Механические свойства углеродистых сталей обыкновенного качества. Стали обыкновенного качества их марки и свойства

углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества и качественные стали. Состав, маркировка, упрочняющая обработка и применение.

Углеродистые стали обыкновенного качества. Допускается повышенное содержание вредных примесей, а так же газонасыщенность и загрязненность неметаллическими включениями. Наиболее дешевые, технологичные и обладающие прочностью, достаточной для изготовления металлоконструкций различного назначения. Маркируются сочетанием букв «Ст» и цифрой (от 0 до 6), показывающей номер марки. Степень раскисления обозначают в спокойных сталях - «сп», в полуспокойных - «пс», в кипящих - «кп». Для всех сталей, кроме СтО, справедлива формула: С(%)^0,07Хномер марки.

Концентрация марганца в стали Ст1 0,25-0,50%, в стали Стб 0,50-0,80%. Три марки

стали производят с повышенным содержанием марганца(0,80-1,1%), на что указывает

буква «Г» в маркировке: СтЗГпс, стЗГсп, Ст5Гпс.

Содержание кремния зависит от способа раскисления стали: у кипящих - не более

0,05%, у полуспокойных - не более 0,15%, у спокойных - не более 0,30%.

Прокат подразделяют на 4 группы: сортовая сталь, листовая сталь, специальные

профили и трубы.

Углеродистые качественные стали. Характеризуются более низким, чем у сталей

обыкновенного качества, содержанием вредных примесей и неметаллических

включений

Маркируются двухзначными числами: 08, 10, 15, 20,..., 60, обозначающими среднее

содержание углерода в сотых долях процента.

Спокойные стали маркируются без индекса, полуспокойные и кипящие соответственно

«пс» и «кп».

Содержание кремния: в кипящих сталях не более 0,30%, в полу спокойных 0,05 - 0,17%.

Содержание марганца повышается по мере увеличения концентрации углерода от 0,25

до 0,80%.

Низкоуглеродистые стали по назначению подразделяют на 2 подгруппы:

1. Малопрочные и высокопластичные.

2. Цементуемые - стали 15, 20, 25. Предназначены для деталей небольшого размера, от которых требуется твердая, износостойкая поверхность и вязкая сердцевина. Поверхностный слой после цементации упрочняют закалкой в воде в сочетании с низким отпуском.

Среднеуглеродистые стали 30,..., 55 отличаются большей прочностью, но меньшей

пластичностью, чем низкоуглеродистые. Их применяют после улучшения,

нормализации и поверхностной закалки. В улучшенном состоянии - достигаются высокая ударная вязкость, пластичность и малая чувствительность к концентраторам напряжений.

Билет 12

1)Диаграмма состояния двойных сплавов с промежуточной фазы постоянного состава. Фазовый и структурный анализ. Механические свойства в зависимости от состава (правило Курнакова)

Диаграмма состояния представлена на рис.

По внешнему виду диаграмма похожа на диаграмму состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Отличие в том, что линии предельной растворимости компонентов не перпендикулярны оси концентрации. Появляются области, в которых из однородных твердых растворов при понижении температуры выделяются вторичные фазы.

На диаграмме:

• df - линия переменной предельной растворимости компонента В в компоненте А;

• ек - линия переменной предельной растворимости компонента А в компоненте В. Кривая охлаждения сплава I представлена на рис. 5.7 6.

Рис. 5.7. Диаграмма состояния сплавов, испытывающих фазовые превращения в твердом состоянии (а) и кривая охлаждения сплава (б)

Процесс кристаллизации сплава I: до точки 1 охлаждается сплав в жидком состоянии. При температуре, соответствующей точке 1, начинают образовываться центры кристаллизации твердого раствора . На участке 1-2 идет процесс кристаллизации, протекающий при понижающейся температуре. При достижении температуры соответствующей точке 2, сплав затвердевает, при дальнейшем понижении температуры охлаждается сплав в твердом состоянии, состоящий из однородных кристаллов твердого раствора а. При достижении температуры, соответствующей точке 3, твердый раствор ^ оказывается насыщенным компонентом В, при более низких температурах растворимость второго компонента уменьшается, поэтому из ^ -раствора начинает выделяться избыточный компонент в виде кристаллов 2. За точкой 3 сплав состоит из двух фаз: кристаллов твердого раствора от и вторичных кристаллов твердого раствора А? .Так как вид диаграммы, также как и свойства сплава, зависит от того, какие соединения или какие фазы образовали компоненты сплава, то между ними должна существовать определенная связь: правило Курнакова.

