Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Маркировка легированных сталей




Классификация сталей по различным признакам

Определение легированные стали, особенности и обозначение

Легированные стали – это стали, в которые вводят в сталь специальные (легирующие) элементы, для получения заданных свойств.

В конструкционных сталях легирование осуществляется с целью улучшения механических свойств (прочности, пластичности). Кроме того меняются физические, химические, эксплуатационные свойства.

Легирующие элементы повышают стоимость стали, поэтому их использование должно быть строго обоснованно.

Легирующие элементы в легированных сталях обозначается буквенно-цифровым обозначением. Легирующие элементы имеют условные обозначения и обозначаются буквами русского алфавита.

Обозначения легирующих элементов:

Х – хром

Н – никель

М – молибден

В – вольфрам

К – кобальт

Т – титан

А – азот (указывается в середине марки),

Г – марганец

Д – медь

Ф – ванадий

С – кремний

П – фосфор

Р – бор

Б – ниобий

Ц – цирконий

Ю – алюминий

А – в конце марки обозначает что сталь качественная (высококачественная).

Классификация сталей

Стали классифицируются по множеству признаков:

1 По химическому составу: углеродистые и легированные.

2 По содержанию углерода:

- низкоуглеродистые, с содержанием углерода до 0,25 %;

- среднеуглеродистые, с содержанием углерода 0,3…0,6 %;

- высокоуглеродистые, с содержанием углерода выше 0,7 %

3 По равновесной структуре: доэвтектоидные, эвтектоидные, заэвтектоидные.

4 По качеству (количественным показателем качества является содержания вредных примесей: серы и фосфора):

- 0,04 ≤ S ≤ 0,06 %, 0,04 ≤ Р ≤ 0,08 %,– углеродистые стали обыкновенного качества:

- P, S = 0,03 - 0,04 % – качественные стали;

P, S ≤ 0,03% – высококачественные стали.

5 По способу выплавки:

- в мартеновских печах;

- в кислородных конверторах;

- в электрических печах: электродуговых, индукционных и др.

6 По назначению:

конструкционные – применяются для изготовления деталей машин и механизмов;

инструментальные – применяются для изготовления различных инструментов;

специальные – стали с особыми свойствами: электротехнические, с особыми магнитными свойствами и др.

7 По степени легирования (по содержанию легирующих элементов):

- низколегированные – 2,5…5 %;

- среднелегированные – до 10 %;

- высоколегированные – более 10%.

8 По составу (признак – наличие тех или иных легирующих элементов):

- никелевые

- хромистые

- хромоникелевые

- хромоникельмолибденовые и так далее

10 По структуре после охлаждения на воздухе выделяются три основных класса сталей:

- перлитный – характеризуется малым содержанием легирующих элементов;

- мартенситный – характеризуется более значительным содержанием легирующих элементов;

- аустенитный – характеризуется высоким содержанием легирующих элементов;

- ферртиный

- карбидный

Классификация связана с кинетикой распада аустенита. Диаграммы изотермического распада аустенита для сталей различных классов представлены на рис. 1

Рис.1 - Диаграммы изотермического распада аустенита для сталей перлитного (а), мартенситного (б) и аустенитного (в) классов

 

Стали перлитного класса характеризуются небольшим содержанием легирующих элементов (менее 5...7%). Для них, как и для углеродистых сталей, кривая скорости охлаждения при нормализации будет пересекать С-кривые перлитного распада. Следовательно, будут получаться структуры перлитного типа: перлит, сорбит, тростит.

Стали мартенситного класса содержат большее количество легирующих элементов (обычно 7... 15 %). В присутствии никеля, даже при общем количестве легирующих элементов около 5 %, сталь может относиться к мартенситному классу. Содержание углерода в сталях мартенситного класса обычно не превышает 0,55 %, Область перлитного распада в этих сталях сдвинута вправо, поэтому охлаждение на воздухе приводит к переохлаждению аустенита до температур мартенситного превращения, где и происходит образование мартенсита.

Стали аустенитного класса содержат более 15 % легирующих элементов, в том числе не менее 8 % никеля или около 13 % марганца. В большинстве этих сталей содержание углерода не превышает 0,2 %. Легирующие элементы (особенно никель), растворяясь в аустените, очень сильно повышают его устойчивость. При этом не только сдвигается вправо область перлитного распада, но и точка начала мартенситного превращения снижается в область отрицательных температур. В результате сталь, охлажденная на воздухе до комнатной температуры, сохраняет аустенитную структуру.

Стали ферритного класса содержат от 17 до 30 % хрома или не менее 2,5% кремния. Это малоуглеродистые стали, в которых процент углерода не превышает 0,2. Растворяясь в феррите, хром очень сильно повышает его устойчивость. Такие стали практически не имеют фазовых превращений при нагреве вплоть до плавления, то есть сохраняют ферритную структуру во всех интервалах температур.

К сталям карбидного (ледебуритного) класса относятся высокоуглеродастые (более 0,7 % С), легированные большим количеством карбидообразующих элементов, преимущественно вольфрамом, ванадием, молибденом, хромом. Легирующие элементы образуют с углеродом большое количество специальных карбидов. Уже в процессе кристаллизации стали образуются карбиды, входящие в состав эвтектики, напоминающей ледебурит. При охлаждении на в сталях карбидного класса, подобно сталям мартенситного класса, основа структуры получается мартенситной.

Структура легированных сталей в нормализованном состоянии

В зависимости от содержания легирующих элементов и углерода при заданной скорости охлаждения (на воздухе) можно получить разную структуру.

Микроструктура сталей различных классов в нормализованном состоянии показана на рис.2.

 

 

 

Риc.2 - Микроструктуры сталей различных классов в нормализованном состоянии, увеличение 100:

а) перлит и феррит;

б) мартенсит игольчатый;

в) аустенит;

г) феррит;

д) бесструктурный мартенсит и карбиды.

 

Рассмотренная классификация легированных сталей условна и относится к случаю охлаждения на воздухе образцов небольших сечений. Меняя условия охлаждения можно в одной и той же стали получать различные структуры и свойства.

 

В начале марки указывается двухзначное число, показывающее содержание углерода в сотых долях процента. Далее перечисляются легирующие элементы. Число, следующее за условным обозначение элемента, показывает его содержание в процентах. Если число не стоит, то содержание элемента не превышает 1,5 %, в среднем 1 %. Для обозначения высококачественных легированных сталей в конце марки указывается символ А.

Легированные конструкционные стали.

Сталь 15Х25Н19ВС2

В указанной марке стали содержится 0,15 % углерода, 35% хрома, 19 % никеля, до 1,5% вольфрама, до 2 % кремния.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1527; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.02 сек.