Tehnik-ast.ru

Электро Техник
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Маркировка инструментальных сталей

Маркировка инструментальных сталей

Маркировка инструментальных сталей зависит от их типа – углеродистые или легированные.

Если инструментальная сталь углеродистая, то ее обозначают буквой «У» и одной или двумя цифрами, показывающими среднее содержание углерода в десятых процента (ГОСТ 1435–99 «Прутки, полосы и мотки из инструментальной стали. Общие технические условия»). Буква «А» в конце маркировки показывает, что сталь является высококачественной. Например, У10А – углеродистая высококачественная сталь, содержащая в среднем 1,0 % С.

У легированных инструментальных сталей маркировка начинается с одной цифры, показывающей содержание углерода в десятых долях процента. Если сталь содержит около 1,0 % С и более, то цифру опускают. Буквы, указывающие на легирующие элементы, и цифры, показывающие их количественное содержание, соответствуют обозначениям для конструкционных легированных сталей. Например, сталь ХВГ – содержит 0,90 – 1,05 % С; 1,20 – 1,60 % W; 0,80 – 1,10 % Mn. Сталь 6ХВ2С – 0,55 – 0,65 % С; 1,0 – 1,3 % Cr; 2,2 – 2,7 % W; 0,5 – 0,8 % Si.

Между тем, существует ряд исключений из этих правил. Так, хромистые стали, которые идут на изготовление подшипников, маркируют буквами «ШХ» и цифрами, которые показывают содержание основного легирующего элемента (хрома) в десятых долях процента (ГОСТ 810–78). Например, сталь ШХ15 содержит около 1 % С и 1,5 % Cr.

Быстрорежущие стали обозначают буквами «Р» и цифрами, показывающими содержание основного легирующего элемента – вольфрама. Во всех быстрорежущих сталях содержится около 4 % Cr и его содержание в марке стали не указывают, так же не указывают содержание углерода. Например, сталь Р6М5К5содержит около 1 % С; 6 %W; 5 % Mo; 5 % Co.

Некоторые высоколегированные стали с большим количеством легирующих элементов упрощенно обозначают по заводу–изготовителю и порядковому номеру разработки. Например, стали производства металлургического завода «Электросталь» (Россия) обозначают «ЭИ» (Электросталь исследовательская), «ЭП» (Электросталь пробная), производства завода «Днепроспецсталь» обозначают «ДИ».

По ГОСТ 5521–93 «Прокат стальной для судостроения» выпускают ряд сталей повышенной прочности. К этим сталям предъявляют повышенные требования к стабильности свойств и сохранению их при низкой температуре эксплуатации. В начале маркировки этих сталей стоит одна из букв «А», «В», «D», «Е», которая указывает на гарантированный уровень свойств и условия испытания данной стали. Химический состав самой стали определен в стандарте. Сталь обычной прочности обозначают одной буквой из указанных выше (например, B). Сталь повышенной прочности обозначается буквой (А, D или Е) и цифрами – А27S, D36, E40S. Например, широко распространенная сталь D32 входит в группу, которую испытывают на ударный изгиб при –20 o С, стали группы «Е» испытывают при –40 ОС. Индекс «РС» перед маркой стали указывает, что она изготовлена под надзором Регистра (инспектор Регистра оформляет сертификат) – РС А32

2 Ударная вязкость металлов

Одним из важных внешних факторов, влияющих на сопротивление металла пластическому течению и разрушению, является скорость деформации (см. ниже).

Увеличение скорости деформации, как правило, изменяет свойства металла в том же направлении, что и снижение температуры. В различных условиях эксплуатации изделий скорость де­формации может меняться в широчайшем диапазоне — от 10 -6 до 10 6 с -1 . Соответственно могут быть очень резкими изменения механических свойств, что определяет необходимость проведения динамических испытаний.

Статические испытания, описанные выше, проводят при скоростях деформации 10 -4 . 10 -2 с -1 . Изменение скорости деформа­ции в этом интервале в большинстве случаев не влияет на механические свойства. Однако переход к ударным испытаниям со скоростями деформации порядка 10 2 с -1 может вызывать качественные изменения механических свойств металлов.

Еще в начале XX в. Шарпи показал, что материалы с близкими по величине характеристиками прочности и пластичности, опре­деленными при статических испытаниях на растяжение, могут резко различаться по своим свойствам при ударном изгибе. В связи этим Шарпи предложил испытание на ударный изгиб надрезанных образцов. В дальнейшем этот метод испытаний с теми или иными видоизменениями получил широкое распространение и в настоящее время стандартизован во многих странах.

При испытании на удар оценивают работоспособность металла в сложных условиях нагружения и выявляют его склонность к хрупкому разрушению. В общем случае склонность к хрупкому разрушению зависит не только от скорости деформации, но и от схемы напряженного состояния и температуры тела. Метод основан на разрушении стандарт­ною образца с концентратором (надрезом) посередине ударом на маятниковом копре. ГОСТ 9454 предусматривает испытания образцов трех типов: 1 — сечением 10×10 мм, длиной 55 мм и с U-об разным надрезом шириной и глубиной 2 мм и радиусом 1 мм; 2 — образцы того же сечения и длины и V-образным надрезом той же геометрии, что и первый образец; 3 — образцы длиной 55 мм, высотой 11 мм и шириной 10 мм с Т-образным концентратором (надрез, имитирующий усталостную трещину).