1. При образовании механических смесей свойства изменяются по линейному закону.

2. При образовании твердых растворов с неограниченной растворимостью свойства сплавов изменяются по криволинейной зависимости,

3. При образовании твердых растворов с ограниченной растворимостью свойства в интервале концентраций, отвечающих однофазным твердым растворам, изменяются по криволинейному закону, а в двухфазной области - по линейному закону.

4. При образовании химических соединений концентрация химического соединения отвечает максимуму на кривой. Эта точка перелома, соответствующая химическому соединению, называется сингулярной точкой.

2)Износостойкие материалы, применяемые в условиях абразивного изнашивания, высоких удельных давлений, кавитации. Состав, марки, свойства.

Билет 13

studfiles.net

Механические свойства углеродистых сталей обыкновенного качества.

Качественная конструкционная сталь отличается от обыкновенной более точным химическим составом, пониженным содержанием серы и фосфора, маркируется по содержанию углерода в сотых долях процента. Для сортового проката используются марки: 08; 10; 15; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 55; 58;60. Например марка 45 – содержание углерода составляет 0,45%.

Низколегированная сталь для строительства в зависимости от основного назначения и легирования делится на группы:

А. – сталь для металлических конструкций

• марганцовистая – 14Г; 14Г2; 18Г2 и др.

• кремнемарганцовистая – 17ГС; 10Г2С

• марганцовованадиевая – 15ГФ

• хромокремнемарганцовистая – 14ХГС

• хромокремненикелевая с медью 15ХСНД.

Б. – Сталь для армирования ж/бетонных конструкций.

В обозначении марок стали двузначные цифры слева указывают содержание углерогда в сотых долях процента. Буквы обозначают легирующие элементы: Т- марганец, С- кремний, Х- хром, Н- никель, Д- медь, Ц- цирконий, Ф- ванадий. Цифры после букв указывают процентное содержание соответствующего элемента в целых еденицах.

Например 18Г2С : углерод – 0,18%; Г – марганец – 2%; С – кремний – 1%.

Б. Стальная арматура для железобетона

Арматура для железобетона – это стальные стержни, каркасы, сетки, расположенные в массе бетона в соответствии с характером работы конструкции. По способу изготовления арматуру подразделяют на стержневую, или горячекатанную, и проволочную, или холоднотянутую; по способу упрочнения – без упрочнения, термически упрочняемую, упрочнённую вытяжкой; по виду поверхности и профилю – гладкую круглую и периодического профиля; по способу напряжения – обычную и предварительно напряженную (рис.8.17).

Стержневая арматура для армирования железобетонных конструкций (табл. 10.2) в зависимости от механических свойств подразделяется на классы:

A-I (A-240), A-II (A-300), AC-II (AC-300), A-III (A-400), A-IV (A-600), A-V (A-800), A-VI (A-1000). Стандартами регламентируются предел текучести, временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, ударная вязкость и др.

Физико-механические свойства арматурной стали

Таблица 8.2

Главным показателем каждого класса является минимальный предел текучести стали, который считается нормативным сопротивлением арматуры. В скобках указанны условные обозначения класса арматурной стали по пределу текучести, МПа. Принятые обозначения классов стержневой арматуры (А) дополняются индексами: АТ – термически упрочнённая арматура; АС – арматура для районов Севера; А-IVС – термически обработанная, свариваемая арматура.

В таблице 8.3 представлены диаметр профиля и марки стали для каждого класса стержневой арматуры.

studfiles.net

Маркировки сталей и чугуна

АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БУРЯТИЯ

«Политехнический техникум»

Дневное отделение

Расшифровка обозначений марок сталей и чугунов

Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине «Материаловедение»

Селенгинск

Расшифровка обозначений марок сталей и чугунов

Цель 1.Изучение принципов обозначения марок сталей и чугунов

Задание 1.Ознакомиться с методикой маркировки различных марок сталей и чугунов по методическим указаниям 2. Дать расшифровку марок сталей и чугунов по карточке индивидуального задания

Необходимые материалы

1.методические указания к работе

2.карточка индивидуального задания

Сведения из теории

ЧУГУНЫ

Чугун – сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% углерода, постоянные примеси.

