ГлавнаяРазноеСталь легированная конструкционная

Легированные конструкционные стали. Сталь легированная конструкционная


Легированные конструкционные стали

Легированные стали широко применяют в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении, в автомобильной промышленности, тяжелом и транспортном машиностроении в меньшей степени в станкостроении, инструментальной и других видах промышленности. Это стали применяют для тяжело нагруженных металлоконструкций.

Стали, в которых суммарное количество содержание легирующих элементов не превышает 2.5%, относятся к низколегированным, содержащие 2.5-10% - к легированным, и более 10% к высоколегированным (содержание железа более 45%).

Наиболее широкое применение в строительстве получили низколегированные стали, а в машиностроении - легированные стали.

Легированные конструкционные стали маркируют цифрами и буквами. Двухзначные цифры, приводимые в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент. Пример, сталь 12Х2Н4А содержит 0.12% С, 2% Cr, 4%Niи относится к высококачественным, на что указывает в конце марки букваА.

Строительные низколегированные стали

Низко легированными называют стали, содержащие не более 0.22% С и сравнительно небольшое количество недефицитных легирующих элементов: до 1.8% Mn, до 1,2%Si, до 0,8%Crи другие.

К этим сталям относятся стали 09Г2, 09ГС, 17ГС, 10Г2С1, 14Г2, 15ХСНД, 10ХНДП и многие другие. Стали в виде листов, сортового фасонного проката применяют в строительстве и машиностроении для сварных конструкций, в основном без дополнительной термической обработки. Низколегированные низкоуглеродистые стали хорошо свариваются.

Для изготовления труб большого диаметра применяют сталь 17ГС (0.2=360МПа,в=520МПа).

Арматурные стали

Для армирования железобетонных конструкций применяют углеродистую или низкоуглеродистую сталь в виде гладких или периодического профиля стержней.

Сталь Ст5сп2 - в=50МПа,0.2=300МПа,=19%.

Стали для холодной штамповки

Для обеспечения высокой штампуемости отношение в/0.2стали должно быть 0.5-0.65 прине менее 40%. Штампуемость стали тем хуже, чем больше в ней углерода. Кремний, повышая предел текучести, снижает штампуемость, особенно способность стали к вытяжке. Поэтому для холодной штамповки более широко используют холоднокатаные кипящие стали 08кп, 08Фкп (0.02-0.04%V) и 08Ю (0.02-0.07%Al).

Конструкционные (машиностроительные) цементируемые (нитроцементуемые) легированные стали

Для изготовления деталей, упрочняемых цементацией, применяют низкоуглеродистые (0.15-0.25% С) стали. Содержание легирующих элементов в сталях не должно быть слишком высоким, но должно обеспечить требуемую прокаливаемость поверхностного слоя и сердцевины.

Хромистые стали15Х, 20Х предназначены для изготовления небольших изделий простой формы, цементируемых на глубину 1.0-1.5мм. Хромистые стали по сравнению с углеродистыми обладают более высокими прочностными свойствами при некоторой меньшей пластичности в сердцевине и лучшей прочности в цементируемом слое., чувствительна к перегреву, прокаливаемость невелика.

Сталь 20Х - в=800МПа,0.2=650МПа,=11%,=40%.

Хромованадиевые стали. Легирование хромистой стали ванадием (0.1-0.2%) улучшает механические свойства (сталь 20ХФ). Кроме того, хромованадиевые стали менее склонны к перегреву. Используют только для изготовления сравнительно небольших деталей.

Хромоникелевые сталиприменяются для крупных деталей ответственного значения, испытывающих при эксплуатации значительные динамические нагрузки. Повышенная прочность, пластичность и вязкость сердцевины и цементированного слоя. Стали малочувствительны к перегреву при длительной цементации и не склонны к перенасыщению поверхностных слоев углеродом

Сталь 12Х2Н4А - в=1150МПа,0.2=950МПа,=10%,=50%.

Хромомарганцевые сталиприменяют во многих случаях вместо дорогих хромоникелевых. Однако они менее устойчивы к перегреву и имеют меньшую вязкость по сравнению с хромоникелевыми.

В автомобильной и тракторной промышленности, в станкостроении применяют стали 18ХГТ и 25ХГТ.

Сталь 25ХГМ - в=1200МПв,0.2=1100МПа,=10%,=45%.

Хромомарганцевоникелевые стали. Повышение прокаливаемости и прочности хромомарганцевых сталей достигается дополнительным легированием их никелем.

На ВАЗе широко применяют стали 20ХГНМ, 19ХГН и 14ХГН.

После цементации эти стали имеют высокие механические свойства.

Сталь 15ХГН2ТА - в=950МПа,0.2=750МПа,=11%,=55%.

Стали, легированные бором. Бор увеличивает прокаливаемость стали, делает сталь чувствительной к перегреву.

В промышленности для деталей, работающих в условиях износа при трении, применяют сталь 20ХГР, а также сталь 20ХГНР.

Сталь 20ХГНР - в=1300МПа,0.2=1200МПа,=10%,=09%.

studfiles.net

Конструкционная легированная сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Конструкционная легированная сталь

Cтраница 2

Конструкционные легированные стали маркируются следующим образом: вначале ставится двузначное число, выражающее среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента, затем русскими заглавными буквами перечисляются находящиеся в стали легирующие элементы. При этом приняты следующие обозначения: X-Сг, Н - Ni, M-Mo, Г - Мп, Д - Cu, В-W, Ф-V, Б - Nb, Р - В, К-Со, С-Si, Т - Ti, Ц - Zr, Ю - А1, П - Р, А-N. Проставляемая после буквы цифра означает среднее количество данного элемента в процентах. Если элемента менее I %, то цифра не ставится. Стоящая в конце маркировки буква А свидетельствует о высоком металлургическом качестве стали и прежде всего о том, что в ней серы и фосфора менее 0 02 % каждого.  [16]

Конструкционные легированные стали могут быть разделены на строительные и машиностроительные. Строительные стали применяют для изготовления различного рода строительных металлоконструкций, машиностроительные - для изготовления деталей машин.  [17]

Конструкционная легированная сталь содержит, кроме обычных элементов, еще и специальные легирующие элементы: хром, никель, ванадий, алюминий, кобальт и др. Легирующие элементы придают стали особые свойства. Например, хром повышает предел прочности и текучести стали при сохранении достаточной вязкости, вольфрам увеличивает твердость, сообщает большую устойчивость при отпуске, молибден увеличивает прокаливаемость, повышает пластичность и вязкость.  [18]

Конструкционная легированная сталь делится на качественную и высококачественную.  [19]

Конструкционные легированные стали, применяемые для изготовления разнообразных деталей машин и конструкций, должны обладать высокой прочностью и вязкостью.  [20]

Конструкционные легированные стали в свою очередь делят на строительные ( или низколегированные) и машиностроительные общего назначения ( цементуемые и улучшаемые), а также рессорно-пружинные.  [21]

Конструкционные легированные стали содержат больше легирующих элементов и поступают в виде сортового проката ( круглого, квадратного, шестигранного), нередко калиброванного, листов, поковок и других полуфабрикатов.  [22]

Конструкционную легированную сталь применяют редко.  [23]

Конструкционную легированную сталь подвергают термической обработке либо для умягчения перед обработкой резанием, либо для предотвращения появления флокенов.  [24]

Конструкционную легированную сталь применяют для деталей особо ответственного назначения.  [25]

Конструкционную легированную сталь принято делить на две основные группы: цементуемая и улучшаемая. Наиболее важной характеристикой для нее являются механические свойства. В деталях малых размеров, прокаливающихся при термической обработке насквозь, механические свойства стали определяются в основном количеством углерода и практически не зависят от содержания легирующих элементов. В связи с этим для изготовления различных изделий необходимо выбирать марки легированной конструкционной стали с учетом ее прокаливаемости.  [26]

Конструкционную легированную сталь различают: качественную, высококачественную и особо высококачественную. Высококачественная обозначается буквой А в конце марки, а особо высококачественная - буквой Ш через черточку в конце марки. Например, сталь марки 12ХНЗА - высококачественная, а сталь марки ЗОХГС-Ш - особо высококачественная.  [27]

Подобно конструкционным легированным сталям, инструментальные легированные стали обладают лучшей прокаливаемостью по сравнению с углеродистыми. Поэтому крупные по своим размерам инструменты, например большие штампы, изготовляются всегда из легированных сталей.  [28]

Улучшаемые конструкционные легированные стали ( см. табл. 21) содержат от 0 30 до 0 45 % углерода и обычно подвергаются закалке с высоким отпуском.  [29]

Чаще всего конструкционные легированные стали подвергают закалке в масле с последующим высоким или низким отпуском. Некоторые стали приобретают хорошие прочность и вязкость в результате изотермической закалки при температуре 300 - 400 С.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

4.2 Инструментальные углеродистые стали

Инструментальные качественные углеродистые стали маркируются буквой «У» и числом, указывающим содержание углерода в десятых долях процента.