Образцы с V-образным надрезом являются основными и их и используют при контроле металлопродукции для ответственных конструкций (транспортных средств, летательных аппаратом др.), а образцы с U-образным надрезом применяют при приемочном контроле металлопродукции; образцы с Т-образным надрезом предназначены для испытания материалов, работающих в особо ответственных конструкциях.

При испытании металлов на удар определяют ударную вязкость, которую обозначают КС. Ударная вязкость КС — это отношение работы К разрушения стандартного образца к площади его поперечного сечения F в месте надреза:

КС = K/F, Дж/м 2

В зависимости от вида концентратора в образце (U, V, Т) в обозначении ударной вязкости вводят третий индекс, согласно виду концентратора: KCU, KCV, КСТ.

Испытание на ударную вязкоость проводят на копрах маятникового типа (см. Рис. 1). Стандартный образец 1 устанавливают на опорах стоек копра так, чтобы удар маятника 2 приходился против надреза. Маятник массой G при помощи специальной рукоятки поднимают на высоту Н в верхнее исходное положение I. При падении маятник ударяет по образцу, разрушает его и поднимается в положение II высоту h. Для остановки маятника имеется тормоз.

Рис. 1 Схема ударного испытания образцов на маятниковом копре

Читайте так же:
Литье алюминия под высоким давлением

Если запас потенциальной энергии маятника обозначить через GH, то работа, затраченная на деформацию и разрушение образца, равна разности энергии маятника в его положениях I и II (до и после удара), т. е.

К = GH -Gh = G(H — h)

Выразив высоту маятника в положении до и после удара через пишу маятника l и углы α и β, получим выражение для определе­нии работы, затраченной на деформацию и разрушение образца:

К= Gl (cos β — cos α),

где α — угол начального подъема маятника; β — угол подъема маят­ника после разрушения образца, фиксируемый на шкале 3 (см. Рис. 1).

Масса груза и длина маятника известны. Угол α является величиной постоянной. Зная угол β по результатам испытаний, опре­деляют работу К и ударную вязкость КС.

Кроме испытаний на ударный изгиб, используют динамические испытания металлопродукции на растяжение, сжатие и круче­ние. Эти испытания не получили большого распространения, так как проводить их сложнее, чем испытания на изгиб. Кроме того, они не дают принципиально новой информации по сравнению с испытаниями на изгиб, поэтому такие испытания целесообразно применять только в тех конкретных случаях, когда они хорошо имитируют заранее известные условия работы материала. Некото­рые из этих методов, например испытание на динамическое сжа­тие (осадку), приобрели характер технологических проб.

Инструментальные легированные стали маркировка

˗ Данные стали в соответствии с ГОСТ 1435-90 делятся на качественные и высококачественные.

˗ Качественные стали обозначаются буквой У (углеродистая) и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в стали, в десятых долях процента.

Например: У7, У8, У9, У10. У7 – углеродистая инструментальная сталь с содержанием углерода около 0.7%

˗ В обозначения высококачественных сталей добавляется буква А (У8А, У12А и т.д.). Кроме того, в обозначениях как качественных, так и высококачественных углеродистых инструментальных сталей может присутствовать буква Г, указывающая на повышенное содержание в стали марганца.

Например: У8Г, У8ГА. У8А – углеродистая инструментальная сталь с содержанием углерода около 0,8%, высококачественная.

˗ Изготовляют инструмент для ручной работы (зубило, кернер, чертилка и т.д.), механической работы на невысоких скоростях (сверла).

Маркировка легированных инструментальных сталей

˗ Правила обозначения инструментальных легированных сталей по ГОСТ 5950-73 в основном те же, что и для конструкционных легированных.

Различие заключается лишь в цифрах, указывающих на массовую долю углерода в стали.

˗ Процентное содержание углерода также указывается в начале наименования стали, в десятых долях процента, а не в сотых, как для конструкционных легированных сталей.

˗ Если же в инструментальной легированной стали содержание углерода составляет около 1.0%, то соответствующую цифру в начале ее наименования обычно не указывают.

Приведем примеры: сталь 4Х2В5МФ, ХВГ, ХВЧ.

˗ 9Х5ВФ – легированная инструментальная сталь, с содержанием углерода около 0,9%, хрома около 5%, ванадия и вольфрама до 1%

Маркировка высоколегированных (быстрорежущих)

Инструментальных сталей

˗ Обозначают буквой "Р", следующая за ней цифра указывает на процентное содержание в ней вольфрама: В отличие от легированных сталей в наименованиях быстрорежущих сталей не указывается процентное содержание хрома, т.к. оно составляет около 4% во всех сталях, и углерода (оно пропорционально содержанию ванадия).

˗ Буква Ф, показывающая наличие ванадия, указывается только в том случае, если содержание ванадия составляет более 2.5%.

