ГлавнаяСталУглеродистая сталь где применяется

    Применение качественных углеродистых сталей. Углеродистая сталь где применяется


    состав, свойства, виды и применение. Состав нержавеющей стали

    Многие знают, что сталь - это продукт, получаемый в процессе плавки других элементов. Но каких? Что входит в состав стали? На сегодняшний день эта субстанция представляет собой деформируемый сплав железа с углеродом (его количество составляет 2,14%), а также малой долей других элементов.

    Общие сведения

    Стоит отметить, что сталью называют сплав, имеющий именно до 2,14% углерода в своем составе. Сплав же, в котором есть более 2,14% углерода, уже называется чугуном.

    сталь состав

    Известно, что состав углеродистой стали и обычной неодинаков. Если в обычный субстрат входит углерод и другие легирующие (улучшающие) компоненты, то в углеродистом продукте легирующих элементов нет. Если же говорить о легированной стали, то ее состав намного богаче. Для того чтобы улучшить эксплуатационные характеристики данного материала, в его состав добавляют такие элементы, как Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti и др. Важно отметить, что наилучшие свойства этой субстанции обеспечиваются именно за счет добавления легированных комплексов, а не одного или двух веществ.

    Классификация

    Провести классификацию рассматриваемого нами материала можно по нескольким показателям:

    • Первый показатель - это химический состав стали.
    • Второй - это микроструктура, которая также очень важна.
    • Конечно же, стали отличаются по своему качеству и способу получения.
    • Также каждый вид стали имеет свое применение.

    состав нержавеющей стали

    Более подробно состав можно рассмотреть на примере химического состава. По этому признаку различают еще два вида - это легированные и углеродистые стали.

    Среди углеродистых сталей существуют три разновидности, главное отличие которых заключается в количественном содержании углерода. Если в состав субстанции входит менее 0,3% углерода, то ее относят к малоуглеродистой. Содержание этого вещества в районе от 0,3% до 0,7% переводит конечный продукт в разряд среднеуглеродистых сталей. Если же сплав содержит более 0,7% углерода, то сталь относится к разряду высокоуглеродистых.

    С легированными сталями дела обстоят примерно также. Если в составе материала содержится менее 2,5% легирующих элементов, то он считается малолегированным, от 2,5% до 10% - среднелегированным, а от 10% и выше - высоколегированным.

    Микроструктура

    Микроструктура стали отличается в зависимости от ее состояния. Если сплав является отожженным, то его структура будет делиться на карбидную, ферритную, аустенитную и так далее. При нормализованной микроструктуре субстанции, продукт может быть перлитным, мартенситным или аустенитным.

    химический состав стали

    Состав и свойства стали определяют принадлежность продукта к одному из этих трех классов. Наименее легированные и углеродистые стали - это перлитный класс, средние относятся к мартенситному, а высокое содержание легирующих элементов или углерода переводит их в разряд аустенитных сталей.

    Производство и качество

    Важно отметить, что такой сплав, как сталь, может включать и некоторые негативные элементы, большое содержание которых, ухудшает показатели продукта. К таким веществам относят серу и фосфор. В зависимости от содержания этих двух элементов состав и виды стали разделяют на следующие четыре категории:

    • Рядовые стали. Это сплав обыкновенного качества, содержит до 0,06% серы и до 0,07% фосфора.
    • Качественные. Содержание вышеуказанных веществ в этих сталях снижается до 0,04% серы и 0,035% фосфора.
    • Высококачественные. Содержат всего лишь до 0,025% как серы, так и фосфора.
    • Высшее качество сплаву присваивается в том случае, если процентный показатель содержания серы не более чем 0,015, а фосфора - не более 0,025%.

    состав и свойства стали

    Если говорить о процессе производства рядового сплава, то чаще всего его получают в мартеновских печах или же в бессмеровских, томасовских конвертерах. Разлив данного продукта производится в большие слитки. Важно понимать, что состав стали, ее строение, а также качественные характеристики и свойства определяются именно способом ее изготовления.

    Для получения качественной стали также используются мартеновские печи, однако к процессу плавки здесь предъявляют более строгие требования, чтобы получить качественный продукт.

    Плавка же высококачественных сталей осуществляется лишь в электропечах. Это объясняется тем, что применение этого типа промышленного оборудования гарантирует практически минимальное содержание неметаллических добавок, то есть снижает процентное соотношение серы и фосфора.