Высококачественные углеродистые инструментальные стали маркируются аналогично качественным, только в конце марки ставится буква «А» для обозначения высокого качества стали.

Пример:

Сталь У11 – углеродистая, инструментальная, качественная сталь. Содержащая 0.11 % углерода, остальное железо с примесями. Применяют сталь У11 для изготовления метчиков ручных, рашпилей, надфилей, пил для обработки древесины, матриц для холодной штамповки, топоров, калибров простой формы и пониженных классов точности.

Сталь У8А– высококачественные углеродистые инструментальные сталь, содержащая 0,8% углерода и применяющаяся для инструментов, работающих в условиях, не вызывающих разогрева рабочей кромки: фрез, щенковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых, накатных роликов, кернеров, отверток, комбинированных плоскогубцев, боковых кусачек

4.3 Легированная конструкционная сталь

Легированная сталь в маркировке содержит обозначения легирующих элементов:

Х – хром

Н – никель

М – молибден

В – вольфрам

К – кобальт

Т – титан

А – азот

Ф – ванадий

Г – марганец

Д – медь

С – кремний

П – фосфор

Р – бор

Б – ниобий

Ц – цирконий

Ю – алюминий

Легированные конструкционные стали маркируются двухзначным числом, показывающим содержание углерода в сотых долях процента, затем перечисляются легирующие элементы. Число следующее за условным обозначением элемента показывает его содержание в процентах. Если число не стоит, то содержание не превышает 1,5%

Пример:

Сталь 40ХНМА– легированные конструкционная сталь, содержащая 4% углерода, а так же содержатся в качестве легирующих элементов хром, никель, молибден, азот. Из него состоят коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжело нагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов.[4]

4.4 Легированная инструментальная сталь

Легированная инструментальные стали маркируются однозначным числом, указывающим содержание углерода в десятых долях процента. Далее перечисляются легирующие элементы с указанием их содержания.

Пример:

Сталь 9Х –легированная инструментальная сталь, содержащая 0,09% углерода и хром в качестве легирующего элемента. Используют для валков холодной прокатки, дрессировочных валков, клейм, пробойников, холодновысадочных матриц и пуансонов, деревообрабатывающих инструментов.[4]

4.5 Металлокерамический твердый сплав

Металлокерамические твердые сплавы представляют собой твердый раствор карбидов вольфрама , титана , тантала в металлическом кобальте . Изделия из металлокерамических сплавов выпускают в виде пластинок для, оснащения рабочей части металлорежущего инструмента (резцов, сверл, фрез, разверток).

Металлокерамические твердые сплавы ГОСТ 3882 –74 подразделяют на три группы: вольфрамовую, титановольфрамовую, титанотанталовольфрамовую.

Вольфрамовые твердые применяют при обработке хрупких материалов: чугуна, бронзы, фарфора, стекла.

Пример:

ВК8 - вольфрамовый твердый сплав, в нем содержится примерно 92% карбидов вольфрама и 8% кобальта черновое строгание при неравномерном сечении среза и прерывистом резании, строгании, чернового фрезерования, сверления, чернового рассверливания, чернового зенкерования серого чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов; обработки нержавеющих, высокопрочных и жаропрочных труднообрабатываемых сталей и сплавов, в том числе сплавов титана. [4]

studfiles.net

Конструкционные легированные стали

Количество просмотров публикации Конструкционные легированные стали - 606

Классификация легированных сталей

Легированные стали классифицируются по нескольким признакам.

По химическому составу сталь подразделяется исходя из того, какими элементами она легирована: хромистая (Cr), марганцовистая(Mn), хромоникелœевая (Cr и Ni), хромоникельмолибденовая (Cr, Ni, Mo) и т.д.

По количеству легирующих элементов стали подразделяют на: низколегированные, при содержании легирующих элементов в сумме до 2,5%; среднелœегированные - 2,5 - 10%; высоколегированные - свыше 10%. В случае если сумма легирующих элементов превышает 50%, то получается сплав, а не сталь.

По назначению стали подразделяются на: конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами. При этом, конструкционные стали подразделяют на цементуемые (с низким содержанием углерода - до 0,25-0,30%) и улучшаемые (при более высоких значениях содержания углерода).

По структуре стали делятся на классы: ферритный, перлитный, бейнитный, мартенситный, аустенитный и ледебуритный (карбидный).

К ферритному классу относится сталь с высоким содержанием элемента͵ расширяющего область α-желœеза и сужающего аустенитную γ-область, таким образом, что сталь при небольшом содержании углерода при комнатной температуре получает структуру чистого феррита. К сталям ферритного класса относится, к примеру, хромистая низкоуглеродистая нержавеющая сталь с содержанием хрома 13%.

К перлитному классу относится большинство сренеуглеродистых и высокоуглеродистых конструкционных и инструментальных сталей с небольшим и средним содержанием легирующих элементов. Стали этого класса в нормализованном состоянии (после охлаждения на воздухе из аустенитного состояния) состоят преимущественно из перлита и при наличии других фаз в качестве избыточной структурной составляющей.

К бейнитному классу относят стали, получающих после охлаждения на воздухе бейнитную структуру.

Мартенситный класс составляют высоколегированные стали с высокой устойчивостью аустенита к распаду, в которых при охлаждении на воздухе образуется мартенсит.

Стали ледебуритного (карбидного) класса характеризуются наличием в их структуре устойчивого ледебурита (карбидной эвтектики), образовавшегося при первичной кристаллизации, и сохраняющегося в слитке и промежуточной заготовке. В готовом прокате карбидная эвтектика, раздробившись, может образовывать карбидную неоднородность (строчечность) в инструментальной быстрорежущей и штамповой сталях.

Необходимо иметь в виду, что, с учетом особенностей классификационных признаков одна и та же сталь может одновременно относиться к одному или нескольким классификационным группам. К примеру, хромоникелœевая нержавеющая сталь одновременно относится к группе сталей с особыми свойствами, и к группе конструкционных сталей. Стали инструментальные быстрорежущие ледебуритного (карбидного) класса одновременно можно отнести и к сталям мартенситного класса.

Маркировка легированных сталей

В соответствии с действующими государственными стандартами в России принят буквенно-цифровой принцип маркировки легированных сталей (таблица 6.1).

Таблица 6.1 - Примеры марок сталей и их среднего химического состава

Марка стали Химический состав и классификационные характеристики стали
40Х 0,4% С, 1% Cr, сталь хромистая, конструкционная, улучшаемая, низколегированная, перлитного класса;
18ХГТ 0,18% С, 1% Cr, 1% Mn, 0,1% Ti, сталь хромомарганцевотитановая, конструкционная, цементуемая, низколегированная, перлитного класса;
9ХС 0,9% С, 1% Cr, 1% Si, сталь хромокремнистая инструментальная низколегированная перлитного класса;
ХВГ 1% С, 1% Cr, 1% W, 1% Mn, сталь хромомарганцевовольфрамовая, инструментальная, перлитного класса

Легирующие компоненты в марках сталей обозначаются большими буквами русского алфавита: Х - хром, Н - никель, В - вольфрам, Ф - ванадий, М - молибден, Т - титан, Ю - алюминий Д - медь, К - кобальт, Ц - цирконий, Р - бор, Б - ниобий, Г - марганец, С - кремний. Буква А, стоящая перед началом марки - обозначает марку автоматной стали с улучшенной обрабатываемостью резанием, что достигается введением в сталь повышенного содержания серы или свинца. В случае если буква А стоит в серединœе марки, то она обозначает азот, специально введенный в сталь. В случае если буква А стоит в конце марки, то это обозначает высококачественную сталь с пониженным содержанием серы и фосфора.

Две цифры, стоящие перед буквенным обозначением, соответствуют количеству в стали углерода в сотых долях процента͵ а также показывают принадлежность стали этой марки к группе конструкционных сталей. В случае если впереди букв стоит одна цифра, то она обозначает содержание углерода в десятых долях процента͵ и то, что данная марка соответствует инструментальной стали. В случае если перед буквенным обозначением марки цифры нет, то это значит, что в инструментальной стали содержание углерода, в среднем 1,0%.

Цифры, стоящие после каждой буквы, обозначают содержание в целых процентах того элемента͵ после которого они стоят. В случае если после буквы, обозначающей элемент в марке стали, цифры нет, то это значит, что количество этого элемента в стали равно или около одного процента. Исключение составляют: Mo, Ti, Zr, V, содержание которых в данном случае составляет от 0,1 до 0,3%.

Стоит сказать, что для некоторых марок сталей применяются особые буквенные обозначения. Это в первую очередь относится к букве А, о которой говорилось выше. Быстрорежущие стали начинаются с буквы Р, шарикоподшипниковые - с буквы Ш, электротехнические - с буквы Э. Исследовательские марки, не внесенные в стандарты, имеют заводские маркировки, к примеру, ЭИ - завод "Электросталь" (ЭИ-69, ЭИ-914 и т.д.).

