Open Library - открытая библиотека учебной информации. Углеродистые и низколегированные стали


УГЛЕРОДИСТЫЕ И УГЛЕРОДИСТО-МАРГАНЦЕВЫЕ (НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ) СТАЛИ И ИХ СВАРИВАЕМОСТЬ

МАТЕРИАЛЫ И ИХ ПОВЕДЕНИЕ ПРИ СВАРКЕ

Для сварных конструкций общего назначения приме­няют конструкционные углеродистые стали обыкновен­ного качества (ГОСТ 380—94).

Углеродистую сталь обыкновенного качества по ГОСТ 380—94 изготовляют 20 марок: Стікп, Ст2кп, СтЗпс, СтЗГпс и т. д. Эти стали экономичны, однако со­держат повышенное количество примесей, газов и не­металлических включений, снижающих их механичес­кие и технологические свойства Структура этих сталей в состоянии поставки — феррито-перлитная.

Повышение технологических свойств сталей (обраба­тываемость, штампуемость, свариваемость и т. д.) дос­тигается использованием качественных углеродистых сталей, отличающихся пониженным содержанием Р и S. К этим сталям, согласно ГОСТ 1054—84, относятся 26 ма­рок: 08кп, 10, 15, 20, 30, 45 и т. д. Содержание вредных примесей (S и Р) в них допускается не более 0,035% каж­дого. Структура — феррит + перлит. Качественные ста-

76

ли чаще всего применяют в горячекатаном, нормализо­ванном и улучшенном (закалка + отпуск) состояниях. Химические составы, механические свойства, нормиру­емые показатели свойств указанных сталей приведены в указанных ГОСТах и могут быть определены по спра­вочникам-каталогам [8].

В сварных конструкциях ответственного назначения для снижения их веса (иногда до 30%) за счет более вы­сокой прочности материала используют конструкцион­ные низколегированные стали, выпускаемые по ГОСТ 19281—89, 19282—73, и многочисленным специальным техническим условиям. Стали легируют таким образом, чтобы повышение значений а„ и стт сопровождалось со­хранением достаточной пластичности 8, ударной вязко­сти KCU и обеспечивалась бы удовлетворительная сва­риваемость. Основными легирующими в этих сталях являются марганец и кремний, поэтому их часто назы­вают углеродисто-марганцевыми или кремнемарганцевы­ми. Суммарное содержание всех легирующих в сталях составляет не более 2 -4% и распределяется примерно следующим образом: Мп < 2,0%, Si < 0,7...! ,1%, Сг, Ni, Си < 0,3% каждого. Упрочнение сталей достигается как за счет легирования твердого раствора и образования хи­мических соединений, так и применения соответству­ющей термообработки. Примерами таких сталей могут служить 09Г2, 09Г2С, 09Г2Д, 14Г2, І7ГС, 10Г2С1, 10ХСНД.

Все низколегированные стали, содержащие Мп и Si, поставляются, как правило, в термически обработанном состоянии (закалка + отпуск), что существенно улучша­ет их вязкость, особенно при низких температурах (при Т = —40 °С ударная вязкость KCU > 30 Дж/см2). Струк­тура этих сталей в состоянии поставки феррито-перлитная или перлитная, а после закалки с отпуском — сорбитная.

Данные о составе и механических свойствах этих сталей подробно указаны в справочной литературе [8].

Углеродистые и углеродисто марганцевые низколеги­рованные стали рекомендуются для сварки элементов строительных сооружений, подъемно-транспортных ус­тройств и дорожных машин, оборудования нефтяной и газовой промышленности, судов, трубопроводов раз­личного назначения, сельскохозяйственных машин, ав­томобильного и железнодорожного транспорта и т. д. Темпераіурная область их использования охватывает ин­тервал от —40 °С до +425 °С для углеродистых и от —70 °С до +475 °С для низколегированных сталей.

