Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Углеродистая сталь и легированная
Углеродистые и легированные стали?
Углеродистой называют нелегированную сталь, содержащую 0,04...2 % углерода. Кроме того, в состав стали входят постоянные примеси - кремний и марганец, а также вредные -фосфор и сера (их содержание не должно превышать 0,05...0,06 %). В зависимости от содержания углерода такие стали делятся на низко- (до 0,25 % углерода), средне- (0,25...0,6 %) и высокоуглеродистые (свыше 0,65 %). С повышением содержания углерода уменьшается пластичность и повышается твердость стали; прочность ее также возрастает, но при содержании углерода более 1 % вновь снижается. Повышение прочности и твердости стали объясняется увеличением содержания в стали твердого компонента - цементита.
По назначению углеродистые стали подразделяют на конструкционные и инструментальные.
Конструкционные стали содержат углерода не более 0,65 %. Их применяют для изготовления арматуры железобетонных конструкций. Используемые в строительстве конструкционные углеродистые стали подразделяют на стали обыкновенного качества, качественные и специальные.
Сталь углеродистую обыкновенного качества подразделяют на группы А, Б, В, учитывающие условия поставки. Сталь группы А поставляют потребителям по механическим свойствам: пределам прочности и текучести, относительному удлинению, способности к изгибу в холодном состоянии. В стали группы Б нормируют химический состав, а группы В - одновременно химический состав и механические свойства.
Маркировка сталей. Каждая группа включает несколько марок стали - от СтО до Стб. С увеличением номера возрастает прочность стали и уменьшается ее пластичность. Сталь марок от Ст1 до Ст4 выпускают кипящей, полуспокойной, спокойной, марок Ст5 и Стб - полуспокойной и спокойной. Указание о степени раскисления делают в-виде индекса: кп - кипящая, пс -полуспокойная, сп - спокойная. Стали марок СтЗГпс, СтЗГсп и Ст5Гпс содержат повышенное количество марганца, на что указывает буква Г. СтО содержит углерода не более 0,23 %, СтЗ - от 0,14 до 0,22 %, а Стб - от 0,38 до 0,49 %.
Сталь группы Б изготовляют тех же марок, что и сталь группы А, но в начале обозначения марки вводят букву Б, например сталь БСт1кп. Для сталей группы А букву впереди марки не ставят.
В обозначении марок сталей всех групп вводят также цифры от 1 до 6, характеризующие категорию стали. Категория определяется совокупностью механических свойств стали либо особенностями ее химического состава. Цифру 1 в сталях первой категории не указывают.
Примеры обозначения марок стали: СтЗкп - группа А, сталь 3, кипящая, категория 1; БСт2пс2 - группа Б, сталь 2, полуспокойная, категория 2; ВСт2спЗ - группа В, сталь 2, спокойная, категория 3.
В строительстве используют стали всех групп. Наиболее пластичные Ст1 и Ст2 применяют в конструкциях резервуаров, трубопроводах, для заклепок. Из СтЗ, Ст4 и Ст5 изготовляют строительные конструкции, а также арматуру для железобетона. В большом количестве углеродистая сталь обыкновенного качества расходуется на изготовление листового, круглого, швеллерного, двутаврового проката.
Легированные стали, кроме железа, углерода и нормальных примесей, содержат легирующие элементы, например хром, никель, молибден, ванадий, вольфрам, титан, которые повышают качество стали и придают ей специальные свойства. К таким элементам относят также марганец и кремний, если их содержание в стали превышает 1 %.
Легирующие элементы образуют с железом химические соединения и твердые растворы замещения, которые играют роль упрочняющей фазы. Кроме того, большинство легирующих элементов образуют с углеродом простые и сложные карбиды, являющиеся, как и цементит Fe3C, хрупкими и твердыми веществами. В результате изменяется строение и существенно улучшаются механические свойства сталей.
Стали, применяемые для изготовления арматуры железобетонных конструкций, содержат в качестве легирующих элементов чаще всего марганец, кремний, хром. Марганец и кремний увеличивают прочность легированной стали, но снижают ее ударную вязкость. Хром и никель повышают не только прочность, но и ударную вязкость. Практически все легирующие элементы улучшают термическую обрабатываемость сталей.