Кроме углеродистых конструкционных сталей, рассмотренных в 5-й главе, в промышленности используются стали легированные. В связи с особенностями их химического состава, условиями их производства и поставки целœесообразно их разделить на следующие группы:

строительные низколегированные стали;

автоматные стали;

конструкционные стали общего назначения, в том числе: цементуемые, улучшаемые, азотируемые;

высокопрочные стали;

пружинно-рессорные стали;

стали для шариковых (роликовых) подшипников;

стали литейные.

Строительные стали.Строительные стали можно разделить на две подгруппы: стали доля сварных металлоконструкций и арматурная для армирования желœезобетонных конструкций. Свариваемые строительные стали предназначены для изготовления конструкций мостов, ферм, котлов, газо- и нефтепроводов и т.д. Важнейшим отличительным свойством таких сталей является высокая технологичность сталей при сварке, или свариваемость.

Свариваемость стали определяется углеродным эквивалентом, который зависит в основном от содержания углерода. Для того чтобы стали хорошо сваривались, значение углеродного эквивалента не должно превышать 0,3 (Сэкв ≤0,3). В связи с этим содержание углерода в строительных сталях не должно бвть более 0,22 %.

Кроме углеродистых сталей обыкновенного качества по ГОСТ 380-94 и проката из качественной стали по ГОСТ 1050-88 (см. гл. 5), в качестве свариваемых строительных сталей используют малолегированные малоуглеродистые стали: 09Г2; 09Г2Д; 14Г2; 17ГС; 17Г1С; 09Г2С; 10Г2С1; 15ГФ; 14Г2АФ; 14Г2АФД; 16Г2АФ; 10Г2Б; 10ХСНД по ГОСТ 19281-89. Поставка сталей в горячекатанном и термически обработанном состоянии. Предел текучести, исходя из марки стали, не менее 290 - 390 МПа, при относительном удлинœении не менее 21 - 19%.

В качестве арматурных сталей при изготовлении желœезобетонных конструкций чаще всœего используют стали углеродистые обыкновенного качества по ГОСТ 380-94 (Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст5сп, Ст5пс). К недостаткам углеродистых свариваемых строительных сталей относят низкую хладностойкость, что приводит к снижению механических характеристик, особенно при эксплуатации их в Сибири и районах крайнего Севера. Повышение прочности и надежности при эксплуатации является проблемой, решаемой с помощью применения легированных сталей. Применяют низколегированные стали 18Г2С; 25Г2С; 35ГС; 80С по ГОСТ 5781-82. Учитывая зависимость отмарки стали и применяемой технологии упрочнения легированные стали могут иметь предел текучести не менее 290 - 590 МПа, при относительном удлинœении не менее 19 - 6%.

Автоматные стали. Обрабатываемость резанием характеризуется способностью получения высокой чистоты поверхности деталей при обработке режущими инструментами при высоких скоростях резания с минимальными усилиями, за счёт исключения налипания на инструмент трудноломающейся длинной стружки. Автоматные стали специально созданы для изготовления массовых деталей, к материалу которых не предъявляется высоких требований по механическим свойствам, но которые должны с высокой степенью технологичности и высокой производительностью изготавливаться на металлорежущих станках-автоматах с высокими требованиями по размерам и чистоте поверхности. Такие стали используются, к примеру, для крепежных деталей.

Автоматные стали созданы на базе введения в сталь присадок S, Se, Ca, Fe, Pb, которые приводят к образованию включений, способствующих получению легко ломающейся стружки. Введение в сталь этих элементов понижает конструктивную прочность сталей, уменьшает предел выносливости после цементации до 40 %. Углеродистые автоматные стали маркируют буквой ʼʼАʼʼ и цифрами, обозначающими содержание углерода в сотых долях процента: А12, А20, А30. При повышенном содержании Mn (до 1 %): А12Г. При введении других элементов они указываются буквами, к примеру: АС11, АС14 – стали, содержащие свинœец до 0,15 – 0,3 %. Важно заметить, что для сохранения высоких механических свойств автоматные стали могут легироваться марганцем, кремнием, хромом, молибденом и др. Размещено на реф.рфВ этом случае марки стали следующие: АС38Г2, АС30ХМ, АС38ХГМ. Их используют в деталях двигателœей.

Кальций вводится в виде силикокальция, глобулирует сульфидные включения, что повышает обрабатываемость. Сера способствует образованию вытянутых вдоль направления прокатки сульфидов марганца, которые оказывают смазывающее действие, и нарушают сплошность металла в зоне резания, образуя короткую и ломкую структуру стружки. Стали с повышенным содержанием серы (0,08 – 0,3 %) обладают повышенной анизотропией механических свойств. Свинœец, при содержании до 0,15 – 0,3 % повышает обрабатываемость резанием при средних и пониженных скоростях резания (до 100 об/мин).

Конструкционные стали общего назначения, в том числе: цементуемые, улучшаемые, азотируемые.Углеродистые стали для машиностроения и других отраслей промышленности используются только в тех случаях, в случае если к материалу изделий не предъявляются высокие требования по механическим свойствам, а также для изготовления мелких деталей, что связано с малой прокаливаемостью углеродистых сталей. Высокий комплекс механических свойств должна быть получен на сталях с оптимальной степенью легирования исходя из размеров изделия и ответственности изделия в процессе эксплуатации. Конструкционные легированные стали общего назначения, преимущественно, поставляются по ГОСТ 4543-88.

Для изготовления цементуемых и нитроцементуемых деталей используются малоуглеродистые (до 0,25% С) мало и среднелœегированные стали. Легирование одним компонентом (к примеру, хромом) позволяет применять после цементации закалку в масло против закалки в воде углеродистых сталей, что уменьшает коробление и устраняет опасность образования трещин (стали, 15Х, 20Х). Увеличение степени легирования хромом, а также дополнительное легирование никелœем, молибденом, вольфрамом увеличивает прокаливаемость и позволяет получать после цементации, нитроцементации и окончательной термической обработки высокий комплекс механических свойств не только в поверхностном цементованном слое но и в сердцевинœе крупногабаритных изделий (стали 20ХН, 12ХН3А, 12Х2Н4А, 18Х2Н4МА, 18Х2Н4ВА). Легирование титаном уменьшает склонность к росту зерна стали при цементационном нагреве (стали 18ХГТ, 25ХГТ).

Улучшаемые стали - это стали, для которых основным методом упрочнения изделий по всœему сечению является улучшение, ᴛ.ᴇ. закалка с высоким отпуском. После улучшения изделия по всœему сечению имеют сочетание высоких прочностных (предел прочности, предел текучести) и пластических характеристик (относительное удлинœение, относительное сужение, ударная вязкость). Создание высокопрочного состояния по всœему сечению требует особого подхода к легированию для изделий с разными размерными характеристиками. Для изделий малых сечений в качестве улучшаемых сталей можно применять и углеродистые стали, к примеру, 35, 40, 45, 50. Эти стали составляют первую группу улучшаемых сталей. Οʜᴎ прокаливаются насквозь при диаметре до 10 мм.

Вторую группу составляют хромистые стали (30Х, 40Х), у которых критический диаметр при закалке в масле составляет 15-20 мм. В третью группу входят стали типа 30ХМ, 35ХМА, 40ХГ, 30ХГТ, 30ХГС, у которых критический диаметр 20-25 мм. Четвертую группу составляют стали типа 40ХН, 40ХНМ Дкр=35-40мм. К пятой группе относятся комплексно легированные стали, к примеру, 38ХН3МФА, у которых Дкр превышает 100 мм.

Азотируемые стали относятся к группе улучшаемых сталей, поскольку, они перед азотированием подвергаются предварительной термической обработке для упрочнения сердцевины. При этом они должны иметь способность к образованию высокопрочных нитридных слоев при насыщении поверхности изделия азотом. В этой связи азотируемые стали содержат, кроме хрома, молибден и алюминий (марки 38ХМЮА, 38ХЮА, 38Х2МЮА).

Высокопрочные стали. В группу высокопрочных сталей относят такие стали, гарантированный предел прочности которых превышает 1500 МПа. К этому классу относятся, к примеру, комплексно легированные мартенситностареющие стали (МСС) и стали с пластичностью, наведенной превращением (ПНП-стали, трип-стали). МСС марки 03Н18К9М5Т - практически безуглеродистая сталь (0,03% С) после закалки с температуры 800 - 850 ˚С с охлаждением на воздухе получает структуру безуглеродистого мартенсита͵ а упрочняется (σв = 2000МПа, δ = 12%) в результате дисперсионного твердения распадающегося мартенсита за счёт выделœения дисперсных включений Ni3Ti, Fe2Mo и др. Размещено на реф.рфТакое явление принято называть старением мартенсита͵ а сталь в связи с этим - мартенситностареющей. Такие стали применяются в самолето- и ракетостроении, в криогенной технике и при повышенных температурах, вплоть до 450 ˚С.