21.3.1. Сварка алюминия и его сплавов с медью Основной проблемой сварки является различие в теплофизических, химических и механических свой­ствах алюминия и меди, их ограниченной взаимной ра­створимости и в образовании в …

21.2.1. Сварка стали с алюминием и его сплавами Получение требуемого уровня эксплуатационных ха­рактеристик в таких соединениях затруднено различи­ем температур плавления и ограниченной взаимной ра­створимостью алюминия и железа. Аргонодуговая сварка вольфрамовым …

Сварные конструкции из разнородных металлов и сплавов применяются в судостроении, химической и нефтехимической, авиационной и энергетической промышленности. В целях снижения веса, улучшения эксплуатационных характеристик изделий, экономии цветных металлов или легированных …

msd.com.ua

Углеродистые и низколегированные стали

Химия Углеродистые и низколегированные стали

просмотров - 122

Основные свойства инструментальных материалов

Высокие эксплуатационные характеристики режущих инструментов в значительной степени зависят от качества материала, из которого эти инструменты изготовлены. Материалы, предназначенные для режущих инструментов, должны по ряду показателœей значительно превосходить материалы, применяемые в машиностроении для изготовления различных деталей. Основные требования к инструментальным материалам следующие:

1) достаточно высокая твердость в состоянии поставки или достигаемая в результате ТО; твердость характеризует сопротивление материала контактным напряжениям;

2) достаточно высокая прочность;

3) достаточно высокая вязкость, которая характеризует сопротивление материала разрушению под действием ударных нагрузок;

4) достаточно высокая теплостойкость – способность сохранять при нагреве, возникающем в процессе эксплуатации, структуру и режущие свойства;

5) хорошая теплопроводность для отвода тепла из зоны резания;

6) низкий коэффициент трения;

7) низкая физико-химическая активность по отношению к обрабатываемому материалу;

8) износостойкость для обеспечения хорошей сопротивляемости истиранию обрабатываемым материалом;

9) высокая прокаливаемость, которая характеризует распределœение твердости по сечению инструмента;

10) устойчивость против перегрева, когда в случае излишнего нагрева при ТО снижается прочность и вязкость;

11) устойчивость против обезуглероживания, когда в случае нагрева при ТО поверхностный слой обедняется углеродом;

12) хорошая закаливаемость – способность получать при закалке мартенситную структуру и высокую твердость;

13) хорошая сопротивляемость деформациям при ТО;

14) устойчивость к трещинообразованию, возможному при ТО или при высоких температурах резания;

15) хорошая обрабатываемость давлением и резанием, в частности, хорошая шлифуемость; хорошая свариваемость.

Ранее других материалов для изготовления режущих инструментов начали применять углеродистые инструментальные стали. Наиболее распространенные марки: У10А, У12А и др. Буква У ставится на первом месте и обозначает углеродистую сталь, буква А может ставиться в конце и означает высококачественную сталь. Содержание углерода указывается после буквы У в десятых долях %. Эти стали относительно дешевы, но теплостойкость их невелика: до 250 °C.

Легированные инструментальные стали по своему химическому составу отличаются от углеродистых наличием одного или нескольких легирующих элементов. Марки легированных инструментальных сталей могут начинаться цифрой, обозначающей количество углерода в десятых долях %. Иногда марки инструментальных сталей начинаются двузначным числом, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ также обозначает количество углерода в десятых долях % (двузначное число в начале марки конструкционной стали обозначает количество углерода в сотых долях %). В случае если в начале марки цифра отсутствует, то содержание углерода составляет 1% или более. В марке каждый легирующий элемент обозначается соответствующей буквой и, далее, процентным содержанием. В случае если процентное содержание не указано, то это означает, что легирующего элемента содержится не более 1%. В марках быстрорежущих сталей в качестве первого легирующего элемента указывается вольфрам – ему соответствует буква Р, содержание хрома не указывается (обычно его количество составляет 4%).