    Для того чтобы получить сплав особо высокого качества, прибегают к методу электрошлакового переплава. Производство этого продукта возможно лишь в электропечах. После окончания процесса изготовления эти стали всегда получаются только легированными.

    состав и виды стали

    Виды сплавов по применению

    Естественно, что изменение состава стали сильно влияет на эксплуатационные характеристики этого материала, а значит меняется и сфера его использования. Существуют конструкционные стали, которые могут применяться в строительстве, холодной штамповке, а также могут быть цементируемыми, улучшаемыми, высокопрочными и так далее.

    Если говорить о строительных сталях, то к ним чаще всего относят среднеуглеродистые, а также низколегированные сплавы. Так как применяются они в основном для возведения зданий, то наиболее важной характеристикой для них является хорошая свариваемость. Из цементируемой стали чаще всего изготавливаются различные детали, основным предназначением которых являются работа в условиях поверхностного износа и динамическая нагрузка.

    что входит в состав стали

    Другие стали

    К другим типам стали можно отнести улучшаемую. Этот вид сплава используют только после проведения термообработки. Сплав подвергается воздействию высоких температур для закалки, а после этого подвергается отпуску в какой-либо среде.

    К типу высокопрочных сталей относят те, у которых после подбора химического состава, а также после прохождения термообработки прочность достигает практически максимума, то есть примерно вдвое больше, чем у обычного типа этого продукта.

    Можно выделить также пружинные стали. Это сплав, который в результате своего производства получил наилучшие качества по пределу упругости, сопротивлению нагрузкам, а также усталости.

    Состав нержавеющей стали

    Нержавеющая сталь относится к типу легированных. Основное ее свойство - это высокое сопротивление коррозии, которое достигается за счет добавления такого элемента, как хром, в состав сплава. В некоторых ситуациях вместо хрома может быть использован никель, ванадий или марганец. Стоит отметить, что при плавке материала и добавлении в него нужных элементов, он может получить свойства одной из трех марок нержавеющей стали.

    Состав этих видов сплава, конечно же, отличается. Самыми простыми считаются обычные сплавы с повышенной устойчивостью к коррозии 08 Х 13 и 12 Х 13. Последующие два типа этого коррозионностойкого сплава, должны обладать высоким сопротивлением не только при нормальных, но и при повышенных температурах.

    fb.ru

    Углеродистые инструментальные стали: марки, свойства, обозначение, применение

    В машиностроении и других областях промышленности производственная деятельность заключается в выпуске заготовок и деталей, которые получаются путем механической обработки. Современные материалы могут обладать весьма высокими показателями твердости и прочности, за счет чего усложняется их обработка. Для того чтобы обеспечить быструю и качественную механическую обработку при изготовлении режущего инструмента или их кромки используются углеродистые инструментальные стали. Их особенность заключается в высокой стойкости к механическому воздействию.

    Углеродистые инструментальные стали

    Углеродистые инструментальные стали

    Подобные металлы также могут использоваться при выпуске ответственных деталей, к которым предъявляются высокие требования в плане прочности и твердости.

    Основные характеристики

    Рассматривая основные свойства инструментальной стали следует отметить нижеприведенные моменты:

    1. Низкая чувствительность к перегреву. При механической обработке снятие слоя материала с заготовки происходит за счет оказываемого требования. Нагрев металла приводит к изменению его основных качеств. Поэтому углеродистые инструментальные качественные стали не нагреваются даже при длительном трении с другими поверхностями.
    2. Низкая чувствительно к привариванию к обрабатываемым деталям. Из-за оказываемого давления при подаче инструмента на момент обработки заготовок зона трения может несущественно нагреваться, что становится причиной повышения пластичности некоторые материалов. Если инструментальная сталь будет привариваться при этом к поверхности возникнет дополнительное сопротивление и качество получаемой детали существенно снизиться.
    3. Для того чтобы упростить обработку металла его делают боле восприимчивой к обработке методом резки.
    4. Восприимчивость к прокаливанию также определяется особым химическим составом.
    5. Высокая пластичность в горячем состоянии позволяет получать заготовки метод плавления металла.
    6. Высокое сопротивление процессу обезуглероживания позволяет получить наилучший результат при проведении закалки или других процессом химико-термической обработки.
    7. Во время обработки может возникать ударная нагрузка, которая в большинстве случаев становится причиной образования трещин. Высококачественная углеродистая инструментальная сталь не имеет подобного недостатка.
    8. Износостойкость и высокая прочность, твердость поверхности.
    Химический состав углеродистых инструментальных сталей

    Химический состав углеродистых инструментальных сталей

    Химический состав инструментальных углеродистых сталей во многом определяют основные эксплуатационные качества металла.

