Маркировка сталей - раздел Образование, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Углеродистые Конструкционные Стали Делят На Стали Обыкновенно...
Углеродистые конструкционные стали делят на стали обыкновенного качества и качественные.
Углеродистые стали обыкновенного качества маркируют: Ст 0, Ст 1, Ст 2, Ст 3, Ст 4, Ст 5, Ст 6.
Буквы Ст обозначают «сталь», цифры – условный номер марки. Чем больше условный номер марки, тем выше содержание углерода в стали (табл. 7.1)
Таблица 7.1
Содержание углерода в углеродистых сталях обыкновенного качества
| Марка стали
| С, %
|
| Ст 0
| 0,23
|
| Ст 1
| 0,06…0,12
|
| Ст 2
| 0,09…0,15
|
| Ст 3
| 0,14…0,22
|
| Ст 4
| 0,18…0,27
|
| Ст 5
| 0,28…0,37
|
| Ст 6
| 0,28…0,49
|
После условного номера марки указывают способ раскисления: «сп» – спокойная; «пс» – полуспокойная; «кп» – кипящая. В спокойных сталях содержится 0,15… 0,30 % Si: Ст 1 сп, Ст 2 сп, Ст 3 сп, Ст 4 сп, Ст 5 сп, Ст 6 сп.
В полуспокойных сталях содержится 0,05…0,15 % Si: Ст 1 пс, Ст 2 пс, Ст 3 пс, Ст 4 пс, Ст 5 пс, Ст 6 пс.
В кипящих сталях содержится не более 0,05 % Si и около 0,02% О2: Ст 1 кп, Ст 2 кп, Ст 3 кп, Ст 4 кп.
Если в стали повышенное содержание марганца (0,8…1,1 %), то после номера марки ставится буква Г: Ст 3Г пс, Ст 3Г сп, Ст 5Г пс.
Углеродистые стали обыкновенного качества являются наиболее дешевыми и допускают повышенное содержание вредных примесей.
С повышением условного номера марки стали увеличивается прочность стали и снижается пластичность. Наиболее распространенная сталь Ст 3 сп имеет sв=380…490 МПа, sm=210…250 МПа и d=25…22 %, а Ст 5 сп sв=500…540 МПа, sm=240…280 МПа и d=20…17 %.
Углеродистые конструкционные качественные стали маркируют двумя цифрами, которые показывают среднее содержание углерода в этой стали в сотых долях процента. После этих цифр указывают способ раскисления: «кп» – кипящая; «пс» – полуспокойная; для спокойной буквы не указываются.
Кипящая (Si£0,7 %) – 05 кп, 08 кп, 10 кп, 15 кп, 20 кп.
Полуспокойные (Si£0,17 %) – 08 пс, 10 пс, 15 пс, 20 пс.
Спокойные (Si=0,17…0,37 %) 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 и т.д.
Качественные углеродистые стали имеют более низкое содержание вредных примесей и неметаллических включений по сравнению с углеродистыми сталями обыкновенного качества.
Углеродистые инструментальные стали маркируются буквой У (углеродистые). После буквы У стоят цифры, показывающие среднее содержание углерода в десятых долях процента. Эти стали могут быть качественные и высококачественные. Если сталь высококачественная, то после цифр ставится буква А.
Качественные углеродистые инструментальные – У7, У8, У9,…,У13.
Высококачественные углеродистые инструментальные стали – У7А, У8А, У9А,…,У13А.
Углеродистые стали можно использовать в качестве режущего инструмента только для резания материалов с малой скоростью. Высокая твердость этих сталей значительно снижается при нагреве выше 190 °С.
Легированные стали производят качественными, высококачественными и особо высококачественными.
Марка легированных сталей состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих химический состав. Легирующие элементы обозначаются следующими буквами: А – азот, Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, Е – селен, К – кобальт, М – молибден, Н – никель, П – фосфор, Р – бор, С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, Х – хром, Ц – цирконий, Ч – редкоземельные элементы, Ю – алюминий.
Цифры, стоящие после букв, указывают примерное содержание легирующего элемента в целых процентах. Если цифра отсутствует, то среднее содержание легирующего элемента не превышает 1…1,5 %.
