Tehnik-ast.ru

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

Низколегированные стали

Низколегированные стали

Для улучшения технических свойств металлов, сплавов применяют технику легирования. Она заключается в расширении состава исходного материала дополнительными добавками. Новые элементы позволяют придать стали недостающих свойств. В зависимости от количества добавок (в процентном соотношении) бывает высоко-, средне- и низколегированная сталь.

Состав

В низколегированной стали содержится от 0,2% углерода и легирующих элементов не более 5% (в некоторых научных источниках допускается применение добавок не более 2,5%). Чаще всего легирование осуществляют путем внесения:

  • ванадия — для обеспечения равномерной структуры;
  • молибдена — делает металл устойчивым к воздействию высоких температур;
  • ниобия — отвечает за повышение прочности;
  • вольфрама, азота — обеспечивает повышение теплостойкости;
  • титана — для повышения износоустойчивости;
  • никеля, кремния — придает стали удароустойчивости, сопротивляемости току;
  • марганца — делает металл тверже, не нарушая его пластичность;
  • кобальта — для повышения пластичности, прочности, магнитных характеристик.

XXL.jpeg

Низколегированные стали: свойства и особенности

Категория низколегированных сталей представлена черными металлами. В зависимости от используемых легирующих элементов и их количества, такой материал может обладать:

  • повышенным сопротивлением механическому старению;
  • достаточно высоким пределом текучести;
  • низким порогом хладноломкости;
  • хорошей пластичностью.

В сравнении с высокоуглеродистыми металлами, марки низколегированных сталей содержат минимум неметаллических соединений. Они также обладают антикоррозийной устойчивостью и способностью противостоять истиранию. Такой материал поддается легкой обработке, сохраняет свои рабочие характеристики при минусовых температурах. Благодаря закалке, низколегированные стали становятся слабо чувствительными к надрезу.

4-768x576.jpg

О классификации низколегированных сталей

Данный металл разделяют по химическому составу:

  • марганцевые;
  • марганцевокремнистые;
  • кремнемарганцевые;
  • кремнемарагнцевомедистые;
  • хромокремненикелемедистые;
  • марганцеванадиевые.

По качеству выделяют низколегированные стали:

  • обыкновенные;
  • качественные;
  • высококачественные.

Также их могут различать по способу термической обработки и свариваемости.

krug-st3-x-210.jpg

Особенности маркировки

Низколегированную сталь, марки которой определяются ГОСТом 4543-71, маркируют с указанием:

  • свойства металла, его отношения к определенной группе — обозначается буквой на первом месте;
  • процентного содержания углерода — указывается цифрой, после первой буквы;
  • использующихся легирующих добавок и их количества в процентном соотношении.

Сферы применения низколегированной стали

Такой материал разных марок может применяться при обустройстве трубопроводных систем или изготовлении сварных конструкций в различных промышленных сферах. Без низколегированных сталей не сможет полноценно осуществляться нефтяное аппаратостроение, производство паровых турбин. Используют металл определенных марок при строительстве инженерных сооружений, которые эксплуатируют в условиях переменных динамических нагрузок.

Сталь нелегированная

Сплав нелегированной стали-химические термины, используемые для названия двух типов стали. Сталь представляет собой металлический сплав. Он состоит из железа и некоторых других элементов, таких как углерод. Нелегированные стали, не имеют элементов, добавляемых в сталь при ее переплавке. Сталь широко используется во всем мире из-за нескольких причин, таких как низкая стоимость, простота изготовления, прочность и т. д. Существуют различные сорта стали доступны в соответствии с их свойствами.

Легированная сталь

-это вид стали и имеет большое количество другие элементы, кроме железа и углерода. Основное различие между легированные и нелегированные стали, что в легированной стали, остальные элементы добавляются железа при выплавке принимая во внимание, что в нелегированной стали, без элементов добавляются при плавке.

Читайте так же:
Как подключить моечную машину

Существует два основных типа сплавов в качестве замещения сплавах и сплавах внедрения. Когда расплавленный металл используется в производстве сплавов, размеры атомов будут определять, какой тип будет сформирована. Если атомы металлов, которые собираются, чтобы быть смешанным иметь относительно одинаковые размеры, образовавшихся замещающих Тип сплава, но если один тип атомов металла меньше, чем другой тип, промежуточный сплав образуется.

