Классификация и маркировка сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов
Стр 1 из 2Следующая ⇒
Классификация и маркировка сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов
2012 г
В производстве сварных конструкций используются различные стали и сплавы. Знание основ материаловедения очень важно при изучении дисциплин по специальности 150415 Сварочное производство.
Особое внимание в изучении дисциплины «Материаловедение» уделяется вопросам классификации и маркировки сталей, чугунов и различных сплавов. В пособии изложена систематизированная классификация основных металлических сплавов и их маркировка, приведены многочисленные примеры марок каждой группы сплавов, а также краткое описание и применение этих конструкционных материалов.
СОДЕРЖАНИЕ
I КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА СТАЛЕЙ 3
II КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ЧУГУНОВ 9
III КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ 11
IV КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ 14
ЛИТЕРАТУРА 19
I КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА СТАЛЕЙ
Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14% углерода.
В зависимости от химического состава различают стали углеродистые (ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75) и легированные стали (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79).
Углеродистые стали
Стали классифицируют по различным признакам. Рассмотрим следующие основные признаки:
1.1.1 Химический состав, содержание углерода в стали
1) Низкоуглеродистые стали – содержание углерода до 0,25%.
2) Среднеуглеродистые – содержание углерода составляет 0,25-0,60%.
3) Высокоуглеродистые – содержание углерода превышает 0,6%.
Назначение
По назначению углеродистые стали классифицируют на:
1) конструкционные, которые подразделяются на строительные — содержащие до 0,25% углерода и машиностроительные — содержащие углерода от 0,25 до 0,65%.
2) инструментальные — содержание углерода в них более 0,65%, предназначены для изготовления режущего, измерительного инструментов.
3) с особыми физическими свойствами — специальные — автоматные стали – это низкоуглеродистые стали, имеющие повышенное содержание серы и фосфора, хорошо обрабатываются на токарных станках- автоматах и полуавтоматах. Эти стали маркируются буквой «А» и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в сотых долях процента:
Пример: А12- автоматная сталь, содержащая 0,12% С.
Качество
Качество стали в основном зависит от содержания вредных примесей: серы и фосфора. По этому признаку стали подразделяют:
1) стали обыкновенного качества, содержащие до 0,06% S и до 0,07% Р. Эти стали маркируются буквами «Ст».
2) качественные — содержит до 0,035% серы и до 0,035% фосфора.
В марках качественных сталей буквы перед цифрами отсутствуют.
Качественные стали маркируют следующим образом: в начале марки указывают содержание углерода:
а) в сотых долях процента для конструкционных сталей, содержащих до 0,65%С.
Например: 60сп. – сталь углеродистая, конструкционная, качественная, спокойная, содержит 0,60%С.
б) в десятых долях процента для углеродистых инструментальных сталей, которые дополнительно маркируются буквой «У»
Например: У7 – углеродистая, инструментальная, качественная сталь, спокойная (все инструментальные стали хорошо раскислены) содержащая 0,7% углерода.
3) высококачественные — до 0,025% серы и до 0,025% фосфора.
В конце марки ставится буква «А».
Степень раскисления
Раскисление – это процесс удаления из жидкого металла кислорода.
Сталь раскисляют алюминием, марганцем, кремнием.
По степени раскисления существуют:
1. Спокойные стали, т. е. полностью раскисленные; такие стали обозначаются буквами «сп» в конце марки.
2. Кипящие стали, плохо раскисленные, маркируются буквами «кп».
3. Полуспокойные стали, занимают промежуточное положение между спокойными и кипящими; обозначаются буквами «пс».
1.1.5 Способы выплавки стали (для сталей обыкновенного качества)
1. Мартеновский способ выплавки – в начале марки указывают букву «М».
2. Конвертный способ – в марке присутствует буква «К».
3. Бессемеровский способ – буква «Б».
4. Электрический способ – буква «Э» — электросталь.
1.1.6 Группы поставки гарантии свойств и качества (для сталей обыкновенного качества)
1. Сталь группы А – поставляется потребителям по механическим свойствам, без уточнения химического состава. Стали этой группы маркируются буквами «Ст» и цифрами 0,1,2,3,4,5,6.Цифра означает номер марки и содержание углерода в десятых долях процентов.