    Применение

    Применение инструментальных углеродистых сталей во многом зависит от химического состава. Чаще всего применяется для получения:

    1. Режущего инструмента. На протяжении многих лет для изготовления инструментов использовали обычную сталь, которая в процессе работы могла нагреваться и быстро изнашиваться. На тот момент устанавливались станки токарной и сверлильной группы, которые могли проводить обработку только при низкой скорости и невысокой подачи. Появление современного оборудования, в частности станков с ЧПУ, привело к повышению требований, предъявляемых к инструменту. Только появление инструментальной стали и твердых сплавов позволило полностью раскрыть потенциал современного оборудования. Также не стоит забывать, что для получения качественных поверхностей должна существенно увеличиваться скорость подачи, повысить производительность можно при увеличении подачи. Современные режущие инструменты могут выдерживать неоднократные циклы нагрева и охлаждения, срок эксплуатации при этом увеличивается в несколько десятков раз.
    2. Высококачественных деталей. Примером можно назвать конструкцию ДВС, которая имеет поверхности с точными размерами и шероховатостью. Для того чтобы при эксплуатации подвижные элементы не меняли свою форму по причине нагрева их изготавливают из инструментальной стали.
    3. Приборов, применяемых для проведения точных измерений. Для получения небольших деталей с точностью линейных размеров в несколько сотен миллиметров заготовка не должна нагреваться или деформироваться за счет оказываемого давления со стороны режущего инструмента.
    4. Литейной прессформы, которая должна выдерживать существенное давление.
    Применение углеродистых инструментальных сталей в зависимости от марки

    Применение углеродистых инструментальных сталей в зависимости от марки

    Для изготовления деталей больше всего подходить марка У7 или У7А, для изготовления режущего и другого инструмента У10 или У12. Данная закономерность связана с тем, что для получения режущего инструмента должны использоваться более твердые металлы.

    Маркировка углеродистых инструментальных сталей в данном случае указывает на процентное содержание углерода и наличие других примесей.

    Свойства углеродистой инструментальной стали во многом определяются концентрацией углерода – чем больше, тем поверхность тверже, но повышается и хрупкость.

    При холодном прессовании могут применяться марки У10 – У12. Проведенные тесты указывают на то, что их твердость составляет 57-59 HRC. Среди особенностей отметим:

    1. Достаточно высокую вязкость.
    2. Высокий уровень сопротивления деформациям пластического типа.
    3. Повышенная износостойкость.

    Если габариты инструмента большие, то могут применяться сплавы, в состав которых включаются полезные примеси.

    Классификация

    Принято разделять инструментальные качественные стали на 5 основных групп:

    1. Износостойкие, теплостойкие и высокотвердые – группа, представленная быстрорежущей легированной сталью. Кроме этого в данную группу относят сплавы с ледебуритной структурой, которая характеризуется повышенной концентрацией углерода (более 3%). Применение инструментальных углеродистых сталей данной группы заключается в изготовлении инструментов, которые могут подвергаться воздействию высокой температуры из-за установки высоких скоростей резания.
    2. Теплостойкие и вязкие стали представлены сплавом, который имеет в своем составе молибден, хром и вольфрам. Химический состав инструментальной углеродистой стали данной группы характеризуется низким значением концентрации углерода.
    3. Нетеплостойкие, вязкие и высокотвердые стали имеют небольшое количество примесей и среднее значение углерода. Данной группе характерен невысокий показатель прокаливаемости.
    4. Средняя теплостойкость, высокая твердость, износостойкость – качества, свойственные металлам с 2-3% углерода и 5-12% хрома.
    5. Низкая устойчивость к теплу и высокая твердость характерны сталям с заэвтектоидной структурой. В большинстве случае они не имеют легирующих элементов или их концентрация очень мала. Высокий уровень твердости обеспечивается за счет высокой концентрации углерода.