Нелегированная сталь

-это вид стали, который имеет другие элементы добавляются во время плавки. Плавка процесс извлечения металла из руды. Этот процесс включает в себя нагрев и плавление руды. При плавки удаляет примеси, присутствующие в железной руде. Процесс плавки проводится несколько раз для того, чтобы удалить нагар. Если слишком много присутствует углерода, это не нелегированные стали. Содержание углерода должно быть примерно до 1 %.

В производстве легированной стали, некоторые элементы, такие как хром, кобальт добавляются железа, но в производстве нелегированной стали, без добавления других элементов. Поскольку нет других элементов, кроме железа и небольшого количества углерода, нелегированной стали есть меньше прочность и меньшую гибкость. Таким образом, эта сталь должна пройти процесс называется темперированнее. Закаливание — это процесс нагревания железа при высокой температуре для того, чтобы сделать ее чувствительной к образованию трещин, которые происходят во время сварки.

Нелегированная сталь используется в области строительства, где требуются от металлов высокой прочности. Нелегированной стали прутки используются для укрепления бетонов, для того чтобы сделать ворота, заборы и т. д.

Заключение сплав-это смесь или смеси из двух или более металлических компонентов. Это могут быть однородными или разнородными. Легированная сталь-это вид стали, который включает в себя железо, углерод и некоторые другие элементы, по своему химическому составу. Основное различие между легированной и нелегированной стали заключается в том, что легированная сталь состоит из железа и других элементов во время плавки, а нелегированной стали без дополнительных элементов.

15Л копровые бабы, блоки, ролики, корпусы, поводки, захваты, пильные рамы, детали сварно-литых конструкций с большим объемом сварки, плиты, подушки и другие неответственные детали, работающие под действием средних статических и динамических нагрузок.

35Л станины прокатных станов, зубчатые колеса, тяги, бегунки, задвижки, балансиры, диафрагмы, катки, валки, кронштейны и другие детали, работающие под действием средних статических и динамических нагрузок.

25Л станины прокатных станов, шкивы, траверсы, поршни, буксы, крышки цилиндров, плиты настильные, рамы рольгангов и тележек, мульды, корпусы подшипников, детали сварно-литых конструкций и другие детали, работающие при температуре от —40 до 450 °С под давлением.

20Л шаботы, арматура, фасонные отливки деталей общего машиностроения, изготовляемые методом выплавляемых моделей, детали сварно-литых конструкций и другие детали, работающие при температуре от —40 до 450 °С.

30Л рычаги, балансиры, корпусы редуктора, муфты, шкивы, кронштейны, детали сварно-литых конструкций, чаши и конусы засыпных аппаратов, станины, балки, опорные кольца, бандажи, маховики и другие детали, работающие под действием средних статических и динамических нагрузок.

Читайте так же:
Как подключить выключатель legrand etika

40Л станины, корпусы, муфты, тормозные диски, шестерни, кожухи, вилки, звездочки и другие детали, работающие при температурах до 400 °С.

45Л станины, зубчатые колеса и венцы, тормозные диски, муфты, кожухи, опорные катки, звездочки и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и высокого сопротивления износу и работающие под действием статических и динамических нагрузок.

50Л шестерни, бегунки, колеса, зубчатые колеса подъемно-транспортных машин, валки крупно-, средне- и мелкосортных станов для прокатки мягкого металла. Сталь применяется в нормализованном или улучшенном состоянии и после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ.

55Л зубчатые колеса и муфты подъемно-транспортных машин, ходовые колеса, бегунки, зубчатые сектора и венцы, полумуфты, скаты, втулки зубчатых муфт и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной твердости.

Инструментальные легированные стали

Инструментальные легированные стали Инструментальные легированные стали Инструментальные легированные стали Инструментальные легированные стали Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - image-10-1.png

Сталь для измерительных инструментов. Измерительный прибор (плитка, Калибр, шаблон) должен сохранять свою форму и размеры в течение длительного времени. Они не должны подвергаться спонтанным структурным преобразованиям, вызывающим изменение размеров инструмента в процессе эксплуатации.