2. Сталь группы Б – поставляется потребителям с гарантируемым химическим составом. Химический состав во многом зависит от способа выплавки стали. Если в марке стали присутствует одна из букв (М, К, Б) значит это сталь группы Б – гарантированы химические свойства.
3. Сталь группы В – с гарантированными механическими свойствами и химическим составом. Их маркируют индексом В.
1.1.7 По содержанию в стали марганца (для качественных и высококачественных сталей)
I группа — с нормальным содержанием марганца (Mn)
II группа – с повышенным содержанием марганца (Mn) (в конце присутствует буква «Г»).
Примеры расшифровок марок углеродистых сталей
Ст 2 – низкоуглеродистая, конструкционная, строительная, обыкновенного качества, группа А – гарантированы механические свойства, содержит 0,2%С.
ВМСт5– среднеуглеродистая сталь, конструкционная, машиностроительная, обыкновенного качества, группы В – гарантированы механические и химические свойства, мартеновский способ выплавки, 0,5%С.
У7А – высокоуглеродистая, инструментальная, высококачественная, с нормальным содержанием марганца, 0,7%С.
08кп- — низкоуглеродистая, конструкционная, строительная, качественная, кипящая, с нормальным содержанием марганца, 0,08%С
А12 – низкоуглеродистая, специальная автоматная, качественная, 0,12%С.
Легированные стали
Элементы, специально вводимые в сталь в определенных количествах с целью изменения ее строения и свойств, называются легирующими элементами. Стали, в которые добавляют легирующие элементы, называются легированными.
Легирующие элементы, входящие в состав стали, обозначают русскими буквами
А — азот
Б — ниобий
В — вольфрам
Г — марганец
Д – медь
Е — селен
К — кобальт
М — молибден
Н — никель
П — фосфор
С — кремний
Р — бор
Ф – ванадий
Ю – алюминий
Т – титан
Ц – цирконий
Ч – редкоземельные металлы
Для легированных сталей принята следующая классификация:
Содержание легирующих элементов
а) Низколегированные стали – суммарное содержание легирующих элементов до 2,5%.
б) Среднелегированные стали; в их состав суммарно входят от 2,5 до 10% легирующих элементов
в) Высоколегированные, которые содержат свыше 10% легирующих элементов
Назначение
а) Конструкционная сталь – содержащая до 0,65% углерода.
б) Инструментальная сталь – содержит углерода 0,70% до 1,2%.
в) С особыми химическими и физическими свойствами. К этой группе относятся стали, содержащие хотя бы один легирующий элемент, но свыше 10%.
Качество
а) Качественные стали
б) Высококачественные – в конце марки указывается буква “А”
Первые цифры в маркировке легированных сталей указывают среднее содержание углерода (если однозначная цифра – в десятых долях, если двухзначная цифра – то в сотых долях процента).
Если цифра перед буквами отсутствует, то содержание углерода приблизительно равно 1%.
Буквы указывают на присутствие того или иного легирующего элемента. Цифры, идущие после букв указывают среднее содержание данного легирующего элемента. Если содержание элемента равно ~ 1%, то цифра отсутствует.
Например:
7ХФ — низколегированная сталь; инструментальная, качественная; содержит 0,7%С; 1% хрома; 1% ванадия.
ХВСГ – среднелегированная сталь, инструментальная, качественная, содержит 1%С, 1% хрома; 1% вольфрама; 1% кремния; 1% марганца.
12Х18Н9Т — высоколегированная сталь; с особыми химическими свойствами (жаростойкая), качественная; содержит: 0,12%С, 18% хрома; 9% никеля, 1% титана.
38ХНЗМФА – среднелегированная сталь, конструкционная, высококачественная, содержит: 0,38% С, 1% хрома; 3% никеля, 1% молибдена, 1% ванадия.
Отдельные группы легированных сталей маркируют несколько иначе:
Шарикоподшипниковые стали маркируют буквами «ШХ», после которых указывают содержание хрома в десятых долях процента.
Например: ШХ6 – низколегированная шарикоподшипниковая сталь, инструментальная, качественная, углерода до 1%, хрома- 0,6%
Быстрорежущие стали (сложнолегированные) ГОСТ 19265-73 обозначают буквой «P» (от англ. Rapid- быстрый), цифра стоящая за ней, показывает среднее содержание вольфрама — основного легирующего элемента. Среднее содержание углерода и хрома во всех быстрорежущих сталях составляет соответственно 1% и 4%, поэтому в марке оно не указывается. Содержание остальных легирующих элементов указывается, как обычно, в цифрах, стоящих за их буквенным обозначением.