ПНП стали - это стали аустенитного класса. Примером сталей является сталь марки 30Х9Н8М4Г2С2. После закалки от 1000-1100 ˚С сталь имеет аустенитную структуру, поскольку точка начала мартенситного превращения лежит ниже 0 ˚С. Последующая пластическая деформация при температурах 400 - 600 ˚С вызывает явления наклепа и выделœение карбидов, что упрочняет сталь (σв = 1800 - 2000Мпа, δ ≥ 20% ). Высокие значения относительного удлинœения обусловлены тем, что деформация стали в шейке образца при растяжении вызывает развитие мартенситного превращения, упрочняющего металл в шейке, благодаря чему шейка растягивающегося образца перемещается по длинœе образца до тех пор, пока не произойдет критической концентрации внутренних напряжений. А это оказывается возможным только после распространения зоны шейки через всю рабочую зону образца.

Область применения стали: детали авиаконструкций, броневой лист и др.

Пружинно-рессорные стали. Основным требованием к пружинно-рессорным сталям являются высокие значения пределов упругости, выносливости, ударной вязкости, что обеспечивается повышенным содержанием в стали углерода при умеренной степени легированности. В качестве пружинных сталей широко применяются углеродистые стали марок 65, 70, 75, 80, которые для достижения комплекса свойств, соответствующих пружинам, подвергаются специальной обработке - "патентированию", при котором процессы холодного волочения чередуются с изотермической обработкой на троостит. Такая обработка позволяет получать предел прочности на тонкой пружинной патентированной проволоке до 4000-5000МПа, что недостижимо на сталях никакими другими методами обработки. Ограничением применения такой проволоки или ленты является размерный фактор, поскольку проволока диаметром 1,0 мм уже может иметь предел прочности 2 - 3 раза ниже указанных предельных значений.

Пружины более крупных размеров, изготавливаемых методами горячей навивки, а также рессоры изготавливаются из легированных пружинных сталей 65Г, 55С2, 60С2А, 70С3, 50ХГА. Для клапанных пружин, работающих при повышенных температурах, используют сталь 50ХФА. Крупные тяжело нагруженные пружины изготавливают из сталей 60СХФА, 65С2ВА. Пружины холодной навивки из патентированной проволоки требуют проведения после навивки только низкотемпературного отпуска при температуре 300-320 ˚С, а после горячей навивки или гибки рессор требуется проведение упрочняющей термической обработки, состоящей из закалки и среднетемпературного отпуска при температурах 400-500 ˚С.

Стали для шариковых и роликовых подшипников. Стали для изготовления шарико- и роликоподшипников поставляется по ГОСТ 801-78. Основной маркой является сталь ШХ15. Вместе с тем, известна экономно легированная сталь ШХ4 для мелких сортаментов, и сталь для тяжелонагруженных подшипников ШХ15СГ. Все эти стали содержат, в среднем, 1,0% углерода, и хром в количестве, соответствующем цифре после буквы Х в десятых долях процента͵ ᴛ.ᴇ. 0,4% в стали ШХ4 и 1,5% в сталях ШХ15 и ШХ15СГ. Последняя сталь содержит также повышенное количество марганца (1%) и кремния (0,4 - 0,65%). Подшипники, работающие в агрессивных средах, изготавливаются из высокохромистой стали 95Х18 с 18% хрома.

Термическая обработка подшипниковых сталей состоит из закалки с температуры 830-840 ˚С с низкотемпературным отпуском при 160-200 ˚С. При этом достигается твердость не ниже HRC 62.

referatwork.ru

Конструкционная сталь - это... Что такое Конструкционная сталь?

Эта статья или раздел описывает ситуацию применительно лишь к одному региону (СССР/Россия).

Вы можете помочь Википедии, добавив информацию для других стран и регионов.

Конструкцио́нная сталь — сталь, которая применяется для изготовления различных деталей, механизмов и конструкций в машиностроении и строительстве и обладает определёнными механическими, физическими и химическими свойствами. Конструкционные стали подразделяются на несколько подгрупп.

Качество конструкционных углеродистых сталей

Качество конструкционных углеродистых сталей определяется наличием в стали вредных примесей фосфора (P) и серы (S). Фосфор — придаёт стали хладноломкость (хрупкость). Сера — самая вредная примесь — придаёт стали красноломкость. Содержание вредных примесей в стали:

  • Обыкновенного качества — P и S — до 0.05 % (маркировка Ст).
  • Качественная — P и S — до 0.035 % (маркировка Сталь).
  • Высококачественная — P и S — до 0.025 % (маркировка А в конце марки).
  • Особовысококачественная — Р и S — до 0.015 % (маркировка Ш в конце марки).

Стали конструкционные углеродистые обыкновенного качества

Широко применяются в строительстве и машиностроении, как наиболее дешёвые, технологичные, обладающие необходимыми свойствами при изготовлении конструкций массового назначения. В основном эти стали используют в горячекатанном состоянии без дополнительной термической обработки с ферритно-перлитной структурой. В зависимости от последующего назначения конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества подразделяют на три группы: А, Б, В.

Стали группы А

Поставляются с определёнными регламентированными механическими свойствами. Их химический состав не регламентируется. Эти стали применяются в конструкциях, узлы которых не подвергаются горячей обработке — ковке, горячей штамповке, термической обработке и т. д. В связи с этим механические свойства горячекатаной стали сохраняются.

Стали группы Б

Поставляются с определённым регламентированным химическим составом, без гарантии механических свойств. Эти стали применяются в изделиях, подвергаемых горячей обработке, технология которой зависит от их химического состава, а конечные механические свойства определяются самой обработкой.

Стали группы В

Поставляются с регламентируемыми механическими свойствами и химическим составом. Эти стали применяются для изготовления сварных конструкций. Их свариваемость определяется химическим составом, а механические свойства вне зоны сварки определены в состоянии поставки. Такие стали применяют для более ответственных деталей.

По степени раскисления углеродистые стали обыкновенного качества подразделяются на спокойные (СП), полуспокойные (ПС), кипящие (КП). Степень раскисления определяется содержанием кремния (Si) в этой стали. Спокойные — 0.012-0.03 % (Si), полуспокойные — 0.05-0.07 % (Si), кипящие — более 0.07 % (Si).

Маркировка

Основные марки конструкционных углеродистых сталей обыкновенного качества:

Ст1кп2; БСт2пс; ВСт3Гпс; Ст4-2; … ВСт6сп3.

  • Буква перед маркой показывает группу стали. Сталь группы А — буквой не обозначается.
  • Ст — показывает, что сталь обыкновенного качества.
  • Первая цифра — номер по ГОСТу (от 0 до 6).
  • Буква Г после первой цифры — повышенное содержание марганца (Mn)-(служит для повышения прокаливаемости стали).
  • сп; пс; кп — степень раскисления стали.
  • Вторая цифра — номер категории стали (от 1 до 6 — основные механические свойства). Сталь 1-ой категории цифрой не обозначается.
  • Тире между цифрами указывает, что заказчик не предъявлял требований к степени раскисления стали.

Применение

  • Ст3; Ст4 — крепёжные детали, фасонный прокат.

Стали углеродистые качественные

Качественными углеродистыми сталями являются стали марок: Сталь08; Сталь10; Сталь15 …; Сталь78; Сталь80; Сталь85, Также к этому классу относятся с повышенным содержанием марганца (Mn — 0.7-1.0 %): Сталь 15Г; 20Г … 65Г, имеющие повышенную прокаливаемость.

Маркировка

  • Сталь — слово «Сталь» указывает, что данная углеродистая сталь качественная. (В настоящее время слово "Сталь" не пишется, указывается только индекс и последующие буквы)
  • Цифра — указывает на содержание в стали углерода (С) в сотых долях процента.

Применение

Низкоуглеродистые стали марок Сталь08, Сталь08КП, Сталь08ПС относятся к мягким сталям, применяемым чаще всего в отожжённом состоянии для изготовления деталей методом холодной штамповки - глубокой вытяжки. стали марок Сталь10, Сталь15, Сталь20, Сталь25 обычно используют как цементируемые, а высокоуглеродистые Сталь60 … Сталь85 — для изготовления пружин, рессор, высокопрочной проволоки и других изделий с высокой упругостью и износостойкостью.

Сталь30 … Сталь50 и аналогичные стали с повышенным содержанием марганца Сталь30Г, Сталь40Г, Сталь50Г применяют для изготовления самых разнообразных деталей машин.

Стали повышенной обрабатываемости (автоматные)

К сталям с повышенной обрабатываемостью или автоматным сталям относят стали с высоким содержанием серы и фосфора, а также стали, специально легированные селеном (Se), теллуром (Те) или свинцом (Pb). Указанные элементы способствуют повышению скорости резания, уменьшают усилие резания и изнашиваемость инструмента улучшают чистоту и размерную точность обработанной поверхности, облегчают отвод стружки из зоны резания и т. д. Эти стали используют в массовом производстве для изготовления деталей на станках-автоматах.