Они мало пластичны, не прокатываются и не куются. Чугуны обладают пониженной температурой плавления и хорошими литейными свойствами. За счет этого из чугунов можно делать отливки значительно более сложной формы, чем из сталей

Разновидности чугунов

В зависимости от того, какой формы присутствует углерод в сплавах, различают белые, серые, ковкие и высокопрочные чугуны.

Белый чугун

Такое название он получил по виду излома, который имеет матово-белыйцвет. Весь углерод в этом чугуне находится в связанном состоянии в виде цементит.Белые чугуны имеют большую твердость (НВ450-550)и , как следствие этого, они очень хрупкие и для изготовления деталей машин не используются.

Высокая твердость белого чугуна обеспечивает его износостойкость, в том числе и при воздействии агрессивных сред. Это свойство учитывают при изготовлении из него поршневых колец. Однако белый чугун применяют главным образом для отливки деталей на ковкий чугун, поэтому его называют передельным.

Серый чугун

В сером чугуне углерод находится в виде графита пластинчатой формы..

Серые чугуны маркируются сочетанием букв «С» - серый, «Ч»- чугун и цифрами, которые обозначают временное сопротивление разрыву при растяжении в Мпа.

Высокопрочный чугун

Отличительной особенностью высокопрочного чугуна являются его высокие механические свойства, так как структурв углерода в нем - шаровидный графит. Это повышает прочность чугуна и позволяет получить сплавы с достаточно высокой пластичностью и вязкостью.

Обозначение марки включает буквы «В» - высокопрочный, «Ч» - чугун и цифры, обозначающие временное сопротивление разрыву при растяжении в Мпа.

Ковкий чугун

Ковкими называют чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму. Несмотря на свое название, они никогда не подвергаются ковке. Конфигурация детали из ковкого чугуна определяется формой отливки. Ковкие чугуны маркируют «К» - ковкий, «Ч» - чугун и цифрами. Первая группа цифр показывает предел прочности чугуна при растяжении, МПа: вторые – относительное удлинение при разрыве в %.

Чугуны со специальными свойствами

В зависимости от назначения различают износостойкие, антифрикционные, жаростойкие и коррозионностойкие чугуны.

Износостойкие (антифрикционные ) чугуны

Обозначают сочетанием букв АЧС, АЧК, АЧВ. Буквы С, К, В обозначают вид чугуна: серый, ковкий, высокопрочный. Цифра обозначает номер чугуна. Для легирования антифрикционных чугунов применяют хром, никель, медь, титан.

Жаростойкие и жаропрочные чугуны

Обозначают набором заглавных букв русского алфавита и следующими за ними букв. Буква «Ч» - чугун.

Буква «Ш», стоящая в конце марки означает шаровидную форму графита. Остальные буквы означают легирующие элементы, а числа, слежующие за ними, соответствуют их процентному содержанию в чугуне.

Жаростойкте чугуны применяют для изготовления деталей контактных аппаратов химического оборудования, работающих в газовых средах при температуре 900-11000 С.

Коррозионностойкие чугуны

Короозионностойкие чугуны обладают высокой стойкостью в газовой, воздушной и щелочных средах.Их применяют для изготовления деталей узлов трения, работающих при повышенных температурах.

Примеры обозначения и расшифровки

1.СЧ15 – серый чугун, временное сопротивление при растяжении

150Мпа.

2.КЧ45-7– ковкий чугун, временное сопротивление прирастяжении 450Мпа, относительное удлинение 7%.

3.ВЧ70 – высокопрочный чугун, временное сопротивление при растяжении 700 МПА

4.АЧВ – 2 – антифрикционный высокопрочный чугун, номер 2.

5.ЧН20Д2ХШ – жаропрочный высоколегированный чугун, содержащий никеля 20%, 2% меди, 1% хрома, остальное – железо, углерод, форма графита – шаровидная

6.ЧС17 – коррозионностойкий кремниевый чугун, содержащий 17% кремния, остальное –железо,углерод.

Стали

Определение

Сталь - сплав железа с углеродом, содержащий углерода не более 2,14 %, а также ряд других элементов

Классификация

Для правильного прочтения марки необходимо учитывать ее место в классификации стали по химическому составу, назначению, качеству,

степени раскисления По химическому составу стали подразделяют на углеродистые и

легированные.

Стали по назначению делят на конструкционные, инструментальные и стали специального назначения с особыми свойствами.

Стали по качеству классифицируют на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.

Классификация по степени раскисления. Стали по степени раскисления классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие.