По химическому составу различают низко-, средне- и высоколегированную сталь.
По назначению легированные стали разделяют на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами.
В строительстве наиболее часто применяют низколегированные (с суммарным содержанием легирующих элементов до 2,5 %) конструкционные стали. Их подразделяют на стали для металлоконструкций и стали для армирования железобетонных конструкций.
Для обозначения марок легированной стали по ГОСТу используют буквенно-цифровую систему. В начале обозначения приводят цифры, указывающие содержание углерода в сотых долях процента. Далее ставят буквы, обозначающие легирующий элемент: Ю - алюминий, Р - бор, Ф - ванадий, В - вольфрам, С - кремний, Г - марганец, Д - медь, М - молибден, Н -никель, Т - титан, X - хром, Ц - цирконий. Наконец, цифра, стоящая за буквами, указывает содержание легирующего элемента в процентах. Если содержание легирующего элемента не превышает 1 %, то цифру не ставят. При содержании I ...1,5 % ставят цифру 1, свыше 1,5 до 2 % - цифру 2.
Например, марка стали 20ХГ2С означает: легированная сталь с содержанием углерода 0,20 %, хрома - менее 1 %, марганца - 2 %, кремния - менее 1 %.
Сталь для металлических конструкций обладает высокими пластичностью и ударной вязкостью, причем эти свойства незначительно ухудшаются при отрицательных температурах (до -40...50 °С). Основная характеристика такой стали - предел текучести - составляет в среднем 350 МПа, в то время как у углеродистой стали он равен 225 МПа.
Сущность процесса резания?
Физическая сущность обработки металлов резанием заключается в удалении с заготовки поверхностного слоя металла в виде стружки, для того чтобы получить из заготовки деталь нужной формы, заданных размеров и обеспечить требуемое качество поверхности.
Для осуществления процесса резания необходимы два движения — главное и вспомогательное, совершаемые инструментом и заготовкой (или одним из них) относительно друг друга. В различных видах обработки резанием эти движения выражаются по-разному. Например, в токарной обработке главным движением (движением резания) является вращение заготовки, а вспомогательным (движением подачи) — поступательное движение резца; при фрезеровании движение резания — это вращение фрезы, а подача осуществляется поступательным движением заготовки.
Процесс резания — это скалывание частичек металла (элементов стружки) под действием силы, с которой режущая кромка резца вдавливается в срезаемый слой. Скалывание происходит в плоскости т.— т. Угол между этой плоскостью и поверхностью резания называется углом сдвига:
р1==30—40°. Внутри каждого элемента происходят межкристаллические сдвиги под углом 2=60 — 65°.
Отделяемая стружка под действием давления резца деформируется: она укорачивается по длине и увеличивается по толщине. Это явление называется усадкой стружки.
Внешний вид1 стружки зависит от механических свойств металла и условий резания. Если обрабатываются вязкие металлы (олово, медь, мягкая сталь и т.д.), то стружка представляет собой непрерывную ленту. Такая стружка называется сливной. При обработке менее вязких металлов, например твердой стали, стружка образуется из отдельных элементов, слабо связанных между собой. Она называется стружкой скалывания. Если обрабатывается хрупкий металл, например иугун или бронза, то отдельные элементы стружки надламываются и отделяются от заготовки и друг от друга, Эта стружка называется стружкой надлом а.
При обработке одного и того же материала тип стружки может изменяться в зависимости от скорости резания и других факторов
Совсем незначительная часть теплоты уходит в окружающую атмосферу. Хотя резец по сравнению со стружкой нагревается меньше, но сходящая по нему горячая стружка дополнительно нагревает его. Под влиянием температуры нагрева твердость режущего инструмента уменьшается, износ увеличивается. Это вызывает необходимость менять режущий инструмент или затачивать его и вновь устанавливать.
Время непрерывной работы режущего инструмента до затупления называется стойкостью инструмента и измеряется в минутах.