    Высококачественная инструментальная сталь может подвергаться дополнительной химико-термической обработке для изменения состава и перестроения кристаллической решетки, за счет чего и достигаются необычные эксплуатационные качества.

    Изделия из углеродистой инструментальной стали

    Изделия из углеродистой инструментальной стали

    Твердость считается основным параметром, высокое значение которого не позволяет использовать сталь при изготовлении инструментов или деталей, подвергающихся во время эксплуатации ударам или вибрации. Эта рекомендация связана с тем, что при увеличении концентрации углерода повышается твердость, но вязкость уменьшается. Уменьшение вязкости становится причиной повышения хрупкости структуры, в результате воздействия ударной нагрузки могут появляться трещины и другие дефекты, поверхность откалываться.

    Классификация по уровню твердости выглядит следующим образом:

    1. Высокий показатель вязкости и пониженная твердость характерны металлам, которые в составе имеют не более 0,4-0,7% углерода.
    2. Высокая износостойкость и твердость поверхностного слоя достигаются при насыщении структуры металла углеродом до 0,7-1,5%.

    Больший показатель концентрации углерода делает металл очень хрупким, что не позволяет его использовать в качестве материала при изготовлении инструмента. Кроме этого легирующие элементы способны повысить вязкость и снизить хрупкость при условии большой концентрации углерода. В некоторых случаях проводится химическая обработка для обеспечения износостойкой поверхности и вязкого основания, за счет чего инструмент или деталь приобретает высокие эксплуатационные качества.

    Маркировка

    Углеродистая инструментальная сталь марки могут иметь как цифры, так и буквенные обозначения. В большинстве случаев маркировка инструментальных углеродистых сталей в самом начале имеет букву «У», которая и указывает на тип металла. Обозначение углеродистой инструментальной стали также имеет следующие особенности:

    1. Первое цифирное обозначение после буквы указывает в десятых долях количество углерода в отношении всего состава.
    2. Встречается и буква «А», идущая за цифрой, обозначающей концентрацию углерода в составе. Она указывает на то, что углеродистая инструментальная сталь марка имеет высокое качество.
    3. Для обозначения группы рассматриваемой стали может применяться буква «Р». В данном случае после этого обозначения идет буква, которая указывает на концентрацию вольфрама.
    4. Другие легирующие вещества также указываются соответствующей буквой, после которой идет цифра для обозначения концентрации.
    5. Принято считать, что у стали и рассматриваемой группы в обязательном порядке в составе есть хром, но его концентрация не более 4%. Если после соответствующего буквенного обозначения указывается цифра, то концентрация этого вещества уточняется.

    Также можно встретить маркировку инструментальных углеродистых сталей начинающуюся с цифры. Примером приведем распространенные сплавы 9Х или 6ХГВ. Первая цифра также указывает на концентрацию в составе углерода, следующие буквы на легирующие элементы. Если после буквы легирующего элемента не указывается цифра, то принято считать, что их концентрация равна 1%. Кроме этого сама маркировка может начинаться с буквенных обозначений, свойственных легирующим элементам – это указывает на то, что концентрация.

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

     

    stankiexpert.ru

    Применение качественных углеродистых сталей

    ⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 9Следующая ⇒
    Марки стали Свойства Область применения
    Сталь 05, Сталь 08, Сталь 10 малопрочные, высокопластичные применяют для холодной штамповки; в горячекатаном состоянии их используют для шайб, прокладок, кожухов и других деталей, изготавливаемых холодной деформацией и сваркой.  
    Сталь15, Сталь20, Сталь25 Цементуемые – после ХТО имеют твердую, износостойкую поверхность и вязкую сердцевину для деталей небольшого размера, невысокой прочности (крепежные детали, втулки, штуцеры, кулачки, толкатели, малонагруженные шестерни и т. п.)
    Стали 30, 35 Обладают большей прочностью, но меньшей пластичностью, чем низкоуглеродистые применяют после улучшения, нормализации и поверхностной закалки для изготовления деталей небольшого размера, работоспособность которых определяется сопротивлением усталости (шатуны, коленчатые валы малооборотных двигателей, зубчатые колеса, маховики, оси и т. п.)
    Стали 40, 45, 50, 55 после нормализации и поверхностной индукционной закалки с нагревом ТВЧ имеют высокую твердость поверхности (HRCЭ 40–58) и сопротивление износу для изготовления более крупных деталей, работающих при невысоких циклических и контактных нагрузках (шейки коленчатых валов, кулачки распределительных валиков, зубья шестерен и т. п.).
    Стали 60, 65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 65Г, 70Г Закалкой и средним отпуском достигают высоких упругих и прочностных свойств (σв > 800 МПа) для силовых упругих элементов — плоских и круглых пружин, рессор, упругих колец и других деталей пружинного типа