Например: Р6М5, Р18, Р6 М5Ф3.

˗ Обычно из этих сталей изготовляют высокопроизводительный инструмент: сверла, фрезы и т.д. (для удешевления только рабочую часть)

Например: Р6М5К2 – быстрорежущая сталь, с содержанием углерода около 1%, вольфрама около 6%, хрома около 4%, ванадия до 2,5%, молибдена около 5%, кобальта около 2%.

Практическая часть

Задание для студентов:

1. Запишите название работы, ее цель.

2. Запишите основные принципы маркировки всех групп инструментальных сталей (углеродистых, легированных, высоколегированных)

Задание по вариантам:

1. Расшифруйте марки сталей и запишите область применения конкретной марки (т.е. для изготовления чего она предназначена).

Задание для 1 вариантаЗадание для 2 варианта
1У8У9
2У13АУ8А
3Х9ХС
4ХВСГХВГ
5Р18Р6
6Р6М5Р6М5Ф3

Практическая работа № 6

Тема: «Изучение сплавов на основе меди: латуни, бронзы»

Цель работы: ознакомление студентов с маркировкой и областью применения цветных металлов – меди и сплавов на ее основе: латуней и бронз; формирование умения расшифровки маркировки латуней и бронз.

Рекомендации для студентов: прежде чем приступить к выполнению практической части задания, внимательно ознакомьтесь с теоретическими положениями, а также лекциями в вашей рабочей тетради по данной теме.

Ход работы:

1.Ознакомьтесь с теоретической частью.

2.Выполните задание практической части.

Теоретическая часть

Латуни

Латуни могут иметь в своем составе до 45 % цинка. Повышение содержания цинка до 45 % приводит к увеличению предела прочности до 450 МПа. Максимальная пластичность имеет место при содержании цинка около 37 %.

По способу изготовления изделий различают латуни деформируемые и литейные.

Деформируемые латуни маркируются буквой Л, за которой следует число, показывающее содержание меди в процентах, например в латуни Л62 содержится 62 % меди и 38 % цинка. Если кроме меди и цинка, имеются другие элементы, то ставятся их начальные буквы (О — олово, С — свинец, Ж — железо, Ф — фосфор, Мц — марганец, А — алюминий, Ц — цинк).

Количество этих элементов обозначается соответствующими цифрами после числа, показывающего содержание меди, например, сплав ЛАЖ60-1-1 содержит 60 % меди, 1 % алюминия, 1 % железа и 38 % цинка.

Латуни имеют хорошую коррозионную стойкость, которую можно повысить дополнительно присадкой олова. Латунь ЛО70 -1 стойка против коррозии в морской воде и называется “морской латунью“. Добавка никеля и железа повышает механическую прочность до 550 МПа.

Литейные латуни также маркируются буквой Л, После буквенного обозначения основного легирующего элемента (цинк) и каждого последующего ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2 содержит 23 % цинка, 6 % алюминия, 3 % железа, 2 % марганца. Наилучшей жидкотекучестью обладает латунь марки ЛЦ16К4. К литейным латуням относятся латуни типа ЛС, ЛК, ЛА, ЛАЖ, ЛАЖМц. Литейные латуни не склонны к ликвации, имеют сосредоточенную усадку, отливки получаются с высокой плотностью.

Читайте так же:
Для чего нужен теодолит в строительстве

Латуни являются хорошим материалом для конструкций, работающих при отрицательных температурах.

Бронзы

Сплавы меди с другими элементами кроме цинка называются бронзами. Бронзы подразделяются на деформируемые и литейные.

При маркировке деформируемых бронз на первом месте ставятся буквы Бр, затем буквы, указывающие, какие элементы, кроме меди, входят в состав сплава. После букв идут цифры, показывающие содержание компонентов всплаве. Например, марка БрОФ10-1 означает, что в бронзу входит 10 % олова, 1 % ф осфора, остальное — медь.

Маркировка литейных бронз также начинается с букв Бр, затем указываются буквенные обозначения легирующих элементов и ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, бронза БрО3Ц12С5 содержит 3 % олова, 12 % цинка, 5 % свинца, остальное — медь.

Оловянные бронзы При сплавлении меди с оловом образуются твердые растворы. Эти сплавы очень склонны к ликвации из-за большого температурного интервала кристаллизации. Благодаря ликвации сплавы с содержанием олова выше 5 % является благоприятным для деталей типа подшипников скольжения: мягкая фаза обеспечивает хорошую прирабатываемость, твердые частицы создают износостойкость. Поэтому оловянные бронзы являются хорошими антифрикционными материалами.

Оловянные бронзы имеют низкую объемную усадку (около 0,8 %), поэтому используются в художественном литье. Наличие фосфора обеспечивает хорошую жидкотекучесть. Оловянные бронзы подразделяются на деформируемые и литейные.

В деформируемых бронзах содержание олова не должно превышать 6%, для обеспечения необходимой пластичности, БрОФ6,5-0,15. В зависимости от состава деформируемые бронзы отличаются высокими механическими, антикоррозионными, антифрикционными и упругими свойствами, и используются в различных отраслях промышленности. Из этих сплавов изготавливают прутки, трубы, ленту, проволоку.