Стойкость режущих инструментов зависит от многих факторов и в первую очередь от материала, из которого изготовлен инструмент. Наиболее стойким будет инструмент, материал которого допускает высокую температуру нагрева без значительной потери твердости (пластинки твердого сплава, минералокерами-ческие пластины, быстрорежущая сталь и др.).
infopedia.su
Углеродистая легированная сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Углеродистая легированная сталь
Cтраница 1
Углеродистые и легированные стали со средним содержанием углерода 0 4 - 0 5 % подвергают сплошной закалке с последующим отпуском. [1]
Углеродистые и легированные стали, как правило, удовлетворительно свариваются оплавлением. Общей особенностью режима сварки этих сталей по сравнению со сваркой малоуглеродистой стали является применение повышенных давлений осадки. [2]
Углеродистые и легированные стали применяются для режущего инструмента при легких условиях работы и для измерительного инструмента. Быстрорежущие стали идут на изготовление режущего инструмента, работающего при повышенных режимах. [4]
Углеродистые и легированные стали для холодной высадки имеют относительно низкую стойкость против коррозии, поэтому в ответственных изделиях следует применять корро-зионностойкую сталь или наносить коррозионностойкие покрытия. [5]
Углеродистые и легированные стали упрочняют закалкой с получением структуры мартенсита или пластической деформацией; часто применяют оба вида упрочнения. Термообработка, которая обычно сочетается с предварительным деформационным наклепом, повышает прочность и сопротивление малым пластическим деформациям. [6]
Углеродистые и легированные стали, содержащие до 0 7 % углерода, хорошо обрабатываются в случае структуры более мягкого сфероидита. Такая структура особенно благоприятна для черновой обработки с большими подачами. [7]
Углеродистые и легированные стали для холодной высадки имеют относительно низкую стойкость против коррозии, поэтому в ответственных изделиях следует применять корро-зионностойкую сталь или наносить коррозионностойкие покрытия. [9]
Углеродистые и легированные стали ( группы V и VI) хорошо обрабатываются резанием. Лучшую обрабатываемость имеют углеродистые стали и особенно стали повышенной и высокой обрабатываемости резанием, в состав которых специально вводится сера, свинец и марганец. По сравнению с углеродистыми сталями такой же прочности они допускают обработку на более высоких скоростях с меньшими силами резания, обеспечивают меньшую шероховатость обработанной поверхности и большую стойкость инструмента. Стали повышенной и высокой обрабатываемости резанием при обработке точением имеют стружку, витую в спираль или дробленую, что облегчает ее удаление из зоны резания. На обрабатываемость легированных сталей влияет наличие легирующих элементов и их процентное содержание. [10]
Углеродистые и легированные стали под закалку нагреваются в электрических печах или в соляных ваннах. В результате закалки сталь получает мелкозернистую структуру, в которой преобладает мартенсит - самая твердая и хрупкая структура. [11]
Углеродистые и легированные стали нагревают до температуры 150 - 250 С, а быстрорежущие подвергаются трехкратному отпуску при температуре 550 - 580 С. Охлаждение осуществляется на воздухе. [12]
Углеродистые и легированные стали сохраняют мартенситную структуру и высокую твердость при нагреве примерно до 200 С. При более высоком нагреве значительно усиливается коагуляция выделяющихся из мартенсита карбидных частиц и распад мартенсита, что понижает твердость и износостойкость. [13]
Углеродистые и легированные стали сохраняют мартенситную структуру и высокую твердость при нагреве примерно до 200 С. При более высоком нагреве значительно усиливается коагуляция выделяющихся из мартенсита карбидных частиц и распад мартенсита, что понижает твердость и износоустойчивость. [14]
Углеродистые и легированные стали как материалы высоко-пластичные и обладающие средним запасом пластичности, при соблюдении указанных термомеханических факторов деформации могут обрабатываться давлением разными методами при различных скоростях деформации. [15]
www.ngpedia.ru