    Таблица 4

    Химический состав углеродистых качественных сталей (ГОСТ 1050-88)

    Марка стали C,% Mn,% Si,% Cr,%, не более
    08кп 0,05–0,12 0,25–0,50 ≤ 0,03 0,10
    08пс 0,05–0,11 0,35–0,65 0,05–0,17 0,10
    0,05–0,12 0,35–0,65 0,17–0,37 0,10
    10кп 0,07–0,14 0,25–0,50 ≤ 0,07 0,15
    10пс 0,07–0,14 0,35–0,65 0,07–0,17 0,15
    0,07–0,14 0,35–0,65 0,17–0,37 0,15
    11кп 0,05–0,12 0,30–0,50 ≤ 0,06 0,15
    15кп 0,12–0,19 0,25–0,50 ≤ 0,07 0,25
    15пс 0,12–0,19 0,35–0,65 0,05–0,17 0,25
    0,12–0,19 0,35–0,65 0,17–0,37 0,25
    18кп 0,12–0,20 0,30–0,50 0,17–0,37 0,15
    20кп 0,17–0,24 0,25–0,50 0,17–0,37 0,25
    20пс 0,17–0,24 0,35–0,65 0,17–0,37 0,25
    0,17–0,24 0,50–0,80 0,17–0,37 0,25
    0,22–0,30 0,50–0,80 0,17–0,37 0,25
    0,27–0,35 0,50–0,80 0,17–0,37 0,25
    0,32–0,40 0,50–0,80 0,17–0,37 0,25
    0,37–0,45 0,50–0,80 0,17–0,37 0,25
    0,42–0,50 0,50–0,80 0,17–0,37 0,25
    0,47–0,55 0,50–0,80 0,17–0,37 0,25
    0,52–0,60 0,50–0,80 0,17–0,37 0,25
    58 (55пс) 0,55–0,63 ≤ 0,20 0,10–0,30 0,15
    0,57–0,65 0,50–0,80 0,17–0,37 0,25

    Таблица 5

    Механические свойства проката из углеродистой качественной стали диаметром (толщиной) не более 80 мм

    Марка стали Не менее
    σи МПа σв, МПа Ψ, % δ, %
    58 (55пс)

    Примечания:

    1. При толщине проката свыше 80 мм допускается снижение δ на 2 % и ψ — на 5 %.

    2. Твердость не должна превышать 255 НВ, у калиброванного проката или со специальной отделкой поверхности — 269 НВ.

    3. Если в стали B = 0,002–0,006 %, то в конце марки ставят Р.

     

    Таблица 6

    Характеристика сталей по пучку искр, полученного в результате шлифования

    Сталь Характеристика пучка искр
    Низкоуглеродистая нелегированная (углерода до 0,15%). Короткий тёмно-жёлтый пучок искр, принимающий форму полосок и становящихся более светлыми в зоне сгорания; мало звёздообразных разветвлений.
    Среднеуглеродистая нелегированная (углерода 0,15…1,0%). С увеличением содержанием углерода образуется более плотный и более светлый жёлтый пучок искр с многочисленными звёздочками и ответвлениями лучей.
    Высокоуглеродистая нелегированная (углерода более 1 %). Очень плотный жёлтый пучок искр с многочисленными звёздочками. При увеличении содержания углерода уменьшается яркость и укорачивается пучок искр.
    Нелегированная с повышенным содержанием марганца. Широкий плотный ярко-жёлтый пучок искр; внешняя зона линий искр особенно яркая. Многочисленные разветвления лучей.
    Марганцовистая (марганца 12%). Преобладание зонтообразных искр.
    Конструкционная (никеля до 5%). Яркие жёлтые линии искр в виде язычков, расщеплённые на конце; увеличение яркости в зоне сгорания. При увеличении содержания углерода на концах искр появляются звёздочки.
    Хромистая с низким содержанием углерода и высоким содержанием хрома. Короткий тёмно-коричневый пучок искр без звёздочек, слаборазветвлённый; искры прилипают к поверхности шлифовального круга.
    Никелированная высоколегированная При содержании 35% никеля красно-жёлтое окрашивание пучка. При более высоком содержании никеля (около 47%) яркость искр значительно ослабевает.
    Хромоникелевая Жёлто-красные искры с более яркими полосами в воне сгорания. При повышении содержании хрома и никеля пучок искр более тёмный.
    Вольфрамовая Красные короткие искры; линии искр отчётливо изгибаются вниз. Разветвление звёздочек углерода отсутствует. Чем выше содержание вольфрама, тем слабее образование искр.
    Молибденовая Ярко-жёлтые искры в виде язычков. При низком содержании кремния язычки видны перед звёздочками углерода, при повышенном содержании – за звёздочками углерода.