Практическая часть

Задание для студентов:

1.Запишите название и цель работы.

Название сплава, его определениеОсновные свойства сплаваПример маркировкиРасшифровка маркиОбласть применения

Практическая работа № 7

Тема: «Изучение алюминиевых сплавов»

Цель работы: ознакомление студентов с маркировкой и областью применения цветных металлов – алюминия и сплавов на его основе; изучение особенностей применения алюминиевых сплавов в зависимости от их состава.

Рекомендации для студентов: прежде чем приступить к выполнению практической части задания, внимательно ознакомьтесь с теоретическими положениями, а также лекциями в вашей рабочей тетради по данной теме.

Ход работы:

1.Ознакомьтесь с теоретической частью.

2.Выполните задание практической части.

Теоретическая часть

Принцип маркировки алюминиевых сплавов. В начале указывается тип сплава: Д — сплавы типа дюралюминов; А — технический алюминий; АК -ковкие алюминиевые сплавы; В — высокопрочные сплавы; АЛ — литейные сплавы.

Далее указывается условный номер сплава. За условным номером следует обозначение, характеризующее состояние сплава: М — мягкий (отожженный); Т — термически обработанный (закалка плюс старение); Н -нагартованный; П – полунагартованный.

По технологическим свойствам сплавы подразделяются на три группы:деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой ; деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой; литейные сплавы. Методами порошковой металлургии изготовляют спеченные алюминиевые сплавы (САС) и спеченные алюминиевые порошковые сплавы (САП).

Деформируемые литейные сплавы, не упрочняемые термической обработкой.

Прочность алюминия можно повысить легированием. В сплавы, не упрочняемые термической обработкой, вводят марганец или магний. Атомы этих элементов существенно повышают его прочность, снижая пластичность. Обозначаются сплавы: с марганцем — АМц, с магнием — АМг; после обозначения элемента указывается его содержание (АМг3).

Магний действует только как упрочнитель, марганец упрочняет и повышает коррозионную стойкость. Прочность сплавов повышается только в результате деформации в холодном состоянии. Чем больше степень деформации, тем значительнее растет прочность и снижается пластичность. В зависимости от степени упрочнения различают сплавы нагартованные и полунагартованные (АМг3П).

Эти сплавы применяют для изготовления различных сварных емкостей для горючего, азотной и других кислот, мало- и средненагруженных конструкций. Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой.

К таким сплавам относятся дюралюмины (сложные сплавы систем алюминий — медь — магний или алюминий — медь — магний — цинк). Они имеют пониженную коррозионную стойкость, для повышения которой вводится марганец. Дюралюмины обычно подвергаются закалке стемпературы 500 о С и естественному старению, которому предшествует двух-, трехчасовой инкубационный период. Максимальная прочность достигается через 4.5 суток. Широкое применение дюралюмины находят в авиастроении, автомобилестроении, строительстве.

Высокопрочными стареющими сплавами являются сплавы, которые кроме меди и магния содержат цинк. Сплавы В95, В96 имеют предел прочности около 650 МПа. Основной потребитель — авиастроение (обшивка, стрингеры, лонжероны).

Ковочные алюминиевые сплавы АК, АК8 применяются для изготовления поковок. Поковки изготавливаются при температуре 380-450 о С, подвергаются закалке от температуры 500-560 о С и старению при 150-165 о С в течение 6 часов.

В состав алюминиевых сплавов дополнительно вводят никель, железо, титан, которые повышают температуру рекристаллизации и жаропрочность до 300 о С.

Изготавливают поршни, лопатки и диски осевых компрессоров, турбореактивных двигателей.

Литейные сплавы

К литейным сплавам относятся сплавы системы алюминий — кремний (силумины), содержащие 10-13 % кремния. Присадка к силуминам магния, меди содействует эффекту упрочнения литейных сплавов при старении. Титан и цирконий измельчают зерно. Марганец повышает антикоррозионные свойства. Никель и железо повышают жаропрочность.

Литейные сплавы маркируются от АЛ2 до АЛ20. Силумины широко применяют для изготовления литых деталей приборов и других средне — и малонагруженных деталей, в том числе тонкостенных отливок сложной формы.

Практическая часть

Задание для студентов:

1. Запишите название и цель работы.

2. Заполните таблицу:

Название сплава, его определениеОсновные свойства сплаваПример маркировкиРасшифровка маркиОбласть применения

Лабораторная работа № 1

Тема: «Механические свойства металлов и методы их изучения (твердость)»

Цель работы: изучить механические свойства металлов, методы их изучения.

Ход работы:

1.Ознакомьтесь с теоретическими положениями.

2.Выполните задание преподавателя.

3.Составьте отчет в соответствии с заданием.

Теоретическая часть

Твердостью называют способность материала оказывать сопротивление проникновению в него другого тела. При испытаниях на твердость тело, внедряемое в материал и называемое индентором, должно быть более твердым, иметь определенные размеры и форму, не должно получать остаточной деформации. Испытания на твердость могут быть статическими и динамическими. К первому виду относятся испытания методом вдавливания, ко второму — методом ударного вдавливания. Кроме того, существует метод определения твердости царапанием — склерометрия.

