|
1. Стали легированные конструкционные и инструментальные: химический состав марок, свойства, маркировка, применение.
Легированными называют стали, в которые вводя один или несколько легирующих элементов для получения заданных свойств. К легирующим элементам относят: кремний, хром, никель, марганец, молибден, вольфрам, ванадий, титан, ниобий, тантал, алюминий, бор и др. Сталь считают легиро-ванной хромо, никелем, если их содержание составляет 1% и более. Кремний считается легирующим элементом, если его в стали превышает 0,4-0,5%, а марганец – при содержании свыше 0,8-1 %. Легированием можно повысить прочность и пластичность стали, увеличить красностойкость, повысить со-противление износу и коррозии, придать стали особые физические и химиче-ские свойства. Преимущества легированной стали выявляются после терми-ческой обработки.
Свойства легированных сталей зависят от природы легирующего эле-мента, характера его взаимодействия с железом и углеродом и количество вводимого элемента. Легирующие компоненты образуют с железом твердые растворы с полной или ограниченной растворимостью. При образовании твердых растворов искажается кристаллическая решетка железа, что приво-дит к изменению физических и механических свойств. С углеродом леги-рующие компоненты образуют устойчивые карбиды, которые превышают предел прочности и твердость стали.
Хром повышает механические свойства стали и способствует увеличе-нию ее прокаливаемости. При наличии углерода хром образует сложные кар-биды, которые в значительной степени повышают износоустойчивость стали. При содержании в стали хрома более 12,5 % ее структура состоит только из твердого раствора хрома в железе. Такая сталь имеет при всех температурах однородную структуру, что увеличивает ее коррозийную стойкость и окали-ностойкость. Стали, с высоким содержанием хрома применяют, как нержа-веющие. Хром препятствует росту зерна при нагреве стали.
Никель повышает прочность стали, увеличивает ее пластичность, удар-ную вязкость и прокаливаемость, препятствует росту зерна при нагреве и снижает коробление стали при термической обработке.
При введении более 12,5% хрома и 18-20% никеля сталь становится немагнитной, приобретает высокую прочность, пластичность, коррозийную стойкость и жаропрочность.
Кремний повышает твердость, упругость, коррозийную стойкость и жаростойкость стали, но снижает ее пластичность. При содержании кремния до 1,5% вязкость сохраняется достаточной; такие стали применяют для изго-товления пружин и рессор. При содержании кремния около 4% увеличивает-ся электросопротивление и магнитная проницаемость стали и снижаются по-тери на гистерезис; такие стали применяют в электротехнической промыш-ленности ( трансформаторная и динамная сталь).
Марганец, значительно увеличивает устойчивость аустенита и прока-ливаемость стали. Он повышает прочность стали и режущие свойства изго-товляемого из нее инструмента. Однако, при содержании марганца свыше 1,5% феррит становится хрупким, поэтому в конструкционных сталях коли-чество марганца не превышает 2 %.
Вольфрам, молибден, ванадий, титан образуют с углеродом мелкодис-персные карбиды, характеризующиеся высокой твердостью. Присутствие в стали мелкодисперсных карбидов повышает ее твердость и износоустойчи-вость, причем эти свойства сохраняются при нагреве до температур 500-600 С. Стали легированные карбидообразующими элементами используют для изготовления режущего элемента.
Существует много признаков, по которым подразделяют легированные стали. Основными являются химический состав, степень легированности и назначение сталей.
В зависимости от химического состава, который определяется леги-рующими элементами, легированные стали подразделяют на:
? Хромистые;
? Хромоникелевые;
? Хромоникельмолибденовые.
По степени легирования стали подразделяют на :
? Низколегированные (2,5-3% легирующих элементов)
? Среднелегированные (3-10% )
? Высоколегированные (более 10%)
По назначению легированные стали подразделяют на три группы:
? Конструкционные;
? Инструментальные;
? Стали и сплавы с особыми свойствами.
Конструкционные стали обладают высокой прочностью и вязкостью. Их применяют для изготовления деталей машин, станков. Механизмов, кон-струкций, товаров народного потребления и др.
Конструкционные стали подразделяют на :
? Строительные;
? Машиностроительные;
? Пружинно – рессорные;
? Шарикоподшипниковые.
При изготовлении товаров народного потребления применяют пружин-но – рессорные и шарикоподшипниковые стали.
Пружинно – рессорные способны сохранять длительное время упругие свойства за счет высокого предела упругости и достаточной вязкости. Эти стали выпускают следующих марок: 65Г, 50С2, 60С2А, 70С3А, 50ХГА, 55СГ, 60С2ХФА, 65С2ВА, 60С2Н2А и др. Используют для изготовления пружин и рессор.
Шарикоподшипниковые стали имеют высокую прочность и выносли-вость, обладают повышенной износоустойчивостью. К ним относят стали марок ШХ6, ШХ9, ШХ15, ШХ15СГ. Используют такие стали для изготовле-ния шариков, роликов, колец шарикоподшипников.
|
На уровень вверх
Купить