     

     

    lektsia.com

    Углеродистые и легированные стали

    Р Е Ф Е Р А Т

    на тему: «Углеродистые и легированные стали»

    Углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом (содержание углерода до 2%) с примесями кремния, серы и фосфора, причем главной составляющей, определяющей свойства, является углерод. Процентное содержание элементов в стали примерно следующее: Fe - до 99,0; С - 0,05-2,0; Si – 0,15-0,35; Mn – 0,3-0,8; S – до 0,06; P – до 0,07. В зависимости от содержания углерода углеродистые стали подразделяют на низкоуглеродистую (до 0,25% С), среднеуглеродистую (0,25-0,6% С) и высокоуглеродистую (более 0,6% С). Различают углеродистые стали обыкновенного качества и качественную конструкционную. К первой группе относится горячекатаная (сортовая, фасонная, толстолистовая, тонколистовая, широкополосная) и холоднокатаная (тонколистовая) сталь; во вторую входят горячекатаные и кованые заготовки диаметром (или толщиной) до 250 мм, калиброванная сталь и серебрянка. Углеродистая сталь - наиболее распространённый вид чёрных металлов.

    Конструкционной углеродистой сталью называется сталь, содержащая углерода до 0,65-0,70% (в виде исключения производят конструкционные стали с содержанием 0,85% углерода). Конструкционная сталь идет для изготовления деталей машин и конструкций. Она должна обладать достаточной прочностью, хорошо сопротивляться удару и в то же время хорошо обрабатываться.

    По качеству конструкционная сталь делится на три группы:

    - обыкновенного качества;

    - повышенного качества;

    - качественная.

    Сталь обыкновенного качества – сталь широкого потребления, идет для строительных конструкций, крепежных деталей, листового проката, заклепок, труб, арматуры, мостов, профильного проката.

    Сталь повышенного качества идет для паровозных и вагонных осей, бандажей, котлов, проволоки и т.д.

    Качественная сталь идет для деталей, требующих более высокой пластичности, сопротивления удару, работающих при повышенных давлениях: для зубчатых колес, труб, винтов, болтов, для деталей, подлежащих цементации, для сварных изделий.

    Инструментальной углеродистой сталью называется сталь с содержанием углерода от 0,7% и выше. Эта сталь отличается высокой твердостью и прочностью и применяется для изготовления инструмента. Инструментальная углеродистая сталь делится на качественную и высококачественную. Содержание серы и фосфора в качественной инструментальной стали – 0,03% и 0,035%, в высококачественной – 0,02% и 0,03% соответственно.

    Выпускается по ГОСТ 1435-90 следующих марок: У7; У8; У8Г; У9; У10; У11; У12; У13; У7А; У8А; У8ГА; У9А; У10А; У11А; У12А; У13А. Стандарт распространяется на углеродистую инструментальную горячекатаную, кованую, калиброваную сталь, серебрянку.

    К группе качественных сталей относятся марки стали без буквы А, к группе высококачественных сталей, более чистых по содержанию серы и фосфора, а также примесей других элементов - марки стали с буквой А. Буквы и цифры в обозначении этих марок стали означают: У - углеродистая, следующая за ней цифра - среднее содержание углерода в десятых долях процента, Г - повышенное содержание марганца.

    Применение инструментальной углеродистой стали

    К недостаткам углеродистой стали относятся:

    - отсутствия сочетания прочности и твердости с пластичностью;

    - потеря твердости и режущей способности при нагревании до 200°C и потери прочности при высокой температуре;

    - низкая коррозионная устойчивость в среде электролита, в агрессивных средах, в атмосфере и при высоких температурах;

    - низкие электротехнические свойства;

    - высокий коэффициент теплового расширения;

    - увеличение веса изделий, удорожание их стоимости, усложнение проектирования вследствие невысокой прочности этой стали.

    Легированные стали:

    Легированной называется сталь, в которой наряду с обычными примесями имеются легированные элементы, резко улучшающие ее свойства: хром, вольфрам, никель, ванадий, молибден и др., а также кремний и марганец в большом количестве. Примеси вводятся в процессе плавки.

    По химическому составу (ГОСТ 5200) легированная сталь делится на три группы:

    - низколегированная сталь – не более 2,5% примесей;

    - среднелегированная – 2,5-10%;

    - высоколегированная – свыше 10%.

    Легированная сталь обладает ценнейшими свойствами, которых нет у углеродистой стали, и не имеет ее недостатков. Применение легированной стали повышает долговечность изделий, экономит металл, увеличивает производительность, упрощает проектирование и потому в прогрессивной технике приобретает решающее значение. По назначению легированные стали делят обычно на конструкционные стали, инструментальные стали и стали с особыми свойствами (электротехнические, нержавеющие, жаропрочные и др.).

    Конструкционная легированная сталь делится на качественную, высококачественную А и особовысококачественную Ш (электрошлакового переплава).

    В зависимости от основных легирующих элементов эта сталь подразделяется на группы:

    Хромистая сталь имеет очень широкое применение. Хром оказывает положительное влияние и является недорогой примесью. Сталь марок 15Х, 20Х, 30ХА применяются для деталей автотракторной и автомобильной промышленности. Хромистые стали с высоким содержанием углерода (0,9-1,1%) и хрома (0,8-1,65%) идут на изготовление колец, шариков и роликов шарикоподшипников. Их марки: ШХ6, ШХ9, ШХ15СГ, ШХ10. Обладают хорошей твердостью.

    Марганцевая сталь после соответствующей химико-термической обработки приобретает высокую твердость, не снижая пластичности. Обрабатывается лучше, чем углеродистая. В производстве широко применяется сталь марок 15Г, 20Г, 30Г и др. Высокая износоустойчивость.

    Хромоникелевая сталь является одной из самых распространенных конструкционных сталей, так как после термообработки приобретает высокую твердость, прочность, упругость и сопротивление ударным нагрузкам; ее марки - 20ХНА, 12Х2Н4А, 12ХН3А

    Хромокремнистая сталь обладает высокой твердостью и упругостью после термической обработки и широко применяется для изготовления рессор и пружин.

    Хромомарганцевая сталь частично заменяет хромоникелевую (в целях экономии никеля). Широко применяется сталь марок 20ХГ, 20ХГР, 40ХГР, 30ХСС, 18ХГТ; последняя идет для автомобильных деталей.

    Хромомарганцевокремнистая сталь (хромансиль) является заменителем хромомолибденовых сталей. При малом содержании углерода хорошо штампуется и сваривается. Марка - 25ХГСД, 14ХГСА, 30ХГСА.

    Хромованадиевая сталь обладает высокой прочностью, пластичностью, твердостью, упругостью. Сталь марки 50ХВА идет для ответственных пружин, марки 15ХФ - для валов, шестерен, муфт.

    Хромомолибденовая сталь обладает высокой пластичностью и хорошей свариваемостью, многие из этих сталей теплоустойчивы при температурах 400-500°C. Сталь марок 30ХМА служит для изготовления роторов, осей, зубчатых колес.

    Хромоникелевольфрамовая и хромоникелемолибденовая стали предназначаются для нагруженных деталей машин, зубчатых колес, коленчатых валов, высоконагруженных шатунов. Марки этой стали - 30ХНВА, 40ХНВА, 40ХНМА, 25Х2Н4ВА.

    Инструментальная легированная сталь. Эта сталь идет для изготовления различного инструмента: ударно-штампового, измерительного, режущего. Она имеет ряд преимуществ перед инструментальной углеродистой сталью. Штампы из углеродистой стали обладают высокой твердостью и прочностью, но плохо сопротивляются удару. Метчики, развертки и другие длинные и тонкие инструменты из углеродистой стали при закалке получаются хрупкими, они ненадежны в работе и часто ломаются.

    mirznanii.com