Используйте стальную ранг X, X9, XI ’и X12F1 для того чтобы изготовить вашу аппаратуру. Закалку проводят при температуре 850-870°С в oil. In для удаления остаточного аустенита после закалки проводят холодную обработку при минус 70°С, а затем низкотемпературный отпуск при 120-140 ° С.

твердость после термообработки составляет 63-64 HRC. Сталь для режущего инструмента. Основными требованиями к режущему инструменту являются: 1)долгое время для поддержания высокой твердости и износостойкости режущей кромки в состоянии трения: 2) обладает высокой термостойкостью (покраснением), то есть способностью сохранять высокую твердость и режущую способность при длительном нагреве(стойкость к отпуску при нагреве инструмента в процессе эксплуатации).

  • Режущие инструменты изготавливаются из закаленной или улучшенной стали или быстрорежущей стали. Низкий-закаленная сталь была ранее считались У7… Она включает сталь углерода U 13. Высоко-закаливаемые стали включают легированные стали с до 5% сплавляя рангом, рангом 9ХС, хвсг и 9×5с.

Как и в случае с углеродистой сталью, она обладает низкой термостойкостью и температурой до 300°С, но при этом обладает высокой прокаливаемостью, что создает инструмент для резки материалов с низкой скоростью и низкой прочностью. Сверла руки, reaming, умирают, etc. Тушение проводят в масле при температуре 800… Он работает при температуре 860°C и имеет температуру 150… Закалять на 200 ° C твердость от 61 до 66 HRC. Быстрорежущая сталь. К ним относятся высоколегированные стали,

Основным свойством этих сталей является высокая термостойкость (Красная стойкость), то есть мартенситная структура и высокая твердость, прочность и износостойкость при высоких температурах, создаваемые режущей кромкой при резании на высоких скоростях. Термостойкость обеспечивается введением большого количества вольфрама вместе с другими элементами, такими как молибден, хром и ванадий. В присутствии хрома, вольфрама и молибдена связываются со специальными карбидами типа M6C, MS, с carbon. It затвердевает при отпуске и трудно замедляет распад мартенсита. Осаждение дисперсных карбидов, происходящее при высоких температурах отпуска (500-600 ° С), вызывает дисперсное упрочнение мартенсита.

Читайте так же:
Какой бывает износ оборудования

При отпуске ванадий, который выделяется в виде карбида, усиливает дисперсное упрочнение. Кобальт также способствует улучшению тепла resistance. It не образует карбидов, но увеличивает энергию межатомных сил связи, затрудняет затвердевание карбидов и увеличивает их дисперсность. Благодаря сложному легированию, инструменты из быстрорежущей стали сохраняют высокую твердость до 640°С, что делает режим резания в 2-4 раза более производительным, чем из углеродистой стали и низколегированной стали. Быстрорежущая сталь обозначается буквой P («High Speed» — скорость), после чего приводится цифра, указывающая долю вольфрама. displayed.

In кроме того, он показывает легирующие элементы и их содержание в%. Быстрорежущую сталь по эксплуатационным характеристикам можно разделить на 2 группы.1) нормальная производительность. 2) улучшенная производительность. В 1-й группе относятся стали марок Р9, Р18,Р12,P9F5,P6MZ, Р6М5. Он сохраняет твердость по крайней мере 620 HRC на температуре 58°C, и хорошо обработан давлением, вырезыванием, и имеет высокопрочное и выкостность. 2-ой группе относятся стали, содержащие кобальт и повышенное количество ванадия: р6м5к5,Р9М4К8,Р9К5,Р9К10,Р10К5Ф5,Р18К5Ф2.

Он превосходит группу 1 Сталь по термостойкости (630-640°С), твердость (HRC£64) и износостойкости, но уступают по прочности и пластичности. Эта группа сталей используется для обработки высокопрочных сталей, коррозионно-стойких и жаропрочных сталей аустенитной конструкции и других труднообрабатываемых материалов. Быстрорежущая сталь относится к карбидному (восстанавливаемому) классу.