Низколегированные стали: ХВГ, ХВСГ, 9ХС и др. Эти стали обладают лучшей прокаливаемостью, чем углеродистые стали, но теплостойкость их также невелика: до 250 °C.

Углеродистые и низколегированные стали используются для изготовления ручных инструментов или инструментов, предназначенных для обработки с низкими скоростями резания на станках.

Читайте также

  • - Углеродистые и низколегированные стали

    Основные свойства инструментальных материалов Высокие эксплуатационные характеристики режущих инструментов в значительной степени зависят от качества материала, из которого эти инструменты изготовлены. Материалы, предназначенные для режущих инструментов,... [читать подробенее]

  • - Низкоуглеродистые и низколегированные стали.

    Особенности сварки углеродистых и низколегированных сталей. Особенности сварки сталей. Эта группа сталей применяется в самых различных отраслях промышленности для изготовления сварных изделий и конструкций, работающих в различных условиях – при воздействии... [читать подробенее]

  • oplib.ru

    Углеродистая и низколегированная сталь - Энциклопедия по машиностроению XXL

    ГОСТ 8713—70. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом (в конструкциях из углеродистых и низколегированных сталей)  [c.364]

    Шифры приведены для некоторых видов контактной сварки (ГОСТ 15878—79) в конструкциях из малоуглеродистой и низколегированной сталей и точечной сварки (ГОСТ 14776—79) в конструкциях из углеродистой и низколегированной сталей.  [c.310]

    При температуре 250...300° С предел прочности б углеродистых и низколегированных сталей повышается со снижением относительного удлинения 5 и сужения показателей пластичности. Эту зону называют зоной синеломкости. Снижение пластических свойств также часто происходит при штамповке днищ в зоне температур 800...900° С. Эту зону называют зоной красноломкости. Данные зоны необходимо избегать при горячей штамповке днищ из сталей данных классов.  [c.10]

    При штамповке днищ из углеродистых и низколегированных сталей yS = 8°.  [c.106]

    Допускаемые напряжения для углеродистых и низколегированных сталей  [c.96]

    В углекислом газе сваривают конструкции из углеродистой и низколегированной сталей (газо- и нефтепроводы, корпуса судов и т. д.). Преимущество полуавтоматической сварки в СОа с точки зрения ее стоимости и производительности часто приводит к замене ею ручной дуговой сварки покрытыми электродами.  [c.198]

    Если газовой средой являются продукты горения топлива, то газовая коррозия углеродистых и низколегированных сталей тем сильнее, чем выше коэффициент расхода воздуха, с которым сжигается топливо (рис. 87). Присутствие в газовой среде SOa значительно увеличивает коррозию углеродистых сталей (рис. 88).  [c.128]

    Повышение содержания в газовой среде окиси углерода СО сильно понижает скорость коррозии углеродистых и низколегированных сталей (рис. 89), однако при большом количестве СО в газовой фазе может произойти науглероживание поверхности стали.  [c.129]

    На возникновение коррозионного растрескивания металлов и на его интенсивность оказывают большое влияние характер агрессивной среды, ее концентрация, температура, структурные особенности металла и др. Наибольшее число разрушений аппаратов из углеродистых и низколегированных сталей наблюдается в растворах щелочен, азотнокислых солей, влажном сероводороде. Известны также отдельные случаи разрушения этих сталей в азотной кислоте, смеси азотной кислоты с серной кислотой и других средах.  [c.102]

    Так, феррит углеродистых и низколегированных сталей обладает низкими твердостью и износоустойчивостью. Увеличение содержания легирующих элементов (Сг, 51, Мп, N1) повышает твердость феррита.  [c.272]

    Мягкие режимы применяют преимущественно при сварке углеродистых и низколегированных сталей, жесткие—коррозионно-стойких сталей, алюминиевых и медных сплавов.  [c.110]

    Почти все конструкционные металлы (например, углеродистые и низколегированные стали, латунь, нержавеющие стали, дюраль, магниевые, титановые и никелевые сплавы и многие другие) подвержены в определенных условиях КРН. К счастью, число химических сред, вызывающих подобные разрушения, ограничено, а требуемый для растрескивания уровень напряжений достаточно высок и нечасто достигается на практике. Накопив знания об условиях возникновения опасности коррозионного растрескивания (воздействие специфических сред, уровень допустимых напряжений), в дальнейшем при проектировании конструкций удастся исключить возможность коррозионного растрескивания под напряжением. К сожалению, не все металлические конструкции, испытывающие большие напряжения, проектируются сейчас о учетом возможности растрескивания.  [c.29]

    Малые добавки- в низколегированных сталях не оказывают заметного влияния на скорость общей коррозии в воде и почве, однако состав стали играет большую роль в работе гальванических пар, определяющих коррозионную стойкость при гальванических контактах. Например, в большинстве природных сред стали с малым содержанием никеля и хрома являются катодами по отношению к углеродистой стали вследствие повышения анодной поляризации. Причина этого объяснена на рис. 6.15. И углеродистая, и низколегированная сталь, взятые в отдельности, корродируют с приблизительно одинаковой скоростью / ор, ограниченной скоростью восстановления кислорода. При контакте изначально различные потенциалы обеих сталей приобретают одно и то же значение гальв-  [c.127]

    Способы предотвращения холодных трещин в сварных соединениях направлены на уменьшение или устранение отрицательного действия основных факторов, обусловливающих их образование, путем 1) регулирования структуры металла сварных соединений 2) снижения концентрации диффузионного водорода в шве 3) уменьшения уровня сварочных напряжений. Способы регулирования структуры рассмотрены в п. 13.3. Наиболее часто для предотвращения холодных трещин применяют предварительный или последующий подогрев сварных соединений. При сварке углеродистых и низколегированных сталей, не содержащих активных карбидообразующих, подогрев может исключить закалочные структуры в шве и ЗТВ. Кроме того, подогрев способствует интенсивному удалению Нд из соединения. При невозможности или нецелесообразности применения подогрева проводят низкий или высокий отпуск сварных узлов непосредственно после сварки. Для предотвращения XT в ряде случаев (мартенситные стали небольших толщин) достаточен местный кратковременный отпуск с помощью индуктора ТВЧ или других концентрированных источников теплоты с нагревом до 1000 К в течение 2...3 мин.  [c.543]

    Толщина обечаек, днищ, опор с учетом прибавки для компенсации коррозии должна быть не менее (D/1000 + 2,5)мм - из углеродистых и низколегированных сталей, где D - внутренний диаметр обечайки, днища, опоры, мм 2,5 мм -из сталей аустенитного и аустенитно-ферритного классов.  [c.32]

    В нефтегазохимическом аппаратостроении используется широкая гамма конструкционных материалов углеродистые и низколегированные стали (около 80-85 %), легированные стали, биметаллические материалы, а также специальные сплавы. Типичные толщины корпусных деталей аппаратов -10-100 мм и выше (до 500 мм - в процессах вторичной переработки).  [c.89]

    НИИ низколегированных сталей 5=2000 МПа - для легированных сталей.  [c.65]

    Из соображений получения оптимальной структуры и свойств в наиболее общем случае целесообразны средние степени деформации, примерно в пределах 20—40%. Малые степени деформации не дадут оптимального эффекта упрочнения, большие деформации опасны тем, что могут вызвать сильное упрочнение (наклеп) и способствовать понижению термостабильности структуры и развитию динамической рекристаллизации. Эта опасность особенно велика при работе с углеродистыми и низколегированными сталями, в которых динамическая рекристаллизация протекает более интенсивно.  [c.542]

    В циклах со средними сжимающими напряжениями (j, низколегированных сталей и цветных металлов и легких сплавов следует в формулах (22.22) и (23.23) принять = 0,а величину р брать по абсолютному значению в этом случае эти формулы принимают следующий вид при изгибе  [c.595]

    Согласно требованиям ГОСТ 9467—75 в условном обозначении электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву менее 60 кгс/мм в знаменателе (во второй строке — см. рис. 69) группа индексов, указывающих характеристики паплавлешюго металла, должна быть записана следующим образом первые два индекса указывают минимальное значение величины Ов (кгс/мм ), а третий индекс одновременно условно характеризует минимальные значения показателей 65 и температуры при которой определяется ударная вязкость.  [c.106]

    Так как химический состав металла нша тесно связан с химической активностью флюса и составом сварочной проволоки, флюс для сварки различных марок углеродистой и низколегированной стали и марку проволоки выбирают одновременно, т. е. выбирают систему флюс — проволока. Для предупреждения обра- юваш1я в швах пор металл швов должен содержать не менее  [c.118]

    Сплав МНЖ 5-1 сваривается с углеродистыми и низколегированными сталями электродами со стержнем из сплава МНЖ 5-1 с покрытием ЗТ, а при сварке под флюсом ОСЦ-45 пли в защитных газах — электродной про1юлокой марки МНЖ 5-1.  [c.386]

    В химиуеском и нефтяном аппаратостроении, как и в других машиностроительных отраслях промышленности, доля углеродистых и низколегированных сталей составляет примерно 90 %. Остальные 10 % составляют жаропрочные, нержавеющие стали и титановые, алюминиевые и другие сплавы.  [c.10]

    Как показывает практика изготовления толстостенных днищ, особенно из нержавеющих сталей, имеет место заклинивание отштампованного днища на пуансоне. Данная задача мсжет бить решена (см. главу 3) путем использования интервала температур аллотропических фазовых превращв1.ий в углеродистых и низколегированных сталей или корректировкой размеров формообразующей поверхности Г анссна.  [c.104]

    При образовании плотной, хорошо пристающей к поверхности металла и сохраняющейся на ней при охлаждении пленки продуктов коррозии жаростойкость оценивают по увеличению массы образцов, а при образовании осыпающихся или возгоняющихся продуктов коррозии — по уменьшению массы образцов после полного удаления с их поверхности окалины. Окалину с углеродистых и низколегированных сталей рекомендуется снимать электрохимическим методом — катодной обработкой в 10%-ной h3SO4 с присадкой 1 г/л ингибитора кислотной коррозии (уротропина, уникода, катапина и др.) при плотности тока 10—  [c.441]

    Рассмотренные выше (см. рис. 106) днаграмм(л изотермического распада переохлажденного аустенита справед.ли1 Ы только для углеродистых и низколегированных сталей. Для легироианных сталей, в которых кроме углерода в состав аустенита входя1, в частности, карби-дообрязующие элементы изотермическая диаграмма имеет другой вид  [c.178]

    Легируюш,ие элементы оказывают незначительное влнянне на распад мартенсита только при / высоких температурах введение в сталь Сг, Мо, W, V, Ti и Si сильно тормозит процессы распада мартенсита, образованпя и роста частиц карбидов. Это имеет большое практическое значение. Если в углеродистой и низколегированной стали состояние отпущенного мартенсита, обладающего высокой твердостью, сохраняется лишь до 300—350 °С, то в высоколегированной стали такое состояние сохраняется до 450— 500 °С и выше.  [c.186]

    Низкотемпературному отпуску подвергают режущий и меритель иьп" инструмент из углеродистых и низколегированных сталей, а также детали, претерпевшие поверхностную закалку, цемента1и1Ю, цианирование или нитроцементацню. Продолжительность отпуска составляет обычно 1—2,5 ч, а для изделий бoльиJиx сечений и измерительных инструментов назначают более длительный отпуск.  [c.217]

    Из высокопрочных чугунов изготовляют ответственные тяжелонагружен-ные детали, например коленчатые валы, которые по прочности не уступают кованым и штампованным валам из углеродистых и низколегированных сталей, а по износостойкости превосходят их. Стоимость изготовления литых валов во много раз меньше, чем штампованных.  [c.170]

    Материалы. Изготовление. Крепежные детали рядового назначения изготовляют из углеродистых сталей (оо,2 = 40 кгс/мм ) или хромистых (низколегированных сталях 0,4 — 0,45%. Термическая обработка закалка в масло с 750 —800"С, отпуск на сорбит (HR 35 — 40). Нагрев под закалку ведут в нейтральной атмосфере, вакууме или расплавленных интeт чe киx шлаках во избежание окисления и обезуглероживания, резко снижающего циклическую прочность. Для изготовления ответственных болтов применяют хромансили типа ЗОХГС 40ХГС (оо,2 = 90 110 кгс/мм ). В наиболее нагруженных соединениях применяют Сг — Мо стали или Ni —Сг —W стали ([c.515]

    Скорость коррозии в кислотах зависит и от состава, и от структуры стали и увеличивается с возрастанием содержания как углерода, так и азота. Степень увеличения зависит главным образом от предшествующей термической обработки (см. разд. 6.2.4), и она больше для нагартованной стали (см. рис. 7.3). Для исследования влияния малых добавок легирующих элементов на коррозию промышленной углеродистой и низколегированных сталей в 0,1 н. h3SO4 при 30 °С были использованы статистические методы [33]. Для изученных сталей скорость коррозии увеличи-  [c.124]

    В сталях, микролегированных Мо, V, Nb, Ti, В, А и среднелегированных, в состав которых входят Сг, Мо и другие карбидообразующие элементы, рост зерна в процессе сварки не успевает завершиться. В этом случае появляется возможность существенно ограничить рост зерна, ужесточая высокотемпературную часть сварочного термического цикла. Весьма эффективно в этом отношении применение лучевых способов сварки, в том числе и для углеродистых и низколегированных сталей.  [c.513]

    Экспериментальные исследования механохимической повреждаемости (МХПМ) углеродистых и низколегированных сталей при упругих деформациях показали, что значение Кн в инженерных расчетах можно определять по формуле, предложенной Э.М.Гутманом  [c.379]

    Для колес больших размеров применяются углеродистые и низколегированные стали в нормализованном состоянии. Нередко такие колеса изготовляют литьем из сталей 40Л, 45Л, 50Л или 40ХЛ, ЗОХГСЛ и т. п. Твердость рабочих поверхностей зубьев таких колес получается невысокой НВ 160. .. 220.  [c.440]

    Широкое применение при производстве баков и емкостей из ixjhko-листового металла находит также контактная шовная сварка. Этим способом сваривают углеродистые и низколегированные стали и алюминиевые сплавы толщиной до 3 мм. При этом используют варианты соединения в нахлестку, с отбортовкой кромок, с раздавливанием кромок и их комбинации. Данный способ обеспечивает герметичность сварных конструкций и высокую производительность работ.  [c.25]

    Опытные данные, относящиеся к условиям прохсорциональ-ного нагружения, довольно хорошо подтверждают существование единой для всех видов напряженных состояний кривой зависимости октаэдрического напряжения от октаэдрического сдвига, а также устанавливаемую формулами (16.1.4) пропорциональность между девиатором напряжений и девиатором деформаций. Так обстоит дело, во всяком случае, для углеродистой и низколегированной стали, для титановых сплавов. Однако для некоторых сплавов, например алюминиевых и магниевых, а также высокопрочных сталей, уже диаграмма растяжения не совпадает с диаграммой сжатия, а в плоскости т — То опытные точки, соответствующие разным напряженным состояниям, не ложатся на одну кривую. Положение можно исправить, допустив, что пластический потенциал U зависит не только от второго инварианта девиатора, но, возможно, от третьего инварианта и от гидростатической составляющей тензора. Заметим, что уже уравнения (16.1.2) фактически вводят зависимость от третьего инварианта, поверхность нагружения в виде шестигранной призмы задается уравнением вида (15.1.5).  [c.542]

    mash-xxl.info