Сталь углеродистая и легированная для пружин
Пружины изготовляют из углеродистых и легированных сталей с содержанием углерода 0,5 —1,1%. Из углеродистых сталей изготовляют пружины с диаметром проволоки до 10 мм из легированных сталей — пружины, работающие при высоких напряжениях или повышенных температурах, а также пружины с большими сечениями проволоки (диаметром 20 — 30 мм) для обеспечения закалки на полное сечение. [c.155]
Специальным видом конструкционной стали является углеродистая и легированная сталь, применяемая для изготовления рессор, буферов и пружин в машиностроении и транспорте. Эти детали работают преимущественно в условиях воспринятия динамических нагрузок — толчков и сотрясений или многократных вибрационных колебаний нагрузки, а также при длительных плавно изменяющихся напряжениях (пружины, применяемые в качестве аккумуляторов энергии). Металл для этих деталей, во избежание их поломок или осадки, должен обладать высокими пределами упругости и выносливости (усталости) при достаточной вязкости. Поэтому для изготовления таких деталей применяется термически обрабатываемая сталь ряда марок, общим признаком которых является относительно высокое содержание углерода (0,5—1,20/о). Наряду с более дешёвыми углеродистыми марками для ответственных рессор и пружин применяются марки с повышенным содержанием кремния и марганца. Для весьма напряжённых деталей, подвергающихся многократным переменным нагрузкам, применяются. легированные марки с присадкой хрома и ванадия, а для работающих при особых условиях — также вольфрама или никеля. [c.387]
Для изготовления пружин, рессор и тому подобных упругих элементов из указанных полуфабрикатов применяют углеродистые и легированные стали. Свойства и режимы термической обработки углеро- [c.353]
УГЛЕРОДИСТЫЕ И ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ ДЛЯ ПРУЖИН И РЕССОР, РАБОТАЮЩИХ В ОБЫЧНЫХ УСЛОВИЯХ [c.148]
Для изготовления пружин применяют углеродистые и легированные стали, а для приборов — сплавы цветных металлов, главным образом бериллиевую бронзу. Рессоры изготовляют только из легированных сталей. [c.234]
Углеродистые и легированные стали для пружин и рессор, работающих в обычных условиях [c.640]
По химическому составу рессорно-пружинные стали делят на две группы — углеродистые и легированные. Углеродистые пружинные стали содержат 0,60—1,05% С 0,30—0,80% Мп и 0,15—0,37% 81. Содержание углерода в легированной пружинной стали 0,46—0,74%. Легирование пружинных сталей производится преимущественно кремнием, марганцем, хромом. В пружинные стали для наиболее ответственных пружин вводят также никель, вольфрам, ванадий. [c.532]
Выбор материала обусловлен не только характером внешнего воздействия, но и степенью опасности разрушения пружин, и его технологическими свойствами. Применяются углеродистые и легированные стали с присадками марганца, кремния, хрома, реже ванадия и вольфрама, а также бронзы Бр. ОЦ., Бр. КМЦ, Бр.Б2. Заготовки для навивки пружин имеют круглое или прямоугольное сечения. [c.356]
Для изготовления пружин и рессор используют как углеродистые, так и легированные стали (табл. 12.3), обладающие высокой упругостью, выносливостью, достаточной вязкостью и пластичностью. [c.185]
К группе 4 отнесены легированная сталь сложного состава(высоколегированная и среднелегированная), а также углеродистая, отвечающие особо высоким требованиям (легированная сталь для турбинных дисков и валов, ответственных деталей дизелей, ответственных пружин и рессор, для шарико- и роликоподшипников легированная инструментальная сталь легированная сталь для штампов сталь для прово локи особо высокого качества и др.). [c.362]
Материалы. Стали сортовая углеродистая, сортовая легированная, профильная, листовая углеродистая толщиной до 2 мм, листовая углеродистая толщиной свыше 2 мм, листовая легированная, инструментальная углеродистая, инструментальная легированная, быстрорежущая проволока пружинная, чугун чушковый, ферросплавы, дробь чугунная и стальная, лом чугунный и стальной со стороны, прокат цветных металлов, электроды сварочные, проволока для электродов и пр. формовочные материалы песок, глина, крепители, кислоты, химикаты, пластические массы жидкое горючее (нефть, керосин, бензин), масла, твердое топливо (кокс, уголь, антрацит), краски и лаки, эмульсии и другие охлаждающие жидкости, лесоматериалы. [c.174]