Стали с повышенным содержанием серы и фосфора обладают пониженными механическими свойствами и их используют для изготовления малонагруженных деталей (например, метизов).

Маркировка

Вначале марки автоматной стали всегда стоит буква А.

Легированные конструкционные стали

Легированные конструкционные стали применяются для наиболее ответственных и тяжелонагруженных деталей машин. Практически всегда эти детали подвергаются окончательной термической обработке — закалке с последующим высоким отпуском в районе 550—680 °C (улучшение), что обеспечивает наиболее высокую конструктивную прочность. Легирующие элементы — химические элементы, которые вносят в состав конструкционных сталей для придания им требуемых свойств. Ведущая роль легирующих элементов в конструкционных сталях заключается и в существенном повышении их прокаливаемости. Основными легирующими элементами этой группы сталей являются хром (Cr), марганец (Mn), никель (Ni), молибден (Mo), ванадий (V) и бор (В). Содержание углерода (С) в легированных конструкционных сталях — в пределах 0.25-0.50 %.

Маркировка

  • Две цифры вначале маркировки указывают на конструкционные стали (одна цифра — на инструментальные). Это содержание в стали углерода в сотых долях процента.
  • Буква без цифры — определённый легирующий элемент с содержанием в стали менее 1 %.(А-азот, Р-бор, Ф-ванадий, Г-марганец, Д-медь, К-кобальт, М-молибден, Н-никель, С-кремний, Х-хром, П-фосфор, Ч-редкоземельные металлы, В-вольфрам, Т-титан, Ю-алюминий, Б-ниобий)
  • Буква и цифра после неё — определённый легирующий элемент с содержанием в процентах (цифра).
  • Буква А в конце маркировки — указывает на высококачественную сталь.
  • Например 38Х2Н5МА — это среднелегированная высококачественная хромоникелевая конструкционная сталь. Химический состав: углерод — около 0,38 %; хром — около 2 %; никель — около 5 %; молибден — около 1 %.

Стали конструкционные теплоустойчивые

К теплоустойчивым конструкционным относятся стали, используемые в энергетическом машиностроении для изготовления котлов, сосудов, паронагревателей, паропроводов, а также в других отраслях промышленности для работы при повышенных температурах. Рабочие температуры теплоустойчивых сталей достигают 600—650 °C, причём детали из них должны работать без замены длительное время (до 10000-20000 ч.).

При давлениях 6 МПа и температурах до 400 °C используются углеродистые котельные стали (12К, 15К, 18К, 20К). Для деталей энергоблоков, работающих при давлении до 25.5 МПа и температурой до 585 °C применяются стали, легированные хромом, молибденом, ванадием. Содержание углерода 0.08-0.27 %. Термообработка этих сталей заключается в закалке или нормализации с обязательным высоким отпуском.

Стали конструкционные подшипниковые

Особенностью эксплуатации подшипников являются высокие локальные нагрузки. В связи с этим к чистоте стали предъявляются чрезвычайно высокие требования, особенно по неметаллическим включениям карбидной неоднородности. Обеспечение высокой статической грузоподъёмности достигается применением в качестве материала для подшипников заэвтектоидных легированных хромом сталей, обработанных на высокую твёрдость.

Маркировка

ШХ9, ШХ15.

  • Содержание углерода — около 1 %;
  • Содержание хрома в десятых долях процента (например: ШХ15 — хром — около 1.5 %)

Стали конструкционные рессорно-пружинные

14ХН4А, 38Х2Н5М, 20ХН3А.

Общее требование, предъявляемое к рессорно-пружинным сталям, — обеспечение высокого сопротивления малым пластическим деформациям (предел упругости) и релаксационной стойкости (сопротивление релаксации напряжений). Эти характеристики обеспечивают точность и надёжность работы пружин и постоянство во времени таких эксплуатационных свойств, как крутящий момент, силовые параметры. Пружинные стали в виде проволоки и ленты упрочняют холодной пластической деформацией и закалкой на мартенсит с последующим отпуском. Готовые пружины подвергают стабилизирующему отпуску.

Литература

  • Стали и сплавы. Марочник. Справ. изд./ В. Г. Сорокин и др. Науч. С77. В. Г. Сорокин, М. А. Гервасьев - М.: "Интермет Инжиниринг", 2001 - 608с, илл. ISBN 5-89594-056-0

См. также

Ссылки

biograf.academic.ru

Конструкционная легированная сталь общего назначения

Механические и технологические свойства машиностроительной (конструкционной) легированной стали общего назначения  [c.189]

КОНСТРУКЦИОННАЯ ЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ  [c.113]

Дальнейшее развитие металлургии и машиностроения привело к необходимости изменения, уточнения к дополнения некоторых важнейших ГОСТ. Введены новые ГОСТ 380-,50, Сталь углеродистая горячекатанная обыкновенного качества 2335-50, Поковки из углеродистой стали обш,его назначения 2334-50, Поковки из легированной стали общего назначения 5950-51, Сталь инструментальная легированная 5952-51, Сталь инструментальная быстрорежущая 5632-51, Сталь высоколегированная нержавеющая, жаропрочная и сплавы с высоким омическим сопротивлением 5639-51, Сталь. Метод определения величины зерна 5657-51, Сталь конструкционная. Испытание на прокаливаемость и другие.  [c.5]

Сера — вредная примесь, повышает склонность стали к образованию горячих трещин. Верхний предел содержания в конструкционных сталях общего назначения 0,05 %, в качественных — 0,04 % и в легированных — 0,03 или 0,02 %.  [c.278]

Фосфор — вредная примесь, способствует резкому снижению ударной вязкости стали, повышает температуру перехода ее в хрупкое состояние. Верхний предел содержания в конструкционных сталях общего назначения 0,04%, в качественных — 0,035 % и в легированных— 0,03 или 0,02%.  [c.278]

В зависимости от химического состава различают стали углеродистые и легированные, по применению— стали общего назначения (конструкционные), идущие на изготовление деталей машин и конструкций, и инструментальные, предназначающиеся для изготовления инструмента,  [c.157]

При температурах до 300—350 С предел ползучести при длительном нагружении стали остается выше предела текучести. Поэтому при работе до 300— 350° С применяют углеродистые и легированные конструкционные стали общего назначения, однако при условии, что допускаемые напряжения исчисляются по отношению к пределу текучести или к пределу прочности, определенных при указанной температуре  [c.128]

Механические свойства легированной конструкционной стали общего назначения  [c.142]

Отливки из конструкционной нелегированной и легированной стали (ГОСТ 977—75) в зависимости от назначения и требований, предъявляемых к деталям, делятся на три группы I — отливки общего назначения для деталей, конфигурация и размеры которых определяются только конструктивными и технологическими соображениями II — отливки ответственного назначения для деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при статических и циклических нагрузках III — отливки особого ответственного назначения для деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при динамических ударных нагрузках. При поточно-массовом конвейерном производстве разделение отливок по группам не производится. В табл.  [c.49]

По ГОСТ 8479-70 поставляются поковки общего назначения диаметром пли толщиной до 800 мм из конструкционной углеродистой и легированной стали, изготавливаемые свободной ковкой или горячей штамповкой. Поковки в зависимости от назначения и условий работы изготовляемых  [c.89]

Технические условия на поковки общего назначения диаметром (тол-шиной) до 800 мм из конструкционной углеродистой, низколегированной и легированной стали, изготовляемые ковкой, регламентированы ГОСТ 8479—70. По ГОСТ 8479—70 поковки разделены на пять групп  [c.492]

Марки электродов общего назначения для сварки углеродистых и легиро ванных конструкционных сталей и легированных теплоустойчивых сталей установлены ГОСТ 9467—60 (табл. 79). Эти электроды с различными по назначению и весьма разнообразными по составу покрытиями широко применяют при восстановлении автомобильных деталей. ГОСТ 9467—60 не только регламентирует механические свойства металла, наплавленного перечисленными в табл. 79 электродами, но и устанавливает виды составов их покрытий (табл. 80).  [c.98]

ГОСТ 8479-70 распространяется на поковки общего назначения из конструкционных углеродистых, низколегированных и легированных сталей с толщиной или диаметром до 800 мм. Поковки должны изготавливаться методами горячей штамповки или свободной ковки. Стандарт определяет основные технические требования к приемке и поставке поковок в зависимости от группы поковок.  [c.98]

ГОСТ 8479—57 Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали устанавливаются общие требования к поковкам, изготовляемым свободной ковкой и горячей штамповкой. В зависимости от назначения поковки по видам испытаний подразделяются на пять групп I группа — поковки, изготовляемые из одной марки стали, поставляются без испытаний II группа — поковки одной марки стали с термообработкой по одинаковому режиму, проходят испытания на твердость в количестве 5% от партии, но не менее 5 шт. III группа — поковки одной марки стали, совместно прошедшие термообработку, испытывается на твердость каждая поковка IV группа — поковки одной плавки и совместной термической обработки, твердость определяется у каждой поковки, а механические свойства от партии V группа— каждая поковка испытывается на механические свойства.  [c.143]

Сталь листовая легированная конструкционная общего назначения (ГОСТ 1542—71), Листовая легированная конструкционная  [c.110]

К нормальным по снаряженной массе относятся те автомобили, для изготовления которых применяются обычные конструкционные материалы с использованием в основном легированных сталей для ответственных деталей трансмиссии и несущих систем. Для них характерно незначительное применение легких сплавов и пластмасс. Обычно узлы н агрегаты этих автомобилей применяют для создания в унифицированном семействе целой гаммы автомобилей различного назначения (общего, самосвалы и т. п.). В современном автомобилестроении такие автомобили наиболее массовые,  [c.68]

Сталь качественная конструкционная в калиброванном виде выпускается по ГОСТ 1051—59. По этому стандарту выпускаются углеродистые стали и некоторые марки легированных сталей. Конструкционные качественные стали выпускают круглого сечения — ГОСТ 7417—57, квадратного — ГОСТ 8559—57 и шестигранного — ГОСТ 8560—67. В зависимости от назначения качественную конструкционную сталь подразделяют на следующие группы А —особе класс точности 2а, 3, За Б — общего назначения, класс точности За, 4, 5 В — для холодной механическое обработки, класс точности 5. Стали группы В хорошо обрабатываются на станках при высоких скоростях резания, обеспечивая получение чистой поверхности деталей.  [c.37]

Согласно ГОСТ 9466-75 электроды для сварки и наплавки сталей в зависимости от назначения разделены на классы для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с конструкционных сталей с Qb > 600 МПа - Л для сварки теплоустойчивых сталей - Т для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - В для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами - Н. Этот ГОСТ регламентирует размеры электродов, толщину и типы покрытий, условные обозначения, общие технические требования, правила приемки и методы испытания.  [c.36]

Конструкционные легированные стали в свою очередь делят на строительные (или низколегированные) и машиностроительные общего назначения (цементуемые и улучшаемые), а также рессорнопружинные, шарикоподшипниковые и др.  [c.195]

Стали легированные конструкционные (табл. 6) общего назначения имеют большое количество марок, из которых укажем лишь некоторые, наиболее часто встречающиеся при токарной обработке 15Х, 20Х, 40Х, 45Х, 50Г2, ЗОХМ, 40ХН, 20ХГСА, ЗОХГС и 60Г.  [c.8]

Экономичность. При проектировании и изготовлении новых машин экономические показатели должны всегда стоять на одном из первых мест. Стоимость машины определяется технологичностью конструкции, затратами на материалы (например, в редукторах общего назначения это составляет 85%, в автомобилях— 70%), на изготовление и обработку ее деталей. Масса проектируемой машины — важнейший технико-экономический параметр. Часто этот параметр является исходным при проектировании (например, при проектировании самолетов, ракет и т. п.). Для снижения массы и стоимости машин во всех случаях, где это возможно, следует применять облегченные тонкостенные профили проката, а также прогрессивные методы изготовления деталей и узлов. Для снижения стоимости машин большое значение имеет замена дорогостоящих конструкционных материалов, таких, как цветные металлы и их сплавы, а также легированные стали, более дешевыми материалами из металлопорошков, пластмасс и др.  [c.9]

В конструкциях штамповок следует избегать резких переходов по поперечным сечениям. Желательно, чтобы плоскости поперечных сечений по длине штамповки изменялись не более чем в отношении 1 3. При большем перепаде надо обязательно предусматривать плавные переходы. Несоблюдение этого требования затрудняет течение металла по ручьям штампа или требует введения припусков под последующую механическую обработку. Это не только усложняет изготовление детали, но и приводит к перерезанию волокон при механической обработке, что снижает долговечность детали. На внутренних и внешних углах и кромках штамповки следует предусматривать достаточные радиусы или галтели. В конструкциях штамповок нежелательно кметь тонкие полки, особенно расположенные в плоскости, параллельной плоскости разъема. При штамповке таких деталей требуется очень большая деформирующая сила либо большое число ударов молота, что приводит к быстрому износу штампов и удлинению процесса штамповки. Желательно, чтобы конструкция детали предусматривала плоскость разъема, проходящую по плоской, а не ломаной или криволинейной поверхности. В плоскости разъема должны лежать два наибольших габаритных размера штампуемой детали. Технические требования на поковки общего назначения диаметром (толщиной) до 800 мм из конструкционной углеродистой, низколегированной и легированной стали, получаемые свободной ковкой и горячей штамповкой, регламентированы ГОСТом 8479—70. Заготовки можно получать непосредственно из проката или стальных профилей. Сортовой прокат — круглый, квадратный, шестигранный, прямоугольный, листовой и трубный — целесообразно применять  [c.353]

Полосы общего назначения поставляют по маркам и техническим требованиям согласно ГОСТ 535—58 в том числе из углеродистой стали по ГОСТ 380—71, 1 онструкцион-ной — по ГОСТ 1050—74, низколегированной — по ГОСТ 19281—73 и стали легированной конструкционной — по ГОСТ 4543—71) полосы для гаек — по маркам и тexничe ки f требованиям согласно ГОСТ 6422—76,  [c.53]

Рекомендуемые материалы. Для металлоконструкций рыхлителей общего назначения рекомендуют низколегированную конструкционную сталь, а для зубьев — легированную сталь 40ХН с пределом прочности 14 000—18 ООО кгс см . Закалка зубьев обычными способами не рекомендуется из-за образования микротрещин. Наконечники рекомендуется изготовлять из материалов с износостойкостью не ниже, чем у термически обработанной стали 110Г13Л по ГОСТу 2176—67.  [c.155]

По назначению легированные стали молфизическими свойства-КП1. Конструкционные стали в свою очередь можно подразделить на стали, используемые в строительстве, для ьзшпиo тpoeнпя общего назначения, высокопрочные, коррозионностойкне, жаропрочные и лоростойкие.  [c.181]

Резьбовые детали общего назначения изготавливают из стали углеродистой обыкновенного качества и стали качественной конструкционной без термообработки. Легированные конструкционные стали, с общей или местной термообработкой, применяют при переменных и ударных нагрузках. Если конструкция ограничивается жесткими требованиями массы, габаритов, а также прочности, используют титановые и берилли-евые сплавы (удельный вес 4,5). Болты из титановых сплавов значительно менее чувствительные к перекосам опорных поверхностей ввиду их больших (примерно в два раза) упругих удлинений.  [c.224]

mash-xxl.info

Сталь конструкционная - ГП Стальмаш

Металлопрокат из наличия на складе ГП Стальмаш - более 2000 марко-профиле-размеров металлопродукции в более 250 марках сталей:*качественные конструкционные углеродистые стали ГОСТ 1050-88, *качественные конструкционные легированные стали ГОСТ 4543-71, *подшипниковые стали ГОСТ 801-78, *пружинные (рессорно-пружинные) стали ГОСТ 14959-79, *автоматные (повышенной обрабатываемости) стали ГОСТ 1414-75 

Конструкционные стали и сплавы

Конструкционными называются стали, предназначенные для изготовления деталей машин (машиностроительные стали) , конструкций и сооружений (строительные стали).

Углеродистые конструкционные сталиУглеродистые конструкционные стали подразделяются на:1. конструкционные стали обыкновенного качества2. конструкционные качественные стали

Стали обыкновенного качества изготавливают следующих марок Ст0, Ст1, Ст2,..., Ст6 (с увеличением номера возрастает содержание углерода) . Ст4 — углерода 0.18-0.27%, марганца 0.4-0.7%. Стали обыкновенного качества, особенно кипящие, наиболее дешевые. Стали отливают в крупные слитки, вследствие чего в них развита ликвация и они содержат сравнительно большое количество неметаллических включений.

С повышением условного номера марки стали возрастает предел прочности (sв) и текучести (s0.2) и снижается пластичность (d, y) . Ст3сп имеет sв=380490МПа, s0.2=210250МПа, d=2522%. Из сталей обыкновенного качества изготовляют горячекатаный рядовой прокат: балки, швеллеры, уголки, прутки, а также листы, трубы и поковки. Стали в состоянии поставки широко применяют в строительстве для сварных, клепанных и болтовых конструкций. С повышением содержания в стали углерода свариваемость ухудшается. Поэтому стали Ст5 и Ст6 с более высоким содержанием углерода применяют для элементов строительных конструкций, не подвергаемых сварке.

Качественные углеродистые стали выплавляют с соблюдением более строгих условий в отношении состава шихты и ведения плавки и разливки. Содержание S<=0.04%, P<=0.0350.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.

Качественные углеродистые стали маркируют цифрами 08,10,15,..., 85, цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Низкоуглеродистые стали (С<0.25%) 05кп, 08,07кп, 10,10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью sв=330340МПа, s0.2=230280МПа, d=3331%.

Стали без термической обработки используют для малонагруженных деталей, ответственных сварных конструкций, а также для деталей машин, упрочняемых цементацией.Среднеуглеродистые стали (0.3-0.5% С) 30,35,..., 55 применяют после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для самых разнообразных деталей во всех отраслях промышленности. Эти стали по сравнению с низкоуглеродистыми имеют более высокую прочность при более низкой пластичности (sв=500600МПа, s0.2=300360МПа, d =2116%) . Среднеуглеродистые стали (ст.30, ст.35,...ст.55) следует применять для изготовления небольших деталей или более крупных, но не требующих сквозной прокаливаемости. 

Высокоуглеродистые стали - сталь с высоким содержанием углерода (0.6-0.85% С) 60,65,..., 85 обладают высокой прочностью, износостойкостью и упругими свойствами. Из этих сталей изготавливают пружины и рессоры, шпиндели, замковые шайбы, прокатные валки и т.д.

Легированные конструкционные сталиЛегированные стали широко применяют в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении, в автомобильной промышленности, тяжелом и транспортном машиностроении в меньшей степени в станкостроении, инструментальной и других видах промышленности. Эти стали применяют для тяжело нагруженных металлоконструкций.

Сталь, в которой суммарное количество содержание легирующих элементов не превышает 2.5%, относятся к низколегированным, содержащие 2.5-10% — к легированным, и более 10% к высоколегированным (содержание железа более 45%) .

Легированные конструкционные стали маркируют цифрами и буквами. Двухзначные цифры, приводимые в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент. Пример, сталь 12Х2Н4А содержит 0.12% С, 2% Cr, 4% Ni и относится к высококачественным, на что указывает в конце марки буква А.

Строительные низколегированные сталиНизколегированными называют стали содержащие не более 0.22% С и сравнительно небольшое количество недефицитных легирующих элементов: до 1.8% Mn, до 1,2% Si, до 0,8% Cr и другие. К этим сталям относятся стали 09Г2,09ГС, 17ГС, 10Г2С1,14Г2,15ХСНД, 10ХНДП и многие другие. Стали в виде листов, сортового фасонного проката применяют в строительстве и машиностроении для сварных конструкций, в основном без дополнительной термической обработки. Низколегированные низкоуглеродистые стали хорошо свариваются.

Арматурные стали Для армирования железобетонных конструкций применяют углеродистую или низкоуглеродистую сталь в виде гладких или периодического профиля стержней.

Стали для холодной штамповки Для обеспечения высокой штампуемости отношение sв/s0.2 стали должно быть 0.5-0.65 при y не менее 40%. Штампуемость стали тем хуже, чем больше в ней углерода. Кремний, повышая предел текучести, снижает штампуемость, особенно способность стали к вытяжке. Поэтому для холодной штамповки более широко используют холоднокатаные кипящие стали 08кп, 08Фкп (0.02-0.04% V) и 08Ю (0.02-0.07% Al) .

Конструкционные (машиностроительные) цементируемые (нитроцементуемые) легированные сталиДля изготовления деталей, упрочняемых цементацией, применяют низкоуглеродистые (0.15-0.25% С) стали. Содержание легирующих элементов в сталях не должно быть слишком высоким, но должно обеспечить требуемую прокаливаемость поверхностного слоя и сердцевины. Хромистые стали 15Х, 20Х, 40Х предназначены для изготовления небольших изделий простой формы, цементируемых на глубину 1.0-1.5мм. Хромистые стали по сравнению с углеродистыми обладают более высокими прочностными свойствами при некоторой меньшей пластичности в сердцевине и лучшей прочности в цементируемом слое., чувствительна к перегреву, прокаливаемость невелика.Сталь 20Х — sв=800МПа, s0.2=650МПа, d=11%, y=40%.

Хромованадиевые стали (15ХФ, 20ХФ). Легирование хромистой стали ванадием (0.1-0.2%) улучшает механические свойства (сталь 20ХФ) . Кроме того, хромованадиевые стали менее склонны к перегреву. Используют только для изготовления сравнительно небольших деталей.

Хромоникелевые стали применяются для крупных деталей ответственного значения, испытывающих при эксплуатации значительные динамические нагрузки. Повышенная прочность, пластичность и вязкость сердцевины и цементированного слоя. Стали малочувствительны к перегреву при длительной цементации и не склонны к перенасыщению поверхностных слоев углеродом Сталь 12Х2Н4А — sв=1150МПа, s0.2=950МПа, d=10%, y=50%

Хромомарганцевые стали применяют во многих случаях вместо дорогих хромоникелевых. Однако они менее устойчивы к перегреву, чем хромоникелевые стали и имеют меньшую вязкость по сравнению с хромоникелевыми. В автомобильной и тракторной промышленности, в станкостроении применяют стали 18ХГТ и 25ХГТ.

Хромомарганцевоникелевые стали. Повышение прокаливаемости и прочности хромомарганцевых сталей достигается дополнительным легированием их никелем.На ВАЗе широко применяют стали 20ХГНМ, 19ХГН и 14ХГН.После цементации эти стали имеют высокие механические свойства. Сталь 15ХГН2ТА — sв=950МПа, s0.2=750МПа, d=11%, y=55%.

Стали, легированные бором. Бор увеличивает прокаливаемость стали, делает сталь чувствительной к перегреву.В промышленности для деталей, работающих в условиях износа при трении, применяют сталь 20ХГР, а также сталь 20ХГНР.Сталь 20ХГНР — sв=1300МПа, s0.2=1200МПа, d=10%, y=09%.

Конструкционные (машиностроительные) улучшаемые легированные сталиСтали имеют высокий предел текучести, малую чувствительность к концентраторам напряжений, в изделиях, работающих при многократном приложении нагрузок, высокий предел выносливости и достаточный запас вязкости. Улучшаемые стали обладают хорошей прокаливаемостью и малой чувствительностью к отпускной хрупкости.

При полной прокаливаемости сталь имеет лучшие механические свойства, особенно сопротивление хрупкому разрушению — низкий порог хладноломкости, высокое значение работы развития трещины КСТ и вязкость разрушения К1с.

Хромистые стали 30Х, 40Х и 50Х применяют для средненагруженных деталей небольших размеров. С увеличением содержания углерода возрастает прочность, но снижаются пластичность и вязкость. Прокаливаемость хромистых сталей невелика.

Хромомарганцевые стали. Совместное легирование хромом (0.9-1.2%) и марганцем (0.9-1.2%) позволяет получить стали с достаточно высокой прочностью и прокаливаемостью (40ХГ) . Однако хромомарганцевые стали имеют пониженную вязкость, повышенный порог хладноломкости (от 20 до - 60°С) , склонность к отпускной хрупкости и росту зерна аустенита при нагреве. Сталь 40ХГТР — sв=1000МПа, s0.2=800МПа, d=11%, y=45%.

Хромокремнемарганцевые стали. Высоким комплексом свойств обладают хромокремнемарганцевые стали (хромансил) . Стали 20ХГС, 25ХГС и 30ХГС обладают высокой прочностью и хорошей свариваемостью. Стали хромансил применяют также в виде листов и труб для ответственных сварных конструкций (самолетостроение) . Стали хромансил склонны к обратимой отпускной хрупкости и обезуглероживанию при нагреве.

Хромоникелевые стали обладают высокой прокаливаемостью, хорошей прочностью и вязкостью. Они применяются для изготовления крупных изделий сложной конфигурации, работающих при динамических и вибрационных нагрузках.

Хромоникелемолибденовые стали. Хромоникелевые стали обладают склонностью к обратимой отпускной хрупкостью, для устранения которой многие детали небольших размеров из этих сталей охлаждают после высокого отпуска в масле, а более крупные детали в воде для устранения этого дефекта стали дополнительно легируют молибденом (40ХН2МА) или вольфрамом.

Хромоникелемолибденованадиевые стали (ст.38ХН3МФА) обладают высокой прочностью, пластичностью и вязкостью и низким порогом хладноломкости. Этому способствует высокое содержание никеля. Недостатками сталей являются трудность их обработки резанием и большая склонность к образованию флокенов. Стали применяют для изготовления наиболее ответственных деталей турбин и компрессорных машин.

Стали с повышенной обрабатываемостью резанием (автоматные стали) Наиболее часто применяют автоматные стали А12, А20, А40, имеющие повышенное содержание серы (0.08-0.3%) , фосфора (<=0.05%) и марганца (0.7-1.0%) . Сталь А40Г содержит 1.2-1.55% Mn. Фосфор, повышая твердость, прочность и охрапчивая сталь, способствует образованию ломкой стружки и получению высокого качества поверхности.

Стали обладают большой анизотропией механических свойств, склонны к хрупкому разрушению, имеют пониженный предел выносливости. Поэтому сернистые автоматные стали применяют лишь для изготовления неответственных изделий — преимущественно нормалей или метизов.

Мартенсито-стареющие высоко прочные стали Широкое применение в технике получила высокопрочная мартенсито-стареющая сталь Н18К9М5Т (<=0.03% С, ~18% Ni, ~9% Co, ~5% Mo, ~0.6 Ti) .

Кроме стали Н18К9М5Т нашли применение менее легированные мартенсито-стареющие стали: Н12К8М3Г2, Н10Х11М2Т (sв=14001500МПа) , Н12К8М4Г2, Н9Х12Д2ТБ (sв=16001800МПа) , KCU=0.350.6 МДж/м2, s0.2=18002000МПа. Мартенсито-стареющие стали имеют высокий предел упругости s0.002=1500МПа.

Мартенсито-стареющие стали применяют в авиационной промышленности, в ракетной технике, в судостроении, в приборостроении для упругих элементов, в криогенной технике и т.д. Эти стали дорогостоящие.

Рессорно-пружинные стали общего назначения Рессорно-пружинные стали предназначены для изготовления пружин, упругих элементов и рессор различного назначения. Они должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям, пределом выносливости и релаксационной стойкостью при достаточной пластичности и вязкости.Для пружин малого сечения применяют углеродистые стали 65,70,75,85. Сталь 85 — s0.2=1100МПа, sв=1150МПа, d=8%, y=30%.

Более часто для изготовления пружин и рессор используют легированные стали. Стали 60С2ХФА и 65С2ВА, имеющие высокую прокаливаемость, хорошую прочность и релаксационную стойкость применяют для изготовления крупных высоконагруженных пружин и рессор.

Когда упругие элементы работают в условиях сильных динамических нагрузок, применяют сталь с никелем 60С2Н2А. Для изготовления автомобильных рессор широко применяют сталь 50ХГА, которая по техническим свойствам превосходит кремнистые стали. Для клапанных пружин рекомендуется сталь 50ХФА, не склонная к перегреву и обезуглероживанию.

Шарикоподшипниковые стали Для изготовления тел качения и подшипниковых колец небольших сечений обычно используют высокоуглеродистую хромистую сталь ШХ15 (0.95-1.0% С и 1.3-1.65% Cr) , а больших сечений — хромомарганцевую сталь ШХ15СГ (0.95-1.05% С, 0.9-1.2% Cr, 0.4-0.65% Si и 1.3-1.65% Mn) , прокаливающуюся на большую глубину. Стали обладают высокой твердостью, износостойкостью и сопротивлением контактной усталости. К сталям предъявляются высокие требования по содержанию неметаллических включений, так как они вызывают преждевременное усталостное разрушение. Недопустима также карбидная неоднородность.

Для изготовления деталей подшипников качения, работающих при высоких динамических нагрузках, применяют цементуемые стали 20Х2Н4А и 18ХГТ. После газовой цементации, высокого отпуска, закалки и отпуска детали подшипника из стали 20Х2Н4А имеют на поверхности 58-62 HRC и в сердцевине 35-45 HRC.

Износостойкие сталиДля деталей, работающих на износ в условиях абразивного трения и высоких давлений и ударов, применяют высокомарганцевую литую аустенитную сталь 110Г13Л, содержащую 0.9-1.3% С и 11,5-14.5% Mn. Она обладает следующими механическими свойствами: s0.2=250350МПа, sв=8001000МПа, d=3545%, y=4050%.

Сталь 110Г13Л обладает высокой износостойкостью только при ударных нагрузках. При небольших ударных нагрузках в сочетании с абразивным изнашиванием либо при чистом абразивном изнашивании мартенситное превращение не протекает и износостойкость стали 110Г13Л невысокая. Для изготовления лопастей гидротурбин и гидронасосов, судовых гребных винтов и других деталей, работающих в условиях изнашивания при кавитационной эрозии, применяют стали с нестабильным аустенитом 30Х10Г10,0Х14АГ12 и 0Х14Г12М, испытывающим при эксплуатации частичное мартенситное превращение.

Коррозийно-стойкие и жаростойкие стали и сплавы Жаростойкие стали и сплавы. Повышение окалиностойкости достигается введением в сталь главным образом хрома, а также алюминия или кремния, т.е. Элементов, находящихся в твердом растворе и образующих в процессе нагрева защитные пленки оксидов (Cr, Fe) 2O3, (Al, Fe) 2O3. Для изготовления различного рода высокотемпературных установок, деталей печей и газовых турбин применяют жаростойкие ферритные (12Х17,15Х25Т и др.) и аустенитные (20Х23Н13,12Х25Н16Г7АР, 36Х18Н25С2 и др.) стали, обладающие жаропрочностью.

Коррозионно-стойкие стали устойчивы к электрохимической коррозии. Стали 12Х13 и 20Х13 применяют для изготовления деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам (клапанов гидравлических прессов, предметов домашнего обихода) , а также изделий, испытывающих действие слабо агрессивных сред (атмосферных осадков, водных растворов солей органических кислот) .

Стали 30Х13 и 40Х13 используют для карбюраторных игл, пружин, хирургических инструментов и т.д.

Стали 15Х25Т и 15Х28 используют чаще без термической обработки для изготовления сварных деталей, работающих в более агрессивных средах и не подвергающихся действию ударных нагрузок, при температуре эксплуатации не ниже -20°С.

Сталь 12Х18Н10Т получила наибольшее распространение для работы в окислительных средах (азотная кислота) .

Коррозионно-стойкие сплавы на железоникелевой и никелевой основе. Сплав 04ХН40МДТЮ предназначен для работы при больших нагрузках в растворах серной кислоты. Для изготовления аппаратуры, работающей в солянокислых средах, растворах серной и фосфорной кислоты, применяют никелевый сплав Н70МФ. Сплавы на основе Ni-Mo имеют высокое сопротивление коррозии в растворах азотной кислоты.

Для изготовления сварной аппаратуры, работающей в солянокислых средах, применяют сплав Н70МФ.

Наибольшее распространение получил сплав ХН65МВ для работы при повышенных температурах во влажном хлоре, солянокислых средах, хлоридах, смесях кислот и других агрессивных средах. Сталь Н70МФ — sв=950МПа, s0.2=480МПа, d=50%.

Двухслойные стали нашли применение для деталей аппаратуры (корпусов аппаратов, днищ, фланцев, патрубков и др.) , работающих в коррозионной среде. Эти стали состоят из основного слоя — низколегированной (09Г2,16ГС, 12ХМ, 10ХГСНД) или углеродистой (Ст3) стали и коррозийно-стойкого плакирующего слоя толщиной 1-6мм из коррозийно-стойких сталей (08Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х13) или никелевых сплавов (ХН16МВ, Н70МФ) .

Криогенные стали Криогенные стали (10Х14Г14Н4Т)обладают достаточной прочностью при нормальной температуре в сочетании с высоким сопротивлением хрупкому разрушению при низких температурах. К этим сталям нередко предъявляют требования высокой коррозийной стойкости. В качестве криогенных сталей применяют низкоуглеродистые никелевые стали и стали аустенитного класса, несклонные к хладноломкости. Для сварных конструкций, работающих при температуре до -196°С, используют стали с 6-7% Ni (ОН6А) и 8.5- 9.5% Ni (ОН9А) , обладающие низким порогом хладноломкости.

Из этих сталей изготовляют цилиндрические или сферические резервуары для хранения и транспортировки сжиженных газов при температуре не ниже -196°С.

Жаропрочные стали и сплавы Жаропрочными называют стали и сплавы, способные работать под напряжением при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью. Жаропрочные стали и сплавы применяют для изготовления многих деталей котлов, газовых турбин, реактивных двигателей, ракет и т.д., работающих при высоких температурах. Жаропрочные стали благодаря невысокой стоимости широко применяются в высокотемпературной технике, их рабочая температура 500-750°С.

Механические свойства сталей перлитного класса (12К, 15К, 18К, 22К, 12Х1МФ) : sв=360490МПа, s0.2=220280МПа, d=2419%. Чем больше в стали углерода, тем выше прочность и ниже пластичность.

Стали мартенситного и мартенсито-ферритного классов (15Х11МФ, 40Х9С2,40Х10С2М) применяют для деталей и узлов газовых турбин и паросиловых установок. Стали аустенитного класса (10Х18Н12Т, 08Х15Н24В4ТР, 09Х14Н18В2БР) предназначены для изготовления пароперегревателей и турбоприводов силовых установок высокого давления. Жаропрочные сплавы на никелевой основе находят широкое применение в различных областях техники (авиационные двигатели, стационарные газовые турбины, химическое аппаратостроение и т.д.) . Часто используют сплав ХН70ВТЮ, обладающий хорошей жаропрочностью и достаточной пластичностью при 700-800°С.

Никелевые сплавы для повышения их жаростойкости подвергают алитированию.

yaruse.ru