Структура литой стали имеет сложную эвтектическую, аналогичную восстановительной, расположенную вдоль границ зерен. Чтобы придать стали термостойкость, инструмент закаляют и закаляют многократно (рис. 56). Температура закалки стали составляет P18-1220… 1290°С, Р6М5-1210… 1230°С. Более высокие температуры необходимы для более полного плавления вторичных карбидов и образования высоколегированного аустенита. Благодаря низкой теплопроводности стали, она медленно нагревается во время закалки Однако нагревание при 450 и 850°С для уменьшения окисления и обезуглероживания проводят в соляных ваннах (чаще всего бак^). Выдержка при температурах закалки должна обеспечивать

растворение некоторых карбидов в аустените в пределах возможной растворимости. Для получения более высокой твердости Р6М5 сталь (63 HRC) и теплостойкие (620°C до 59 СПЧ), нагрев для закалки увеличивается на 25%. Для уменьшения деформации инструмента применяют ступенчатую закалку расплавленной соли с температурой 400-500°С. Охлаждение производится в масле(мелкие детали можно охлаждать на воздухе). После гасить, оно не достигает максимальную твердость стали 6HRC. Это кроме мартенсита и первичных карбидов в ткани、 Рис.56.Схема режима

термообработки инструмента из быстрорежущей стали: -нет холодная обработка: б-холодная лечение Вода содержит 30-40% остаточного аустенита (L / C ниже 0°C).Механические свойства стали снижаются, что снижает шлифовальную способность и размерную стабильность инструмента. Остаточный аустенит преобразуется в мартенсит во время отпуска или холодной обработки.

Отпуск — это 550… В процессе обработки старением при отпуске из м выделяются дисперсные карбиды M6C и MS, которые протекают при температурах 570°С. аустенит подвергается мартенситному превращению при обеднении углерода и легирующих элементов, менее устойчив и менее MN охлаждается. Выдержите 2 часа, 3 часа отпуска на 1 час, и после этого охладьте в air. In в этом случае содержание а ^снижается до 3-5%.Обработка низкой температуры сократит цикл термической обработки. Структура-отпущенный мартенсит и карбиды, твердость 65 НRС.

Читайте так же:
Арматура катанка что это такое

Помощь студентам в учёбе lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Легированная сталь

Леги́рованная сталь — сталь, содержащая кроме железа и углерода (углеродистая сталь) другие специально вводимые в её состав элементы. С целью увеличение механических свойств (прочность, пластичность, ударная вязкость, прокаливаемость), химических или тепловой стойкости (нержавеющие и котловые, быстрорежущие стали), магнитные качества.

В качестве легирующих могут применять такие добавки, как хром, никель, кремний, марганец, молибден, вольфрам, ниобий, бор, медь, азот (в химически связанном состоянии), ванадий, титан и др [1] .

Содержание

Классификация сталей [ править | править код ]

По структуре: ферритные, перлитные, аустенитные, мартенситные, двухфазные ферритно-мартенситные, мартенситно-стареющие и другие. Смотря по применяемой термообработке, структура стали может отличаться, однако стали разного состава имеют оптимальные для их применения режимы термообработки и соответственно, оптимальную с точки зрения свойств структуру.

Так, стали с аустенитной структурой имеют высокую коррозионную и химическую стойкость, мартенситные — твёрдость и прочность, а также магнитные качества, двухфазные фееритно-мартенситные — высокую степень деформационного упрочнения и способность к очень глубокой вытяжке [1] .

По степени легирования стали разделяют на:

  • низколегированную (легирующих элементов до 2,5 %),
  • среднелегированную (от 2,5 до 10 %),
  • высоколегированную (от 10 до 50 %) [2] .