Кроме углеродистых сталей марок 65, 70, 75, 85 и углеродистой стали с повышенным содержанием марганца 65Г, для пружин и рессор широко применяют специальные легированные стали. [c.341]
В тонких сечениях пружинная проволока и лента из углеродистых сталей имеет сквозную прокаливаемость, по этому легирование пружинных сталей осуществляется в основном для повышения предела упругости и сопротивления релаксации напряжений При этом следует иметь в виду, что углеродистая сталь может иметь высокий предел упругости, но, с одной стороны, он достигается при таких [c.208]
По химическому составу рессорно-пружинные стали делятся на две группы — углеродистые (с содержанием углерода 0,52—0,90%) и легированные (с содержанием углерода 0,46—0,69%). Легирование этих сталей производится преимущественно кремнием, марганцем и хромом, а для особо ответственных пружин в сталь вводятся никель и другие элементы. [c.12]
Пружины из углеродистых и легированных сталей даже для их службы в обычной воздушной атмосфере требуют защиты от коррозии с помощью гальванических покрытий — цинкования и кадмирования. Однако применение покрытий для пружин после значительного их упрочнения опасно из-за иаводороживаиия, а также ухудшения их свойств, особенно в малых сечениях. При этом снижается жесткость пружин из-за умепьщеиня модуля упругости и релаксационная стойкость, поскольку слой покрытия обладает низким сопротивлением малым пластическим деформациям. Поэтому во многих случаях, особенно когда пружины приборов и регулирующих устройств работают в коррозионио-активных средах, необходимо применять коррозионно-стойкие стали (ГОСТ 5632—72), упрочняемые в результате закалки и отпуска (старения). Хотя эти стали по своему составу существенно отличаются от углеродистых и легированных, для них справедливы те же условия проведения закалки, а именно — нагрев в защитной атмосфере, фиксирование мелкого зерна и получение минимального количества остаточного аустенита. [c.699]
Лента холоднокатаная из инструментальной углеродистой и легированной стали (ГОСТ 1543—42), Марки стали определяются при заказе. Ленту поставляют нагартованную или термически обработанную. По состоянию наружной поверхности и допускаемым отклонениям по серповидности, коробковатости и т. д. различают ленту 1-го и 2-го сорта. Твердость ленты должна быть в пределах HR 40—62. Лента, предназначенная для пружин в нагартованном состоянии, должна иметь [c.27]
Конструкционные стали первой группы применяются для изготовления деталей самолетов и вертолетов, работающих в большом диапазоне механических нагрузок как по прочности, так и по вязкости. В эту группу входят углеродистые и легированные стали, в том числе высокопрочные (типа хромансиль), рессорно-пружиниые и подшипниковые. [c.411]
Для производства пружин и рессор крупных сечений применяют сортовой н полосовой горячекатаный прокат из углеродистых и легированных сталей рабл. I). Эти упругие элементы нзго- [c.211]
Валы - Параметры шероховатости поверхности 336-343 Взаимозаменяемость - Понятие 350 Винипласт листовой 285 Винты грузовые 826 из углеродистых и легированных сталей 635-637 из цветных сплавов 640 классов точности А и В 663, 664 регулирующие с квадратным отверстием под ключ 678 с канавкой для пружин растяжения 821, 822 с отверстием для пружин раетяже-ния 822, 823 с ушком для пружин 821 с цилиндрической головкой и шестигранным углублением 667, 668 ходовые - Параметры шероховатости поверхности нарезки 335 Винты невыпадающие 673 [c.913]
Супщость металлографических методов заключается в определении обезуглероженного слоя по микроструктуре (рис. 3.11). Метод М приме11яют для конструкционных углеродистых и легированных сталей с содержанием углерода не менее 0,3 %, для инструментальных — углеродистых и легированных, а также дня рессорно-пружинных и подшипниковых сталей. [c.91]
Рессорно-пружинные углеродистые и легированные стали имеют высокий модуль упругости, ограничивающий упругую деформацию, равную (TQflQ2lE В связи с этим их применяют для изготовления жестких (силовых) упругих элементов. Недорогие и достаточно технологичные рессорно-пружинные стали широко используют в авто- и тракторостроении, железнодорожном транспорте, станкостроении. Кроме того, они находят применение и для силовых упругих элементов приборов. Часто эти материалы называют пружинными сталями общего назначения. [c.350]
Возможность снижения температуры раствора и значительное сокращение T gp — важное преимущество разработанного нами и описанного в предыдущих главах ускоренного способа фосфатирования [32]. Этот способ уже около 25 лет используют для антикоррозионной защиты изделий из железа, чугуна, конструкционных, углеродистых и легированных сталей марок ЗОХГСА, ЗОХНЗА, 25ХНВА, 0ХН1М и др., деталей автоматики и сложной конфигурации — трубопроводов, полых тонкостенных изделий с узкими выходными отверстиями, а также пружин, проволочных изделий, стальных деталей, покрытых слоем ципка и кадмия, и сплавов на основе цинка. [c.141]
Изотермическую закалку осуществляют так, что распад аустенита происходит при постоянной температуре в процессе выдержки в изотермической ванне. Это должно обеспечить полный распад аустенита на ферритоцементитную смесь (игольчатый троостит), после чего изделие можно охлаждать с любой скоростью. Изотермическую закалку применяют для пружин, рессор, болтов, шайб, труб и других деталей из углеродистой и легированной стали. [c.120]
В СССР классификация стали осуществляется в соответствии с существующими государственными стандартами и техническими условиями. Сталь классифицируют по способу производства, назначению, качеству и химическому составу. По способу производства различают конвертерную (различные варианты), мартеновскую стали, электросталь. Мартеновская сталь и электросталь могут быть основными и кислыми. По 41азначению различают следующие группы конструкционную, инструментальную и специальные (с особыми физическими и химическими свойствами). Конструкционные стали применяют для изготовления строительных конструкций, деталей машин и механизмов, судовых и вагонных корпусов, паровых котлов и других изделий. Конструкционные стали могут быть как углеродистыми, так и легированными. По названию некоторых конструкционных сталей можно судить об их назначении (котельная, судостроительная, клапанная, рессорно-пружинная, орудийная, снарядная, броневая, рельсовая и т. д.). [c.98]
В качестве напыляемых материалов применяют компактную или порошковую проволоку. Материалом компактной проволоки служат цинк, алюминий, медь, бронза, латунь, углеродистая и нержавеющая стали и др. Для нанесения износостойких покрытий широко применяют углеродистую или пружинную проволоку, а также легированные (в том числе нержавеющие) стали. Возможна комбинащ1Я из проволок с различными материалами. [c.348]
Легирование повышает прочность и релаксационную стойкость стали. Марганцовые стали склонны к хрупкости при перегревах во время закалки кремнистые стали, как и углеродистые, обладают небольшой прокаливаемостью, и поэтому из них изготовляют пружины малого сечения. Высокими механическими свойствами, особенно в отношении усталостной прочности, обладают хромомарганцовые, хромованадиевые и хромокремне-марганцовые стали их применяют для пружин ответственного назначения, работающ,их в условиях переменных напряжений. [c.17]
ПРУЖИННАЯ ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБАТЫВАЕМАЯ СТАЛЬ — сталь, упрочняемая закалкой и отпуском, обладающая высокой упругостью и выносливостью, применяемая для изготовления упругих элементов, пружинящих деталей и рессор. П. т. о. с. разделяются на углеродистые, содержащие углерода 0,6—1,05%, и легированные с содержанием углерода 0,46— 0,74%. Легирование П. т. о. с, производится преим. кремнием, марганцем и хромом эти элементы повышают предел упругости и улучшают прокаливаемость стали. Для изготовления пружин особо ответств. назначения применяют также сталь, легированную вольфрамом, ванадием и никелем. Ударные нагрузки хорошо воспринимают кремнистая, кремневольфрамовая и хромоникелевая стали. Лучшей усталостной прочностью обладают углеродистая и особенно хромованадиевая сталь. [c.97]
mash-xxl.info