Цифры, стоящие в начале марки, показывают среднее содержание углерода в этой стали. Если сталь конструкционная, то в сотых долях процента, если инструментальная, то в десятых долях процента. Если же в начале марки цифры отсутствуют, это означает, что содержание углерода в этой стали не менее 1 % ( С³1 %).
Если буква А расположена в середине марки, значит сталь легирована азотом. Если буква А стоит в начале марки, это означает, что сталь автоматная, то есть хорошо обрабатывается резанием. Если буква А стоит в конце марки – сталь является высококачественной.
Буква Л в конце марки означает, что данная сталь является литейной.
Особо высококачественные стали в конце марки имеют букву Ш.
Примеры:
18Х2Н4МА – сталь легированная, конструкционная, высококачественная. Химический состав: С»0,18 %, Cr»2 %, Ni»4 %, Mo»1 %;
9ХС – сталь легированная, инструментальная, качественная. Химический состав: С»0,9 %; Cr»1 %; Si»1 %;
ХВГ – сталь легированная, инструментальная, качественная. Химический состав: С³1 %; Cr»1 %; W»1 %; Mn»1 %;
А40Г – сталь легированная, конструкционная, автоматная, качественная. Химический состав: С»0,4 %; Mn»1 %.
Особо маркируют следующие классы легированных сталей:
1) быстрорежущие стали. Марка стали начинается с буквы Р, после которой следуют одна или две цифры, которые показывают в целых процентах содержание основного легирующего элемента – вольфрама:
Р18 С»0,7…0,8 %, W»18 %. Содержание других элементов в марке стали не указывается.
2) шарикоподшипниковые стали. Марка стали начинается с буквы Ш. За буквой Ш идет буква Х (хром), содержание которого дается в десятых долях процента:
ШХ15 С³1 %, Cr»1,5 %.
3) электротехнические стали начинаются с буквы Э и далее следуют цифры. Первая цифра соответствует содержанию кремния в процентах, вторая цифра – удельным потерям на перемагничивание (1 – нормальные удельные потери, 2 – пониженные, 3 – низкие).
4) нестандартные легированные стали маркируют по-разному, например, буквами ЭИ («Электросталь» исследовательская) или ЭП («Электросталь» пробная) и порядковым номером ЭИ 415, ЭП 716.
После промышленного освоения условное обозначение заменяют на марку, отражающую примерный состав стали.
Все темы данного раздела:
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Конспект лекций
Челябинск
Издательство ЮУрГУ
УДК 620.22(075.8)
Г82
Одобрено
Общая характеристика и структурные методы исследования металлов
Существуют две разновидности твёрдых тел, отличающиеся своими свойствами, кристаллические и аморфные.
Кристаллические тела при нагреве остаются твёрдыми до вп
Атомно-кристаллическая структура металлов
Металлы обладают рядом характерных свойств:
– высокой теплопроводностью и электропроводностью;
– термоэлектронной эмиссией, то есть способностью испускать электроны при нагреве;
Точечные дефекты
Размеры точечного дефекта близки к межатомному расстоянию. К точечным дефектам относятся вакансии и межузельные атомы. Вакансиями называют узлы кристаллической решётки, в которых отсу
Линейные дефекты
Основным видом линейных ДКС являются дислокации. Они бывают краевые и винтовые.
Мысленно надрежем идеальный кристалл и в образовавшуюся щель вставим дополнительную атомную по
Поверхностные дефекты
К поверхностным ДКС относятся: 1) границы зёрен; 2) границы субзёрен.
Поликристалл содержит огромное число мелких зёрен. Границы зёрен представляют собой переходную область, в которой крис
Строение сплавов
Сплавы – материалы, содержащие не менее двух элементов. Сплавы получают в результате сплавления, спекания, плазменного напыления, электролиза и т.п. Они имеют более сложное строение. В слава
Химические соединения
Химические соединения, встречающиеся в металлических сплавах, очень разнообразны. Они отличаются от твёрдых растворов следующими признаками: 1) имеют строго определённый состав и химическую формулу
КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛОВ
Переход металла из жидкого состояния в твердое называется кристаллизацией. При кристаллизации система переходит к термодинамически более устойчивому состоянию с меньшей свобо
Упругая и пластическая деформация
Деформацией называется изменение формы и размеров тела под действием внешних сил. Различают упругую и пластическую деформации.
Упругой называют деформа
Механизм пластической деформации
В монокристаллах пластическая деформация может осуществляться двумя способами: 1) скольжением; 2) двойникованием. Скольжение – это сдвиг одной части кристалла относительно другой. С
Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла
Пластическая деформация вызывает в металле структурные изменения трёх видов:
1) изменяются форма и размеры зёрен. До деформации металл имеет равноосную структуру. В процессе деформации зёр
Разрушение металлов
Разрушение – это процесс зарождения и развития в металле трещин, приводящий к разделению его на части.
Разрушение может быть хрупким или вязким. Механизм зарождения
Возврат и полигонизация
Деформированный металл обладает повышенной энергией и поэтому термодинамически неустойчив. В таком металле протекают диффузионные превращения, приводящие его в более устойчивое состояние. При комна
Рекристаллизация
Рекристаллизацией называют зарождение и рост новых зёрен с меньшим количеством дефектов кристаллического строения. В результате рекристаллизации вместо деформированных зёрен образуются новые
Факторы, влияющие на размер зерна рекристаллизованного металла
Размер зерна рекристаллизованного металла существенно влияет на его свойства. Металлы и сплавы, имеющие мелкое зерно, обладают большей прочностью и вязкостью. В ряде случаев необходимо, чтобы метал
Холодная и горячая деформации
В зависимости от соотношения температуры, при которой происходит деформация, и температуры рекристаллизации данного металла различают холодную и горячую деформации.
Холодн
Компоненты и фазы в системе железо-углерод
Сплавы железа широко распространены в промышленности. Основными из них являются стали и чугуны. Это сплавы железа с углеродом.
Строение любых сплавов отражается диаграммой состояния. Чтобы
Углерод
Углерод – неметаллический элемент с атомным номером 6. Плотность углерода 2,5 г/см3. Температура плавления ~3500 °С. Углерод имеет две модификации: графит и алмаз. Графит имеет слоистую
Цементит
Цементит – химическое соединение железа с углеродом. Содержит 6,67 % С. Цементит имеет сложную ромбическую решётку. Температура плавления цементита точно не определена из-за его распада при нагреве
При медленном охлаждении
Диаграмма состояния показывает, как указывалось ранее, изменение равновесного состояния сплавов в зависимости от температуры и концентрации. Равновесным является такое состояние, при котором наблюд
Формирование структуры белых чугунов
Белыми называют чугуны, в которых углерод полностью находится в химически связанном состоянии, то есть в виде цементита. Поэтому они кристаллизуются в соответствии с диаграммой состояния Fe–
Белые чугуны
Белыми называют чугуны, в которых углерод находится в связанном состоянии в виде цементита. Цементит придаёт излому чугуна специфический светлый блеск. Поэтому чугун называют белым. Фазовые
Серые чугуны
В серых чугунах углерод полностью или большей частью находится в химически свободном состоянии, то есть в виде графита. Графит в сером чугуне имеет форму пластинок либо розеток (рис.6.1, а).
Высокопрочные чугуны
Высокопрочными называют чугуны, в которых графит имеет шаровидную форму (рис. 6.1, б).
Шаровидная форма графита не является активным концентратором напряжений и поэтому меньше ослаб
Ковкие чугуны
Ковкими называют чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму (рис. 6.1, в).
Ковкий чугун получают из белого чугуна в результате длительного нагрева при высоких температ
Примеси в сталях
Промышленные стали, помимо основных элементов (железа и углерода), всегда содержат и другие элементы. Эти элементы можно разделить на 4 группы: 1) постоянные примеси – Mn (до 0,8 %), Si (до 0,4
Влияние углерода на свойства стали
Углерод оказывает определяющее влияние на свойства стали. После медленного охлаждения структура стали состоит из двух фаз: феррита и цементита.
Феррит – мягкий и пластичный, а цементит – т
Влияние постоянных примесей на свойства стали
Постоянными примесями в стали являются марганец, кремний, сера и фосфор.
Марганец является полезной примесью. Он вводится в сталь для раскисления. Раскисление – это процесс удале
Влияние легирующих элементов на критические точки железа
Легирующие элементы вводятся в сталь для получения необходимой структуры и свойств. Большинство их образуют с железом твердые растворы замещения. Они влияют на положение точек А3 (911 °С
Коррозионно-стойкие и жаростойкие стали и сплавы
Коррозия – это разрушение металла под действием окружающей среды. При коррозии металлы покрываются ржавчиной. Коррозия ухудшает механические свойства металла.
Различают химическую и
Жаропрочные стали и сплавы
Жаропрочными называют такие стали и сплавы, которые могут определенное время работать под нагрузкой при высоких температурах и при этом обладать жаростойкостью.
В теплоэнергетике жа
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛЕЙ
Термическая обработка заключается в нагреве стали до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующего охлаждения до комнатной температуры или ниже с определенн
Отжиг стали
Отжигом называют вид термической обработки, при которой неравновесная структура стали, возникшая в результате литья, ковки, прокатки, сварки и т.п., превращается в структуру близкую к равнов
Нормализация стали
Нормализация является частным видом отжига II рода. При нормализации сталь нагревают на 50…70 °С выше точки АС3, выдерживают при этой температуре для прогрева садки и завершения ф
Закалка стали
Цель закалки – повышение твердости и прочности стали. Она заключается в нагреве до температуры выше критических точек, выдержке при этой температуре и быстрого охлаждения. Таким охлаждением предотв
Отпуск стали
Отпуск стали является заключительной технологической операцией, определяющей ее конечные свойства. Отпуск смягчает действие закалки, уменьшает или снимает остаточные напряжения, повышает вязкость и
ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ
Химико-термической обработкой называют технологические процессы, при которых происходит диффузионное насыщение поверхностного слоя деталей различными элементами. Целью химико-термической обр
Цементация стали
Цементацией (науглероживанием) называют такой вид химико-термической обработки, при котором происходит насыщение поверхностного слоя стали углеродом при нагреве в специальной среде – карбюри
Азотирование стали
Азотирование – это насыщение поверхностного слоя детали азотом. В результате этот слой приобретает высокую твердость, повышенную износостойкость и сопротивление некоторым агрессивным средам.
Нитроцементация и цианирование сталей
Нитроцементация и цианирование – насыщение поверхностного слоя изделий одновременно углеродом и азотом. Если оно проводится в жидких цианистых солях, что процесс называют цианирова
Диффузионная металлизация
Диффузионная металлизация – это процесс поверхностного насыщения стали металлами. Насыщение алюминием называется алитированием, хромом – хромированием, кремнием – силицированием, титаном – т
Свойства огнеупоров
При сооружении различных нагревательных устройств применяют огнеупорные материалы, которые должны защищать конструкцию от длительного воздействия высоких температ
Огнеупорные изделия
Кремнеземистые огнеупоры
К кремнеземистым огнеупорам относятся динасовые (SiO2 ≥ 93 %) и кварцевые (SiO2 > 85 %). С
Огнеупорные бетоны, торкрет-массы, мертели
Огнеупорные бетонные массы (бетоны), состоят из огнеупорного заполнителя, вяжущего вещества, добавок и пор, затвердевающих при нормальной или повышенной те
Свойства теплоизоляционных материалов
Теплоизоляционные материалы служат для уменьшения теплопотерь в окружающую среду в различных теплотехнических устройствах. Эти материалы должны обладать малой теплопроводно
Естественные теплоизоляционные материалы
Диатомиты и трепелы – пористые осадочные горные породы, состоящие в основном из аморфного кремнезема (SiO2). В диатомитах содержится 90…95 % SiO2, трепе
Искусственные теплоизоляционные материалы
К искусственным теплоизоляционным материалам относятся пористые легковесные огнеупоры и различные волокнистые материалы. Для средне- и высокотемпературных огнетехнических установок
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Материаловедение: учебное пособие/ М.А. Смирнов, К.Ю. Окишев, Х.М. Ибрагимов, Ю.Д. Корягин. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. – Ч. I. – 139 с.
2. Лахтин, Ю.М. Материалове
Новости и инфо для студентов