Читайте так же:
Инструменты для чеканки по металлу

По значению твердости металла можно составить представление об уровне его свойств. Например, чем выше твердость, определенная давливанием наконечника, тем меньше пластичность металла, и наоборот.

Испытания на твердость по методу вдавливания состоят в том, что в образец под действием нагрузки вдавливают индентор (алмазный, из закаленной стали, твердого сплава), имеющий форму шарика, конуса или пирамиды. После снятия нагрузки на образце остается отпечаток, измерив величину которого (диаметр, глубину или диагональ) и сопоставив ее с размерами индентора и величиной нагрузки, можно судить о твердости металла.

Твердость определяется на специальных приборах — твердомерах. Наиболее часто твердость определяют методами Бринелля (ГОСТ 9012-59) и Роквелла (ГОСТ 9013-59).

Существуют общие требования к подготовке образцов и проведению испытаний этими методами:

1. Поверхность образца должна быть чистой, без дефектов.

2. Образцы должны быть определенной толщины. После получения отпечатка на обратной стороне образца не должно быть следов деформации.

Структурные классы легированных сталей

Для улучшения физических, химических, прочностных и технологических свойств стали легируют, вводя в их состав различные химические элементы (хром, марганец, никель и др). Стали могут содержать один или несколько легирующих элементов, которые придают им специальные свойства.

В зависимости от содержания углерода, степени легирования и применения легированные стали классифицируются по:

1. химическому составу;

2. структуре в равновесном состоянии;

3. назначению, то есть применению в промышленности.

По химическому составу стали подразделяются на низко-, средне- и высоколегированные.

Низколегированные стали содержат в сумме не более 5 % легирующих элементов; среднелегированные — 5¸10 %; высоколегированные – свыше 10 %.

По структуре в равновесном состоянии легированные стали подразделяются на пять структурных классов: перлитный, мартенситный, ферритный, аустенитный и карбидный.

По назначению легированные стали классифицируются на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами.

Конструкционные стали по содержанию углерода подразделяются на цементуемые (до 0,25% С), улучшаемые (0,3-0,45 % С) и рессорно-пружинные (0,5-0,7 %).

Маркировка легированных сталей

Марка легированной стали состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих ее химический состав.

По ГОСТ 4543-71 принято обозначать: Х – хром, Н – никель, Г – марганец, С –кремний, М- молибден, В – вольфрам, Ф – ванадий, Т – титан, Д – медь, Р – бор, К – кобальт, Ю – алюминий, Б – ниобий, П – фосфор.

Содержание углерода указывается в начале марки цифрой, отвечающей его среднему содержанию. В конструкционных сталях и сталях с особыми свойствами (жаростойких, жаропрочных, нержавеющих) в начале марки ставится двузначная цифра, показывающая содержание углерода в сотых долях процента (35ХМ, 12Х17). В инструментальных сталях в начале марки ставится однозначная цифра, показывающая содержание углерода в десятых долях процента (9ХС, 3Х2В8Ф). При содержании в инструментальных сталях 1 % С и более цифру в начале марки опускают (Х12М, ХВ4).

После цифр в начале марки, указывающих на содержание углерода, следует сочетание букв Х, Н, М и т.д. Если после букв нет цифры, то содержание легирующего элемента в стали 1,0 –1,5 %. Исключением сделано для молибдена и ванадия, содержание которых в большинстве сталей 0,2 – 0,3 %. Если легирующего элемента больше 1,0 %, то цифра после буквы указывает на его содержание в целых процентах. Например, марка 45ХН обозначает сталь, имеющую в среднем 0,45 % углерода,

1,0 % хрома и столько же никеля; сталь 35Г2 – 0,35 % углерода, 2 % марганца.

Сталь с особыми свойствами можно отличить от конструкционной по сумме легирующих элементов. Обычно в конструкционных сталях содержится в сумме до 5 % легирующих элементов, а в сталях с особыми свойствами – свыше 10 %.

Отличие в обозначении качественных конструкционных сталей от высококачественных заключается в том, что в конце марки высококачественной стали приписывается буква А. Например, сталь 40ХНМ качественная, а 40ХНМА – высококачественная.

Аналогично особо высококачественная сталь обозначается буквой Ш в конце марки (40 ХН-Ш).

У сталей, применяемых в виде литья (в отливке), в конце марки приписывается буква Л (35ГТРЛ, 110 Г13Л).

Все инструментальные легированные, а также стали и сплавы с особыми свойствами всегда качественные или высококачественные, поэтому в марках этих сплавов буква А не указывается.

В марках некоторых сталей более узкого применения указывается их назначение. Так, стоящие в начале марки буквы Ш, Р, А указывают:

Ш – шарикоподшипниковые хромистые стали ШХ6, ШХ9, ШХ15. Содержание хрома в этих сталях указывается в десятых долях процента, а содержание углерода (

1% С) не указывается. Так, сталь ШХ15 содержит 1% С и 1,5% хрома.