Таблица 1. – Классификация сталей

Стали по химическому составу

Конструкционные стали – стали, предназначенные для изготовления различных деталей, узлов механизмов и конструкций.

Инструментальные стали – стали, применяемые для обработки материалов резанием или давлением, а также для изготовления измерительного инструмента

Специальные стали — это высоколегированные (свыше 10%) стали, обладающие особыми свойствами - коррозионной стойкостью, жаростойкостью, жаропрочностью, износостойкостью и др

Углеродистые стали

К углеродистым сталям относят стали, не содержащие специально введенные легирующие элементы.

Конструкционные углеродистые стали

Стали углеродистые обыкновенного качества (сталь с достаточно высоким содержанием вредных примесей S и P) обозначают согласно ГОСТ

380-94.

Эти наиболее широко распространенные стали поставляют в виде проката в нормализованном состоянии и применяют в машиностроении, строительстве и в других отраслях.

Углеродистые стали обыкновенного качества обозначают буквами Ст и цифрами от 0 до 6. Цифры—этоусловный номер марки. Чем больше число, тем больше содержание углерода, выше прочность и ниже пластичность.

Перед символом Ст указывают группу гарантированных свойст: А, Б, В. Если указание о группе отсутствует, значит предполагается группа А. Например, СТ3; БСт4; ВСт2.

Сталь обыкновенного качества выпускается также с повышенным содержание марганца (0,8-1,1%Mn)/ В этом случае после номера марки добавляется буква Г. Например, БСТ3Гпс.

После номера марки стали указывают степень раскисления: кп - кипящая, пс - полуспокойная, сп - спокойная сталь. Например, ВСт3пс.

Таблица 2. – Структура обозначения углеродистых сталей

Таблица 3. –Значениебукв и цифр, употребляющихся при маркировке сталей обыкновенного качества

1.БСТ2кп – сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, группы Б, поставляемая с гарантированным химическим составом, номер 2, кипящая.

2.СТ5Гпс – сталь конструкционная обыкновенного качества , группы , поставляемая с гарантированными механическими свойствами, номер 5, содержание марганца до 1%, полуспокойная.

3.ВСт3сп - сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, группы В, поставляемая с гарантированным химическим составом и механическими свойствами, номер 3, спокойная.

Обозначение углеродистых качественных конструкционных сталей

Качественная конструкционная сталь – сталь с заметно меньшим содержанием серы, фосфора и других вредных примесей. Обозначается согласно ГОСТ 1050-88.

Сталь маркируют двузначными числами, которые обозначают содержание углерода в сотых долях процента, и поставляют с гарантированными показателями химического состава и механических свойств. По степени раскисления сталь подразделяют на кипящую (кп), полуспокойную (пс), спокойную (без указания индекса). Буква Г в марках сталей указывает на повышенное содержание марганца (до 1%).

Примеры обозначения и расшифровки

1.Сталь 05кп –стальконструкционная низкоуглеродистая, качественная, содержащая углерода 0,05%, кипящая.

2.Сталь 25 - сталь конструкционная низкоуглеродистая, качественная, содержащая углерода 0,25%, спокойная.

3.Сталь 60Г - сталь конструкционная среднеуглеродистая, качественная, содержащая углерода 0,6%, арганца 1%, спокойная.

Автоматные стали Обозначение автоматных сталей

По ГОСТ 1414-75эти стали маркируют буквой А и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Применяют следующие марки автоматной стали: А12,А20, АЗО, А40Г. Из стали А12 готовят неответственные детали, из стали других марок — более ответственные детали, работающие при значительных напряжениях и повышенных давлениях. Сортамент автоматной стали предусматривает изготовление сортового проката в виде прутков круглого, квадратного и шестигранного сечений. Эти стали не применяют для изготовления сварных конструкций.

Котельные стали. Стали листовые для котлов и сосудов, работающих под давлением, применяют для изготовления паровых котлов, судовых топок, камер горения газовых турбин и других деталей. Они должны работать при переменных давлениях и температуре до 450"С. Кроме того, котельная сталь должна хорошо свариваться. Для получения таких свойств в углеродистую сталь вводят технологическую добавку (титан) и дополнительно раскисляют ее алюминием. Выпускают следующие марки углеродистой котельной стали

12К, 15К, 16К, 18K.20K.22Kc содержанием в них углерода от 0,08 до 0,28%.

Эти стали поставляют в виде листов с толщиной до 200 мм и поковок в состоянии после нормализации и отпуска.

Примеры обозначения и расшифровка

АС12ХН – сталь автоматная легированная, низкоуглеродистая, содержащая 0,12 % углерода, 1% хрома и никеля.

Инструментальные углеродистые стали

Обозначение инструментальных углеродистых сталей

Инструментальный углеродистые стали маркируют в соответствии с ГОСТ

1435-90.

Инструментальные углеродистые стали выпускают следующих марок: У7.У8ГА.У8Г, У9, У 10, У 11, У 12 и У 13. Цифры указывают на содержание углерода в десятых долях процента. Буква Г после цифры означает, что сталь имеет повышенное содержание марганца. Марка инструментальной углеродистой стали высокого качества имеет букву А.

Примеры обозначения и расшифровки

1.У12 – сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 1,2% углерода, качественная.

2.У8ГА - сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 0,8% углерода, 1% марганца, высококачественная

3.У9А - сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 0,9% углерода, высококачественная.

Легированные стали

Легированной называют сталь со специально введенным одним или более легирующим элементом.

Обозначение легированных сталей

Легированные стали муркируются комбинацией цифр и заглавных букв алфавита. В обозначении нет слова «сталь» или символа «Ст». Например, 40Х, 38ХМ10А, 20Х13. Первые две цифры обознаяают содержание углерода в сотых долях процента. Следующие буквы являются сокращенным обозначением элемента. Цифры, стоящие после букв, обозначают содержание этого элемента в целых процнтах. Если за буквой не стоит цифра, значит содержание этого элемента до 1%.

Таблица 4. – Обозначение элементов марка

Для изготовления измерительных инструментов применяютX, ХВГ. Стали для штампов: 9Х, Х12М, 3Х2Н8Ф.

Стали для ударного инструмента: 4ХС, 5ХВ2С.

Обозначение быстрорежущих сталей

Все быстрорежущие стали являются высоколегированными. Это стали для оснащения рабочей части резцов, фрез, сверл и т.д.

Маркировка быстрорежущих сталей всегда начинается с буквы Р и числа, показывающего содержание вольфрама в процентах. Наиболее распространенными марками являются Р9, Р18, Р12.

Легированные стали с особыми свойствами.

1. Коррозионностойкие стали. Коррозионностойкой (или нержавеющей) называют сталь, обладающую высокой химической стойкостью в агрессивных средах. Коррозионностойкие стали получают легированием низко- и среднеуглеродистых сталей хромом, никелем, титаном, алюминием, марганцем. Антикоррозионные свойства сталям придают введением в них большого количества хрома или хрома и никеля. Наибольшее распространение получили хромистые и хромоникелевые стали.

Например, хромистые стали 95Х18, 30Х13, 08Х17Т.

Хромоникелевые нержавеющие имеют большую коррозийную стойкость, чем хромистые стали, обладают повышенной прочностью и хорошей технологичностью в отношении обработки давлением.

Например, 12Х18Н10Т, 08Х10Н20Т2.

2. Жаростойкие оболадают стойкостью против химического разрушения в газовых средах, работающие в слабонагруженном состоянии. 3.Жаропрочные стали – это стали, способные выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций при высоких температурах. К числу жаропрочных относят стали, содержащие хром, кремний, молибден, никель и др.

Например, 40Х10С2М, 11Х11Н2В2МФ.

4.Износостойкие – стали, обладающие повышенной стойкостью к износу: шарикоподшипниковые, графитизированные и высокомарганцовистые. Особенности обозначения подшипниковых сталей.

Маркировка начинается с буквы Ш, цифра, стоящая после буквы Х, показывает содержание хрома в десятых долях процента.

Например, ШХ9, ШХ15ГС.

Примеры обозначения и расшифровки

1.40ХГТР – сталь конструкционная, лкгированная, качественная, содержащая 0,4% углерода и по 1% хрома, марганца, титана, бора, остальноежелезо и примеси.

studfiles.net

• 
  Шарикоподшипниковые стали
• 
  Пассивирование стали
• 
  Прокатная угловая равнополочная сталь гост 8509 93
• 
  Высокоуглеродистая сталь это что
• 
  Стальной круг характеристики
• 
  Легированные стали классификация
• 
  Сталь лист жаропрочная
• 
  Труба стальная электросварная технические характеристики
• 
  Влияние легирующих элементов на структуру и свойства сталей
• 
  Стальная пружина
• 
  Дефекты стальных канатов