Например: Р9К10 – высоколегированная, инструментальная, быстрорежущая сталь, качественная; содержащая 1% углерода, 9% вольфрама; 10% кобальта, 4% хрома
Медь и ее сплавы
Техническая чистая медь обладает высокими пластичностью и коррозийной стойкостью, малым удельным электросопротивлением и высокой теплопроводностью.
По чистоте медь подразделяют на следующие группы (ГОСТ 859-78):
M00 – содержание меди не менее 99, 99 %,
М0 — содержит 99,95% меди,
М1 – содержание меди 99, 9% ,
М2 — содержание меди 99,7 %,
М3 — содержание меди 99,5%,
М4 — содержание меди 99,0 %.
По химическому составу сплавы меди подразделяют на латуни и бронзы. По способу обработки: – на литейные, деформируемые.
Л- латунь, Бр- бронза ; затем следуют буквы , обозначающие основные химические элементы , образующие сплав :
А- алюминий
Mц-марганец
Mг- магний
Су- сурьма
Кд- кадмий
Ц- цинк Ср – серебро
К-кремний
О — олово
Ж — железо
Н – никель
Ф – фосфор С- свинец
Б- бериллий
Мш – мышьяк
Т- титан
Х- хром
Цифры, следующие за буквами, указывают количество данного элемента в процентах.
4.1.1 Латунь ( ГОСТ 15527-70; ГОСТ 17711-80) –сплав меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками — алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца.
Например: Л- 63- латунь, содержит 63% меди и 37% цинка.
ЛАМш 77-2-0,05 –латунь, содержащая 77% меди , 2% алюминия, 0,055 мышьяка, остальное — цинк.
4.1.2 Бронза – это сплавы меди с оловом, свинцом, алюминием, кремнием и другими элементами. По химическому составу бронзы подразделяют на оловянные и специальные.
Примеры:
Бр А9Мц2Л – бронза, содержащая 9% алюминия, 2% марганца, остальное – медь. Л- указывает, что сплав литейный.
БрОФ8- 0,3 – бронза, содержащая 8% олова, 0,3% фосфора и остальное – медь.
Алюминий и его сплавы
Алюминий – легкий металл, с плотностью 2,7 г/см3, обладающий высокими тепло – и электропроводимостью, стойкий к коррозии.
В зависимости от степени чистоты различают: (ГОСТ11069-74)
Алюминий особой чистоты А999.
Алюминий высокой чистоты А995; А99; А97; А 95
Алюминий технической чистоты А85; А8; А7; А6; А5; А0.
Алюминий маркируют буквой «A» и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0%. Буква «E» обозначает повышенное содержание железа и пониженное содержание кремния.
Например:
А999 – алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% алюминия.
А5 – алюминий технической чистоты, в котором содержится 99,5 % алюминия.
А7Е – алюминий технической чистоты, в котором содержится 99,7% алюминия, повышенное содержание железа и пониженное содержание кремния.
Алюминиевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные.
Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. К деформируемым алюминиевым сплавам, не упрочняемым термообработкой относятся сплавы системы Al-Mn; Al-Mg – АМц; АМцС; АМг1; АМг4,5; АМг6. Аббревиатура включает в себя начальные буквы, входящие в состав сплава компонентов и цифры, указывающие содержание легирующего элемента в процентах. К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой относятся сплавы, системы Al-Cu-Mg с добавками некоторых элементов (дуралюны, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного химического состава. Дуралюмины маркируются буквой «Д» и порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8. Чистый деформируемый алюминий обозначается буквами «АД» и условным обозначением степени его чистоты: АД04 (>99.98% Al), АД000(>99.80% Al), АД0 (99,5% Al), АД1 (99,3% Al), АД(>98.80% Al).
Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ 2685-75) обладают хорошей жидкотекучестью, имеют сравнительно небольшую усадку и предназначены в основном для фасонного литья. Эти сплавы маркируются: «АЛ» с последующим порядковым номером.
Например: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛ30.