Р – быстрорежущие стали. Цифра, следующая за Р, указывает содержание главного легирующего элемента (вольфрам) в целых процентах. Другие элементы обозначаются как в остальных сталях. Среднее содержание углерода (в марке не показывается) соответствует 1%. Так, например, сталь Р6М3 содержит:

1% С, 6% вольфрама, 3% молибдена.

А – автоматные стали. Следующая за буквой А двузначная цифра показывает содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь АС40Г содержит 0,40 % С; буква С, стоящая за буквой А указывает, какой элемент введен для улучшения обрабатываемости резанием (в данном случае — свинец); Г – указывает на наличие марганца (

Структурные классы легированных сталей

В отожженном состоянии или после охлаждения на спокойном воздухе легированные стали могут относиться к одному из следующих структурных классов: перлитный, мартенситный, ферритный, аустенитный, карбидный. Принадлежность стали к тому или иному классу определяется содержанием углерода и суммой легирующих элементов. Свойства стали при этом определяются свойствами основной структурной составляющей, то есть перлита (П), мартенсита (М), феррита (Ф), аустенита (А), карбидов (К).

Читайте так же:
Как снять магнето с бензопилы партнер

В таблице 1 показано, при каких сочетаниях углерода и легирующих элементов образуется тот или иной структурный класс.

Таблица 1 – Структурные классы легированных сталей

№ п/пСтруктурный класс% ССумма легирующих элементовГлавные механические или специальные свойства
ПлюбоеДо 5Механические свойства (твердость, прочность, пластичность) определяются содержанием углерода
М0,1-0,6От 6 до 14Твердость, прочность, износостойкость. При содержании хрома в количестве 13% устойчивость против коррозии в слабых средах – атмосфере, пресной и морской воде, маслах, нефтепродуктах, слабых растворах солей, щелочей, кислот.
ФДо 0,2Хрома – 17% и более. Дополнительно могут присутствовать Si, Al, Ti1) Устойчивость против действия органических кислот; 2) Жаростойкость
АДо 0,4Наряду с высоким содержанием хроиа присутствует никель или заменяющий его марганец. Дополнительно могут присутствовать Mo, P, Ti, Nb, W и другие элементы1) Устойчивость против действия минеральных кислот; 2) Жаропрочность
КБолее 0,6Карбидообразующие элементы Cr, W, Mo, V, Mn ,более 5%Твердость, износостойкость

Индивидуальные задания

При выполнении индивидуального задания работу оформить в виде таблицы:

№ п/пМарка сталиСтруктурный классТипГлавные механические или специальные свойстваКлассификация по назначению

Вариант 1

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 45ХНМФА, Р12Ф3, 10Х14Н14Г4Т, Х, 15Х25Т, 120Г13ФЛ, 8ХФ, 18ХГТ, 40Х9С2, 40Г2.

Вариант 2

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Х6ВФ, 7Х3, 12Х17, 40ХНМА, 10Х14АГ15, Р18, 65С2ВА, А40Г, 40Х13, 12ХН3А.

Вариант 3

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по на значению стали: Х12Ф1, Р6М5, 10Х13, 4Х5МФС, ХВ4, 70С3А, 08Х18Н12Т, 15Х28Ю5, ХГ, 40ХГР.

Вариант 4

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 14Х17СЮ, 9Х2МФ, 11Х11Н4ГМВФ, 25ХГМ, АС20Г, ШХ9, 3Х2В8, Ф, Р6М3, Х12.

Вариант 5

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 30Х2АФ, 10Х11Н20Т3Р, 5Х3В3МФС, 10Х13, 12ХМ, 55ХФА, 20ХНТЦ, Р9, ШХ15СГ, 12Х25Т.

Вариант 6

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 10Х17Н13М2Т, А40ХЕ, 40Х10С2М, В2Ф, 5ХГМ, 30ХН2МФА, р12Ф4, ХГ, 38ХГС, 15Х28СЮ.

Вариант 7

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 40ХН2МА, 110Г13Л, 04Х20Н14С2, Р5М8К4, 15Х11МБР, 65СГ, 12Х17, ХВГ, 10Х10С2М, 12ХН3А.

Вариант 8

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Ф, Р6М5К5, 5Х2МФ, 30Х13, АС40Г, 07Х16Н6, 15Х18СЮ, 20Х2Н4ВА, ШХ15, 40Х25Н20С2.

Вариант 9

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 4Х4ВМФС, 19Х14Н19В2БР, 20ХНТЦ, ХГС, 15Х6СЮ, Р10К5Ф5, Х12Ф, 15Х28Ю5, 40Х13.

Вариант 10

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Р6М5Ф3, 15Х17АГ14, 40Х9С2, 7Х3, 55ХГР, 30ХГТ, Х, 12Х25Т, Х6ВФ, 45ХЕ.

Вариант 11

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Р9К10, 10Х10С2М, 38МЮА, 55ХФ, 25ХГНМА, 10Х14АГ15МВ, Ф, 10Х14, 4ХС, 12Х17Т.

Вариант 12

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Х12, 70С2ХА, ХВГ, 5ХНТ, 14Х14Н4Г12БТР, Х5В6, 35ГТРЛ, 3Х3М3ВФ, 15Х25Т, ШХ6.

Вариант 13

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Р9М4К5, 20Х23Н20С, 5ХНВ, 09Г2, 3Х8, АЦ20ХНМ, 8Х4В9Ф2-Ш, 15Х13Л, 12Х28Ю5, 55СФА.

Вариант 14

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 120Г13Х2БЛ, Х12ВМ, 10Х14, 12Х17Г9АН4Р, Р12Ф3, 20ХН3А, 7ХГ2НМ, 95Х18, 15ХМ, ШХ15СГ.

Вариант 15

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Х6В3МФС, 08Х17СЮ, ХВСГ, Р9К10, 20ХГНР, 4Х5МФС, 6ХФ, Х12М, 15Х13Л, 18Х2Н4ВА.

Вариант 16

Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 25Х2МФ, Р6АМ5, 60ХГСФА, 9Х5ВФ, 08Х14МТЮР, АС19ХГМ, ХГ, 15Х28Ю5С, 40ХНМА, 3Х3М3ФС.

Как расшифровать марку стали

Легированные (нержавеющие) стали, в отличие от нелегированных, имеют несколько иное обозначение, поскольку в них присутствуют элементы, специально вводимые в определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств. К примеру:

  • хром (Cr) повышает твёрдость и прочность
  • никель (Ni) обеспечивает коррозионную стойкость и увеличивает прокаливаемость
  • кобальт (Co) повышает жаропрочность и увеличивает сопротивление удару
  • ниобий (Nb) помогает улучшить кислостойкость и уменьшает коррозию в сварных конструкциях.

Именно поэтому в названия легированных сталей принято включать химические элементы, присутствующие в составе, и их содержание в процентах. Химические элементы в таких марках сталей обозначаются русскими буквами, приведёнными в таблице.

Также существует маркировка Ч, сообщающая нам, что в составе сплава имеются редкоземельные металлы, такие как: церий, лантан, неодим и прочие. Церий (Ce) влияет на прочность и пластичность стали, а неодим (Nd) и лантан (La) уменьшают пористость и содержание серы в стали, измельчают зерно.

Пример расшифровки нержавеющей стали 12Х18Н10Т

12Х18Н10Т — это популярная нержавеющая сталь аустенитного класса, которая применяется в сварных аппаратах, работающих в разбавленных растворах кислот, в растворах щелочей и солей, а также в деталях, работающих под большим давлением и в широком диапазоне температур. Итак, что же означают эти загадочные символы, стоящие в названии, и как их правильно объединить?

Две цифры, стоящие в самом начале марки легированной стали, — это среднее содержание углерода в сотых долях процента. В нашем случае, содержание углерода 0,12%. Иногда вместо двух цифр стоит всего одна: она показывает, сколько углерода (C) содержится в десятых долях процента. Если же цифр в начале марки стали вовсе нет, это означает, что углерода в ней довольно приличное число — от 1% и выше.

Буква Х и следующая за ней цифра 18 говорят о том, что в данной марке содержится 18% хрома. Обратите внимание: соотношение элемента в долях процента выражает только первое число, стоящее в начале марки, и это относится только к углероду! Все остальные числа, присутствующие в названии, выражают количество конкретных элементов в процентах.

Далее следует комбинация Н10. Как Вы уже догадались, это 10% никеля.

В самом конце стоит буква Т без каких-либо цифр. Это значит, что содержание элемента слишком мало, чтобы уделять этому внимание. Как правило, около 1% (иногда — до 1,5%). Получается, в данной марке легированной стали количество титана не превышает 1,5%. Если вдруг в самом конце марки Вы обнаружите скромно стоящую букву А, помните, что она играет очень важную роль: таким образом обозначается высококачественная сталь, содержание фосфора и серы в которой сведено к минимуму. Две буквы А в самом конце (АА) говорят о том, что данная марка стали особо чистая, т. е. серы и фосфора здесь практически нет.

Читайте так же:
Выбираем холодильник для дома

В ходе несложного анализа сочетаний букв и цифр мы выяснили, что марка стали 12Х18Н10Т (конструкционная криогенная, аустенитного класса) сообщает о себе следующие сведения: 0,12% углерода, 18% хрома (Х), 10% никеля (Н) и небольшое содержание титана (Т), не превышающее 1,5%.

В начале марки легированных сталей могут также присутствовать дополнительные обозначения:

А — автоматная (не путайте с буквой А в конце названия, говорящей о чистоте стали!);

Также стоит отметить некоторые особенности таких подвидов легированных сталей:

1. в шарикоподшипниковых сталях содержание хрома указывается в десятых долях процента (например, сталь ШХ4 содержит 0,4% хрома);

2. в марках быстрорежущей стали после буквы Р сразу ставится число, указывающее содержание вольфрама в процентах. Также все быстрорежущие стали содержат 4% хрома (Х).

Чтобы показать способ раскисления стали, существуют особые буквенные обозначения:

  • сп — спокойная сталь;
  • пс — полуспокойная сталь;
  • кп — кипящая сталь.

Теперь подробно рассмотрим, как расшифровать марку нелегированной стали, которая подразделяется на обыкновенную и качественную.

Обыкновенная нелегированная сталь (Ст3, Ст3кп) имеет в самом начале буквы Ст. Далее следует число, указывающее условный номер (марку) стали: от 0 до 7. Чем больше число, тем выше содержание углерода С.

В конце могут стоять специальные индексы: например, сталь Ст3кп относится к категории кипящей, о чём говорят буквы кп в самом конце. Отсутствие индекса означает, что эта сталь спокойная. Когда нужно отразить в маркировке гарантию свариваемости, в конце добавляют строчные буквы св. К примеру: Ст3св.

Качественная нелегированная сталь (Ст10, Ст30, Ст20, Ст45) содержит в маркировке двузначное число, указывающее среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента. Таким образом, марка стали Ст10 содержит 0,1% углерода; Ст30 имеет 0,3% углерода; Ст20 — 0,2%; Ст45 содержит 0,45% углерода.

Конструкционная низколегированная сталь 09Г2С содержит следующие химические элементы: 0,09% углерода, 2% марганца и небольшое количество кремния (приблизительно 1%).

Стали 10ХСНД и 15ХСНД отличаются только разным содержанием углерода: 0,1% и 0,15% соответственно. Хрома (Х), кремния (С), никеля (Н) и меди (Д) здесь очень мало (до 1-1,5%), поэтому цифры за буквой не ставятся.

Качественные стали применяют для производства паровых котлов и сосудов высокого давления. В их маркировке имеется буква К на конце: 20К, 30К, 22К.

Если сталь является литейной конструкционной, то в конце маркировки ставят букву Л. Например: 40ХЛ, 35ХМЛ.

Инструментальные нелегированные стали обозначаются буквой У. Далее следует цифра, выражающая среднее содержание углерода в стали: У10, У7, У8. Если сталь ещё и высококачественная, это также отмечают в маркировке: У8А, У10А, У12А. Если необходимо подчеркнуть увеличенное содержание марганца, применяют дополнительную букву Г. К примеру, существуют стали У8ГА и У10ГА.

Инструментальные легированные стали имеют такое же обозначение, как и конструкционные легированные. Например, марка ХВГ указывает на присутствие трёх главных легирующих элементов: хрома (Х), вольфрама (В) и марганца (Г). Содержание углерода здесь примерно 1%, а потому цифра в начале марки не пишется. Другой вид стали 9ХВГ имеет пониженное содержание углерода в сравнении с ХВГ: здесь углерода 0,9%.

Стали быстрорежущие маркируются буквой Р, после которой ставится содержание вольфрама в %. Разберём в качестве примера сталь Р6М5Ф3. Она является быстрорежущей (Р), содержит 6% вольфрама, 5% молибдена (М) и 3% ванадия (Ф).

Сталь электротехническая нелегированная (АРМКО) имеет очень малое удельное электрическое сопротивление. Это достигается благодаря минимальному количеству углерода в составе (менее 0,04%). Такую сталь ещё принято называть технически чистым железом. Маркировка электротехнических нелегированных сталей состоит только из цифр. Например: 10880, 21880 и т. д. В каждой цифре заложена важная информация. Самая первая цифра показывает вид обработки: 1 — кованный или горячекатаный; 2 — калиброванный. Вторая цифра сообщает наличие/отсутствие нормируемого коэффициента старения: 0 — без коэффициента; 1 — с коэффициентом. Третья цифра — это группа по основной нормируемой характеристике. Две последние связаны со значениями основной нормируемой характеристики.

Строительная сталь отмечается буквой С, после которой указывается минимальный предел текучести стали. Также применяются дополнительные обозначения: К — повышенная коррозионная стойкость (С390К, С375К); Т — термоупрочнённый прокат (С345Т, С390Т); Д — повышенное содержание меди (С345Д, С375Д).

Алюминиевые сплавы литейные обозначаются буквами АЛ в начале маркировки. Вот некоторые примеры: АЛ4, АЛ19, АЛ27.

Алюминиевые сплавы для ковки и штамповки содержат буквы АК, а далее — условный номер данного сплава: АК6, АК5.

Также существуют деформированные сплавы с содержанием алюминия. Сплав авиаль: АВ, алюминиево-магниевый сплав: АМг; алюминиево-марганцовый сплав: АМц.

Теперь Вы узнали, как расшифровать марку стали с содержанием различных химических элементов. Данная маркировка сталей была разработана ещё в СССР и действует по настоящее время не только на территории Российской Федерации, но и в странах СНГ.

Европейская маркировка сталей подчиняется стандарту EN 100 27. В Японии и Соединённых Штатах имеются свои стандарты. Единой мировой классификации сталей в настоящее время не существует.

Понимая общие правила обозначения марок нелегированных и легированных сталей, а также при грамотной расшифровке марок сталей, можно без труда определить, из какой именно стали изготовлена конкретная деталь.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector