – не более 0,10 %; кобальта – не более 0,05 %; ванадия – не более 0,05 %;
    • гарантированная удельная электропроводность более 9 См ∙ м/мм2;
    • для дисперсионно-твердеющей стали — нормированный нижний предел содержания углерода 0,25 %; нормированная феррито-перлитная микроструктура; нормированное содержание некоторых легирующих элементов;
    • арматурные стали.

    3.2 Нелегированные качественные стали

    Нелегированные качественные стали – это стали, которые не являются специальными нелегированными сталями.

    3.3 Нержавеющие стали

    Нержавеющие стали подразделяются по следующим категориям:а) по массовой доле никеля:

    • менее 2,5 %;
    • 2,5 % и более;

    б) по основным свойствам:

    • коррозионно-стойкие;
    • жаростойкие;
    • жаропрочные.

    3.4 Легированные качественные стали

    3.4.1 Свариваемые легированные мелкозернистые конструкционные стали для сосудов под давлением и труб, удовлетворяющие следующим условиям:

    • предел текучести не менее 380 Н/мм2 при толщине продукции не более 16 мм;
    • содержание легирующих элементов меньше предельных значений, указанных в таблице 2;
    • значение ударной вязкости KCV при температуре минус 50 °С – не менее 34 Дж/см2 для продольных образцов и 20 Дж/см2 – для поперечных образцов.

    3.4.2 Стали для изготовления рельсов, шпунтовых стоек и рудничных креплений

    3.4.3. Стали для изготовления горячекатаной и холоднокатаной листовой продукции под холодную объемную штамповку (кроме мелкозернистой стали по 3.4.1).

    3.4.4. Стали, легированные только медью.

    3.4.5. Электротехнические стали – стали, которые легированы в основном кремнием и алюминием.

    Таблица 2 – Свариваемые легированные мелкозернистые стали.Граница по содержанию легирующих элементовмежду качественными и специальными легированными сталямиgranica-specialnyx-kachestvennyx-stalej

    3.5 Легированные специальные стали

    К легированным специальным сталям относятся все стали, которые не вошли в категорию качественных сталей (3.4), в том числе:

    • конструкционные стали для машиностроения;
    • конструкционные стали для сосудов под давлением;
    • подшипниковые стали;
    • инструментальные стали;
    • быстрорежущие стали;
    • ферритные никелевые стали;
    • стали с особыми показателями электрического сопротивления.

    steel-guide.ru