Титан и его сплавы
Титан – тугоплавкий металл с невысокой плотностью (ρ =4,5 г/см3). Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей, поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной прочности уменьшить массу детали на 40%
Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, однако обработка резанием затруднена. Титан отличается высокой химической стойкостью.
Титан почти всегда легируют алюминием, хромом, молибденом, которые повышают его прочность и жаропрочность.
Сплавы титана обозначают буквами «ВТ» или «ОТ», после которых ставят условный номер сплава (ГОСТ 19807 -74)
Химический состав сплава ОТ4-О: 0,2 – 1,4% AI, 0,2 – 1,3% Mn, остальное титан.
ВТ-6: 5,3 – 6,8% AI, 3,5-5,3 % V, остальное Ti
Примеры марок титановых сплавов:
ВТ1-00, ВТЗ- 1; ВТ4; ВТ8; ВТ14.
ОТ4 -0; ОТ4; ОТ4-1.
Магний и его сплавы
Магний – легкий металл серебристо-белого цвета. Плотность равна 1,74 г/см3, температура плавления 651 0С. Магний и его сплавы неустойчивы против коррозии, при повышении температуры Mg интенсивно окисляется и даже самовоспламеняется. Он обладает малой прочностью и пластичностью, поэтому как конструкционный материал чистый магний не используется.
Для повышения химико–механических свойств в магниевые сплавы вводят алюминий, цинк, марганец и др. легирующие добавки.
По способу обработки различают литейные (ГОСТ 2856 –79) и деформируемые (ГОСТ 14957 – 76) сплавы магния.
Литейные магниевые сплавы обозначают буквами «МЛ», а деформируемые – «МА». Цифры, состоящие за буквами, означают условный номер по ГОСТу.
Например:
МЛЗ – магниевый литейный сплав № 3
МА14- магниевый деформируемый сплав № 14.
ЛИТЕРАТУРА
1 Геллер Ю.А. Рахштадт А.Г. Материаловедение. – М.: Металлургия, 1983.
2 Мозберг Р.К. Материаловедение. Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1991.
3 Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы. – М.: Высшая школа, 1978.
4 Сидорин И.И., Косолапов Г.Ф., Макарова В.И. Основы материаловедения. Учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 1976.
Классификация и маркировка сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов
2012 г
В производстве сварных конструкций используются различные стали и сплавы. Знание основ материаловедения очень важно при изучении дисциплин по специальности 150415 Сварочное производство.
Особое внимание в изучении дисциплины «Материаловедение» уделяется вопросам классификации и маркировки сталей, чугунов и различных сплавов. В пособии изложена систематизированная классификация основных металлических сплавов и их маркировка, приведены многочисленные примеры марок каждой группы сплавов, а также краткое описание и применение этих конструкционных материалов.
СОДЕРЖАНИЕ
I КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА СТАЛЕЙ 3
II КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ЧУГУНОВ 9
III КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ 11
IV КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ 14
ЛИТЕРАТУРА 19
Рекомендуемые страницы:
lektsia.com
Маркировка нержавеющей стали: обозначение, расшифровка, примеры
Маркировка, с помощью которой обозначаются различные типы нержавеющих сталей, позволяет получить информацию не только о химическом составе сплава, но и об основных свойствах, которыми он обладает. Правила формирования обозначения, состоящего из буквенных и цифровых символов, регламентируются положениями как отечественных, так и международных нормативных документов.
Труба нержавеющая тонкостенная марки 12Х18Н10Т
Правила маркировки стальных сплавов в разных странах мира
Сталь различных марок, которая широко представлена на современном рынке, производят во многих странах мира. В связи с этим актуальным является вопрос принятия международных правил, по которым она обозначается. Однако, к сожалению, единых правил обозначения сталей нет и по сегодняшний день, что часто становится причиной серьезных затруднений как при продаже таких сплавов на международном рынке, так и при их применении в промышленности.
В отдельных странах (речь идет прежде всего о крупнейших производителях стали) приняты свои нормативные документы, по которым осуществляется маркировка. Потребителю из другого региона для правильного выбора стали необходимо сопоставить ее маркировку с обозначениями, принятыми в его стране.
Схема европейской маркировки стали
В европейских странах сталь производят и обозначают в соответствии с положениями стандарта EN 100 27, который состоит из двух частей. В первой из таких частей оговаривается принцип, по которому стальным сплавам присваиваются определенные наименования, а во второй – принцип присвоения стали числовых обозначений.
Пример расшифровки европейской марки стали
В России, как и во многих странах СНГ, используется принцип маркировки стали, заимствованный еще из старых советских ГОСТов. В соответствии с этим принципом маркировка сталей формируется из буквенных и числовых символов. Цифры указывают на содержание определенных химических элементов в сплаве, а буквы – это закодированные названия данных элементов, а также способы, при помощи которых выполнялась выплавка стали.
В США, которые являются крупнейшим производителем стали, используется сразу несколько систем ее обозначения – SAE, AJS, AMS, ASTM, ANSI, ASME, AWS и ACJ. Наиболее распространенной из них из-за большей унифицированности является ANSI.
Обозначение сталей в системе AISI
Достаточно сложная система маркировки нержавеющей стали используется в Японии. Так, в соответствии с данной системой, все стальные сплавы разделены на отдельные группы, каждая из которых обозначается определенной литерой. Внутри каждой из таких групп стали разделены на подгруппы, маркируемые уже при помощи цифр, по которым и можно определить химический состав сплава, а также получить информацию о его свойствах.
Естественно, что все перечисленные системы используются для маркировки как обычных, так и нержавеющих сталей.
Соответствие нержавеющих сталей различных стандартов
Принципы обозначения нержавеющих сталей в России и странах СНГ
Нержавеющие стали в России и странах СНГ, как уже говорилось выше, маркируются при помощи сочетания буквенных и цифровых символов. При этом первые указывают на то, какие химические элементы содержатся в составе стали, а также на способы ее выплавки, а по цифрам можно определить количественное содержание перечисленных в обозначении нержавейки элементов.
Все буквенные обозначения химических элементов, используемые в маркировке нержавеющих сталей, унифицированы и по ним можно однозначно определить состав нержавейки.
Так, в стандарте, основой которого стал советский ГОСТ, оговариваются следующие буквенные обозначения химических элементов:
- С – кремний, который вводят в состав нержавейки для того, чтобы на поверхности изделий, которые из нее изготовлены, после выполнения термообработки не формировался слой окалины;
- Ю – алюминий, при помощи которого добиваются стабилизации структуры нержавеющей стали, а также снижают риск формировании в структуре сплава посторонних включений, что может происходить в тот момент, когда изделия из него контактируют с кипящими жидкостями;
- Х – хром, являющийся основным легирующим элементом всех нержавеющих стальных сплавов и придающий им исключительную коррозионную устойчивость, за которую они и ценятся;
- М – молибден, придающий структуре нержавеющих сталей устойчивость при их взаимодействии с агрессивными газовыми средами;
- Е – селен, обеспечивающий изделиям из нержавеющих сталей требуемые параметры электрического сопротивления;
- Р – бор, повышающий коррозионную устойчивость сталей при воздействии на них химических сред и высокой температуры;
- К – кобальт, применяемый для стабилизации углерода, содержащегося в стали;
- П – фосфор, используемый в стали в качестве коррозионного пассиватора;
- Б – ниобий, который вводят в состав нержавейки для того, чтобы активировать ферритные процессы, протекающие в кристаллах внутренней структуры металла;
- Ф – ванадий, добавляемый в состав нержавеющей стали для повышения ее пластичности.
Дополнительные буквы в маркировке высококачественных сталей
Естественно, это не весь перечень химических элементов, которые могут содержаться в составе нержавейки. Как и в любой другой стали, в составе нержавеющего сплава в обязательном порядке содержится углерод (буква «У» в маркировке), который не только придает ему требуемые прочностные характеристики, но и повышает устойчивость к окислительным процессам. Чтобы придать нержавейке хорошую ковкость и повысить ее устойчивость к воздействию высоких температур, в нее добавляют никель, который в маркировке сплава обозначается буквой «Н».
Несмотря на то, что нержавеющие стали и так отличаются высокой коррозионной устойчивостью, степень такой защиты можно повысить, если добавить в их состав медь, обозначаемую в маркировке буквой «Д». Кроме перечисленных элементов, в составе нержавеющих сталей могут присутствовать марганец (буква «Г»), титан («Т»), цирконий («Ц») и вольфрам («В»).
На что указывают цифры в маркировке
Цифры, присутствующие в маркировке, позволяют узнать о количестве элементов, которые содержатся в нержавеющей стали. Разбираясь в маркировке такого сплава, следует иметь в виду, что самые первые цифры, стоящие перед буквенным обозначением, указывают на содержание углерода в десятых долях процента. Например, в нержавейке марки 12Х18Н10Т содержится 0,12% углерода.
Маркировка конструкционных марок сталей
За каждой буквой в маркировке сплава, как видно из приведенного примера, также стоит цифра, которая указывает на содержание определенного химического элемента, но уже в целых процентах. Так, в рассматриваемом в качестве примера сплаве в соответствии с его маркировкой содержатся следующие химические элементы:
- хром – 18%;
- никель – 10%;
- титан – до 1,5% (так как после буквенного обозначения данного элемента не проставлено никаких цифр).
Цифры в маркировке нержавеющей стали
Таким образом, разобраться в маркировке нержавеющих стальных сплавов не так сложно, а для того чтобы получить информацию о наиболее значимых характеристиках и свойствах стали определенной марки, достаточно заглянуть в специальные таблицы.
И в заключение небольшое общеобразовательное видео о нержавеющей стали, ее разновидностях, характеристиках и маркировке.
Оценка статьи:
Загрузка…Поделиться с друзьями:
met-all.org
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
Углеродистые | Легированные | ||||
низкоуглеродистые (до 0,25% С), | низколегированную (с суммарным | ||||
среднеуглеродистые (0,25-0,6%С | содержанием легирующих элементов | ||||
высокоуглеродистые (более 0,6% | до 2,5%), |
| |||
С). |
|
|
| среднелегированную (от 2,5до 10%) и | |
|
|
|
| высоколегированную (свыше 10%). | |
| По назначению |
| |||
инструментальные |
| конструкционные | |||
|
|
|
|
| |
| По качеству (содержанию вредных примесей) | ||||
|
|
|
| ||
обык- | качественные | высококачественные | особо | ||
новенного | — до 0,035% S | — не более 0,025% S | высококачественные | ||
качества | и 0,035% Р |
| и 0,025% Р, | — не более 0,015% S | |
содержат до |
|
|
|
| и 0,025% Р. |
0,06% S и |
|
|
|
|
|
0,07% Р, |
|
|
|
|
|
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
Группа | Обозначение | Номер | Степень | Категория |
стали |
| стали | раскисления |
|
А | Ст | 0 | — | 1,2,3 |
|
| 1,2,3,4 | кп, пс, сп |
|
|
| 5,6 | пс, сп |
|
Б | БСт | 1,2,3,4 | кп, пс, сп | 1,2 |
|
| 5,6 | пс, сп |
|
В | ВСт | 1,2,3,4 | кп, пс, сп | 1,2,3,4,5 |
|
| 5 | пс, сп |
|
Таблица 3. –Значениебукв и цифр, употребляющихся при маркировке сталей обыкновенного качества
Обозначение | Расшифровка обозначения |
А | Группа сталей, поставляемая с гарантированными |
| механическими свойствами. Обычно при обозначении |
| сталей букву А опускают |
Б | Группа сталей, поставляемая с гарантированным |
| химическим составом |
В | Группа сталей, поставляемая с гарантированными |
| химическим составом и механическими свойствами |
Ст | Сокращенное обозначение термина «сталь» |
0-6 | Условные марки стали |
Г | Наличие буквы Г после номера стали означает повышенное |
| содержание марганца |
Кп | Сталь «кипящая», раскисленная только ферромарганцем |
Пс | Сталь «полуспокойная», раскисленная ферромарганцем и |
| алюминием |
Сп | Сталь «спокойная», то есть полностью раскисленная. |
| Примеры обозначения и расшифровки |
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
Ю-AlАлюминий | C-SiКремний | А- N Азот |
Р-ВБор | Г- Mn Марганец | Д –CuМедь |
Ф-VВанадий | М-МоМолибден | Е-SeСелен |
В-Wвольфрам | Н-NiНикель | Ц-ZrЦирконий |
Ж-FeЖелезо | T-TiТитан | Б-NbНиобий |
К- Co Кобальт | Та — Тантал | _Ххром |
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