По химическому составу: хромомарганцевокремниевые (30ХГС, ЗОХГСА, и подобные), хромоникелевые (12ХН3А, 20ХН, 30ХН), хромоникельмолибденовые (30Х2Н2МА и подобные), сильхромы (33ХС, 38ХС), и другие. Легирующие элементы по разному влияют на свойства стали (в том числе в закалённом виде), причём из-за присутствия других элементов их действие может отличаться. Внесение кремния обычно значительно поднимает предел текучести и твёрдость с падением пластичности, хром и марганец повышают прокаливаемость и прочность, никель значительно снижает предел хладноломкости и повышает ударную вязкость, молибден сильно увеличивает вязкость и прокаливаемость, ванадий измельчает зерно, вольфрам увеличивает красностойкость, медь уменьшает коррозию [2] .

Поскольку легирующие элементы дороже железа, их добавки удорожает сталь. Кроме того, при большом списке вводимых легирующих элементов возникает значительный разброс химического состава, что влечёт за собой разброс механических показателей. Поэтому легированные стали чаще всего применяют в тех случаях, когда трудно или невозможно добиться необходимых свойств применением обычной углеродистой стали. Например, без легирования невозможно добиться сквозной прокаливаемости деталей с большим сечением, и применение добавок, замедляющих распад аустенита, даёт возможность использовать сквозную закалку таких деталей. Ярким примером необходимости достаточного легирования является, например, танковая броня (45Х2НМФБА и подобные) [3] .

Читайте так же:
Измеряет скорость ветра сканворд

По качеству легированные стали по ГОСТ разделяют на обычные (без добавочной буквы, например 30ХГС), качественные (буква А, например 30ХГСА, 30Х2Г2НТРА), высокачественные электрошлакового переплава (-Ш), высокачественные вакуумно-дугового переплава (-ВД), и специальные (цифровое обозначение, перед которым буква Э). Качественные и высококачественные имеют меньшее содержание вредных примесей — серы, фосфора, кислорода и азота. Такие неметаллические примеси значительно снижают механические свойства даже при небольшом содержании, так что их удаление приводит к значительному росту пластичности и ударной вязкости стали. Состав специальных сталей (Эnnn) определяется отдельными техническими условиями (ТУ), состав легирующих элементов в марке стали не показан.

Маркировка по ГОСТ [ править | править код ]

В отличие от ГОСТ 380-2005, определяющего состав и обозначение углеродистых сталей обыкновенного качества [4] , обозначение качественных углеродистых (ГОСТ 1050-2013) [5] и легированных сталей (ГОСТ 4543-2016) [6] состоит из цифр и букв, показывающих их химический состав, степень очистки, иногда специальное назначение.

МаркировкаЭлемент
ГмарганецMn
С (от лат. «силициум»)кремнийSi
ХхромCr
НникельNi
ДмедьCu
АазотN
ФванадийV
БниобийNb
ВвольфрамW
ЕселенSe
КкобальтCo
ЛбериллийBe
МмолибденMo
РборB
ТТитан (элемент)Ti
ЮалюминийAl
ЦцирконийZr
П (от лат. «phosphorus»)фосфорP
Чредкоземельные металлы

Первые цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента, затем следуют буквы и цифры, указывающие на легирующий элемент и его долю в процентах. Пропущенная цифра в обозначении указывает на его долю в содержании около 1%, либо менее этого.

Пример: 110Г13Л — сталь с 1,1% углерода и 13% марганца, литейная — используется для зубьев экскаваторов, гусениц танков, тюремных решёток, дужек замков, военных касок [7] ; 08Х13 — 0,08% углерода, 13% хрома — детали, подвергающиеся резким ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода) [8] .

Дополнительные обозначения в начале марки:

Р — быстрорежущая; Ш — шарикоподшипниковая; А — автоматная; Э — электротехническая; Л — полученная литьём;

  1. содержание в шарикоподшипниковых сталях хрома в десятых долях процента (например, ШХ4 — Cr 0,4 %);
  2. в марке быстрорежущей стали, цифра после «Р» — содержание вольфрама в %, и во всех быстрорежущих сталях содержание хрома 4 %.

Буква А в середине марки стали показывает содержание азота, а в конце — что сталь чистая по сере и фосфору (содержание фосфора и серы в такой стали не превышает 0,03 %).
Две буквы А в конце — «АА» — означают, что сталь особо чистая (ещё более чистая по сере и фосфору).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector