Классификация и маркировка сталей

Класс-я стали:1.По способу производства: мартеновская (основная или кислая) (самый долгий – 12 ч., больше всего: 80% чугуна, 20% скрапа), бессемеровская, томасовская, кислородно-конвертерная и электросталь (дуговая или индукционная), а по степени раскисле­ния — спокойную, полуспокойную и кипящую.

2.По химич. составу: -углеродистые; -легированные. По содержанию углерода те и другие стали делятся на низкоуглеродистые (до 0,25% С), среднеуглер. (0,25—0,7% С) и высоко­углерод. (более 0,7% С), По концентрации легиру­ющих элементов стали подразделяются на низколегиро­ванные (до 5%), среднелегир. (5—10%) и высоколегир. (более 10%).

3.По назначению: конструкционные; -инструментальные, -спец. назначения (жаропрочные, жаростойкие, нержавеющие, из­носостойкие и др., рабочие t-ы у них достигают 1150⁰С и при этом не теряют прочность).

4.По качеству: -обыкнов. качества (не более 0,045%Р и 0,05%S, для изготов. неответствен. и неотгружен. изделий); -качественные (0,035%Р и 0,040%S); -высококачественные (0,025%Р и 0,025%5); -особо высококачественные (0,025%Р и 0,015%S). Качество хар-ся сов-стью свойств, определяемых процессом производства, хим. составом, содержанием газов и вредных примесей (серы и фосфора).

Класс-я инструментальной стали:

1. Углеродистые (У Ст8 – 0,8% углерода).

2. Легированные (осн. легирован. элемент – вольфрам).

Легированные - вводят одну или несколько легирующих добавок для получения заданных свойств. Название легирующих элементов определяет название стали: хромистая, хромомарганцевая и т.д. Добавкой хрома, никеля получают нержавеющие стали, добавкой вольфрама, молибдена - жаростойкие. Хром повышает коррозионную стойкость стали, при содержании свыше 10% сталь становится нержавеющей. Никель придаёт коррозионную стойкость, жаростойкость, жаропрочность. Вольфрам повышает прочность, сохраняя свойства после прокаливания. В обозначение марки входит одна или две цифры, обозначающие содержание углерода в сотых долях процента, буквы русского алфавита, обозначающие символ легирующего элемента, после буквы - цифра, показывающая содержание элемента в процентах, при содержании легирующего элемента менее 1,5% цифра опускается. Например: 15Х2М (0,15% углерода, менее 2% никеля, менее 1,5% молибдена); 20Х13(0,20%С, около13% хрома). Стали спец. применения маркируются вначале буквой, обозначающей область применения стали: А - автоматная сталь(исп-ся для станков-автоматов);Ш - шарикоподшипниковая; Р - быстрорежущая(для изготовления инструментов для обработки металлов на станках методом скоростного резания).Обозначение легирующих элементов: Х -хром, В – вольфрам, Н – никель, Г – марганец, М – молибден, Ф – ванадий, С – кремний, К – кобальт, Т – титан, П – фосфор, Ю – алюминий, Р – бор, А –азот, Б – ниобий, Д – медь, Е – селен, Ц – цирконий.

Скорость резания легиров. превышает в десятки раз углеродистые. t нагрева от 250-650*С. Самые современные высоколегированные стали наз. мартенсипостареющие (очень высокие прочност. св-ва, нержавеющие, очень дорогие).

Предназначенные для решения спец. задач: 1.Магнитотвёрдые. 2.Намагниченные мягкие. 3.Не намагниченные. 4.Коррозионно-стойкие (Cr и Ni). 5.Нержавеющие (содерж. более 13% Cr или Ni).

Некоторые легированные стали в соответствии с их назначением имеют марки, начинающиеся с опред. буквы: шарикоподшипниковые — с Ш, быстрорежущие — с Р, магнитные — с Е _и т.д. При маркировке этих сталей не указывают содержание углерода, а легирующие эле­менты не всегда показывают в целых процентах. Напри­мер, сталь ШХ9 содержит 0,9—1,2% хрома.

Инструментальная углеродистая сталь применяется для изготовления различных инструментов. Маркируются они буквой «У» (углеродистая) и цифрой, показывающей среднее содержание углерода в десятых долях процента (У7—У13). Например, сталь У10 содержит около 1% углерода.

Маркируют сталь буквами Ст, перед которыми ука­зывают группы стали по назначению: Б или В (для группы А буквы не ставят), а за буквами — цифры, обозначающие номер марки, который зависит от хим. состава и механич. свойств стали. Далее обозначают способ раскисления и категорию стали (пер­вую категорию не указывают). При повышенном со­держании какого-либо легирующего элемента между номером марки и способом раскисления ставят соответ­ствующую букву.

Сталь углеродистая конструкционная качественная применяется для изготовления наиболее ответственных деталей машин. Двузначные цифры марок стали указывают на сред­нее содержание углерода в сотых долях процента. Стали, предназначенные для производства отливок, обозначаются аналогично качественным сталям, но с добавлением буквы «Л», например, 20Л, ЗОЛ, 45Л, 70Л.

3.Медь и её сплавы. Свойства, маркировка и применение.

Медь - пластичный красно-розового цвета темп. плавления 1083 °С, с высокой электропроводностью и теплопроводностью. Хорошо сваривается и паяется, с высокой стой­костью в растворах щелочей и кислот, в морской воде и в атмосфере пара. Высокая технологичность, легко прокатывается в листы, ленту и тонкую проволоку. Недостатки: высокая плотность, плохая обрабатываемость на металлорежущих станках и низ­кие литейные свойства. Марки отличаются содержанием примесей. Наиб. чистая медь марок М00 и М0 (соотв-­но до 0,01 и 0,03% примесей) - для изгот-я проводниковых материалов; чистые сорта меди М1 и М2 (содержат соответственно до ОД и 0,3% при­месей)— для получения высококач. деформируемых и литейных сплавов, а менее чистая МЗ (до 0,5% примесей) - для сплавов обыкн. качества. В природе - в виде сульфидных и оксидных руд.

В качестве конструкц. материалов применя­ют сплавы меди, кот. сохраняя положит. свойства меди, обладают высокими механич., технолог., антифрикционными и др. св. По технолог. показателям сплавы меди делятся на деформируемые и литейные, а по хим. составу — на бронзы и латуни.

Бронзы - сплавы меди с оловом, алю­минием, кремнием, цинком, бериллием и др. леги­рующими элементами, среди которых цинк не является осн. добавкой. Бронзы тверже меди, хорошо обрабатываются реза­нием, имеют высокие литейные и антифрикционные свойства, хорошую коррозионную стойкость.

Деформируемые бронзы маркируют «Бр», за кот. следуют буквы названия легирующего эл-та, и цифры, показываю­щие их % содержание. Напр., бронза БрОЦС-8-4-3 содержит: 8% олова, 4% цинка, 3.% свинца, остальное - медь. Оловянные бронзы содержат до 14% олова и легируются цинком, свинцом, никелем и фосфором. Содержание цинка - 2-15% и ↑жидкотекучесть сплавов, плотность и механич. свойства отливок. Свинец улучшает антифрикционные свойства и технолог-сть, никель - плотность, меха­нич. свойства и корроз. стойкость бронз, а фосфор, являясь раскислителем, ↑их литейные и антифрикционные свойства и износостойкость.

Литейные оловянные бронзы исп-ся для изгот-я пароводяной и хим. арматуры, сложных фасонных отливок, подшипников скольжения и др. изделий. Деформируемые оловян­ные бронзы содержат до 8% олова и меньшее число легирующих добавок по сравнению с литейными. С высокой пластичностью, хорошими упругими свойствами и износостойкостью и выпускаются для изгот-ия разл. пружинящих деталей в электротехнике, приборостроении...

Алюминиевые бронзы (5-11% алюми­ния) - высокие механич. свойст­ва и корроз. стойкость. Легирование железом улучшает струк­туру и повышает прочность алюминиевых бронз, никелем и марганцем — механич. и технолог. свойства, а также коррозионную стойкость. Из них изгот-ют детали, работающие и уровнях повышенного давления, температуры и износа.

Кремнистые бронзы (до 3% кремния) - высокая упругость, хорошие антифрикционные свойства, при­меняются в качестве заменителей дорогостоящих оло­вянных и бериллиевых бронз. Леги­руются никелем и марганцем. Из кремнистых бронз изгот-ют детали машин и приборов, работающие в усло­виях повышенной температуры и трения, водяную и хим. арматуру, а также ленты, проволоку, прутки, полосы и др. изделия.

Бериллиевые бронзы (до 3% бериллия) - высокая твердость, прочность и упру­гость, хорошая стойкость к коррозии и износу. Эти бронзы поддаются термической обработке, повышаю­щей их твердость и прочность. Из них изготавливают наиб. ответственные детали машин: пружины, шестерни, подшипники, работающие в усло­виях повышенной температуры, давления и трения, ударный инструмент.

Свинцовые бронзы (до 30% свинца) - высокие антифрикц. свойства и теп­лопроводность, хорошо воспринимают различные удар­ные нагрузки. Легируются никелем, оловом, марганцем. Для производ­ства ответственных подшипников авиац. двига­телей внутр. сгорания и др. Из сплавов на основе меди распростр. - медно-никелевые сплавы - мельхиоры и нейзильберы, с высокой коррозионной стойкостью, пластичностью и красивым внешним видом. Так, мельхиор МН-19 применяется для изготовления медиц. инстру­мента, деталей в точной механике, разменной монеты и др., и нейзильбер МНЦ15-20—для изготовления при­боров точной механики, деталей часовых механизмов и изделий широкого потребления.

Латуни - сплавы меди с цинком. Тверже меди, высокая коррозионная стой­кость, теплопроводность и электропроводность, хорошо обрабатывается резанием. Наиб. пластичность - латуни, содержащие около 3% цинка, а наи­б. твердость и прочность - содержащие до 45% цинка. Для ↑механич. свойств и хим. стойкости латуней добавляют леги­рующие эл-ты (алюминий, олово, кремний, никель и др.). Легированные латуни - для изготовления деформируемых полос, труб, прово­локи и другой металлопродукции. Литейные латуни обычно имеют высокое содержание цинка и легирующих элементов.

Алюминий повышает твердость, прочность и корро­зионную стойкость латуней, олово — коррозионную стойкость латуней в морской воде, кремний — техноло­г. свойства, коррозионную стойкость и особенно жидкотекучесть, никель — механич. свойства и кор­розионную стойкость латуней. Алюминиевые латуни применяются в судостроении; кремнистые - для изго­товления проката, поковок и штамповок, а также при производстве сложных отливок в судостроении и прибо­ростроении; детали из никелевых латуней используются в морском судостроении.

Латуни маркируются буквой «Л» и циф­рой, выражающей % содержание меди. На­пример, Л70—латунь, содержащая около 70% меди и 30% цинка. В легированных латунях после буквы «Л» следуют буквенное обозначение осн. добавок и цифры, хар-щие содержание меди и доба­вок. Например, ЛС59-1 - латунь, содержащая около 59% меди и 1% свинца, остальное (40%) - цинк.