Конструкційні леговані сталі

Класифікація й маркування легованих сталей

Леговані сталі класифікують за структурою у рівноважно­му стані, за сумарною часткою легувальних елементів, за при­значенням, а також за іншими ознаками.

Залежно від структури в рівноважному стані леговані сталі поділяють на доевтектоїдні з феритно-перлітною структу­рою, евтектоїдні з перлітною структурою, заевтектоїдні з перлітно-карбідною структурою та ледебуритні, в структурі яких є первинні карбіди, що виділились із рідкого розчину.

За сумарною часткою легувальних елементів розрізняють низьколеговані сталі (містять до 2,5 % легувальних елементів), середньолеговані сталі (2,5... 10 %) та високолеговані сталі (понад 10 %).

За призначенням розрізняють конструкційні, інструменталь­ні (для різальних та вимірювальних інструментів, штампів) та сталі зі заданими фізичними й хімічними характеристиками (корозійнотривкі, жароміцні, з особливими електричними або магнітними властивостями тощо). Сталі з особливими власти­востями можна умовно зарахувати до конструкційних.

Марки конструкційних легованих сталей позначають літе­рами й цифрами, які показують приблизний хімічний склад сталі. Двоцифрові числа, поставлені на початку марки конструк­ційної сталі, означають середню масову частку вуглецю в сотих частинах відсотка. Літерами позначені: азот А, ніобій Б, вольф­рам В, марганець Г, мідь Д, кобальт К, нікель Н, молібден М, бор Р, кремній С, титан Т, ванадій Ф, цирконій Ц, алюміній Ю. Цифри після цих літер показують приблизний вміст у відсот­ках відповідного легувального елемента. Літера А в кінці мар­ки означає „високоякісна сталь", літера Ш, поставлена через дефіс в кінці марки, — „особливо високоякісна".

Допустима кількість шкідливих домішок у якісній сталі — Р ≤ 0,035 % і S≤0,035 %, у високоякісній - Р≤0,025 % і S≤ 0,025 %, в особливо високоякісній — Р≤0,025 % і S≤ 0,015 %. Основну масу легованих сталей виплавляють як якісні без спеціального позначення.

В інструментальних легованих сталях на початку марки став­лять цифри, що означають середню масову частку вуглецю в деся­тих частинах відсотка. Початкову цифру здебільшого не ставлять, якщо середня масова частка вуглецю дорівнює або перевищує 1 %.

Конструкційні леговані сталі (таблиця 7) широко використовують у машинобудуванні, а також для будівельних конструкцій та споруд різного призначення.

Деталі машин, що сприймають ударні навантаження, виго­товляють із сталей, які містять 0,30...0,50 % вуглецю (сталь 40Х, сталь 40ХН). Ці сталі гартують з подальшим високотемпе­ратурним відпуском. В результаті формується структура сор­біту з підвищеною міцністю та пластичністю. Коли необхідна висока поверхнева твердість, її можна досягнути гартуван­ням СВЧ.

Сталі, помірно леговані недефіцитними хромом, марганцем і кремнієм (сталь 20ХГСА, сталь 30ХГС), мають задовільну прогартовуваність, підвищену міцність і в'язкість, добре зварю­ються, штампуються, легко обробляються різанням, заміняю­чи дорогі хромонікелеві сталі. Сталь 30ХГС після ізотермічно­го охолодження при температурі 280...310 °С має σ_в =1650 МПа і δ = 9 %.

Для дуже відповідальних деталей великого перерізу (рото­ри, турбіни, шатуни) застосовують складнолеговану хромонікельмолібденову сталь типу 18Х2Н4МА. Вона після гартування й низькотемпературного відпуску має σ_в = 1200 МПа і δ = 10 %. Молібден збільшує прогартованість і зменшує схильність сталі до відпускної крихкості.

Для цементації широко використовують сталі марок 15Х, 20Х, 20ХН, 18ХГТ, 12ХН3А та інші. Титан додають, щоб здріб­нити зерна.

Зі сталі 38Х2МЮА виготовляють деталі, що підлягають азо­туванню. Хром, молібден, алюміній утворюють з азотом нітри­ди високої твердості.

Марки та хімічний склад деяких конструкційних легованих сталей   Таблиця 7
Марка сталі			Масова частка елементів,	%
вуглець	кремній	марганець	хром	інші
15Х	0,12.	.0,18	0,17...0,37	0,40...0,70	0,70.	..1,00		-
20Х	0,17.	.0,23	0,17...0,37	0,50...0,80	0,70.	..1,00		-
30Х	0,24.	.0,32	0,17...0,37	0,50...0,80	0,80.	..1,00		-
40Х	0,36.	.0,44	0,17...0,37	0,50...0,80	0,80.	..1,00		-
50Г2	0,46.	.0,55	0,17...0,37	1,40...1,80				-
18ХГТ	0,17.	.0,23	0,17...0.37	0.80...1,10	1,00.	..1,30	0,03.	.0,09 Ті
30ХГТ	0,24.	.0,32	0,17...0,37	0,80...1,10	1,00.	..1,30	0,03.	.0,09 Ті
40ХС	0,37.	.0,45	1,20...1,60	0,30...0,60	1,30.	..1,60
30ХМ	0,26.	.0,34	0,17...0,37	0,40...0,70	0,80.	..1,10	0,15..	.0,25 Мо
35ХМ	0,32.	.0,40	0,17. „0,37	0,40...0,70	0,80.	..1,10	0,15...0.25 Мо
15ХФ	0,12.	.0,18	0,17...0.37	0,40...0,70	0,80.	..1,10	0,06	..0,12 V
20ХН	0,17.	.0,23	0,17...0,37	0,40...0,70	0,45.	..0,75	1,00.	.1,40 Ni
40ХН	0,36.	.0,44	0,17...0.37	0,50...0,80	0,45.	..0.75	1,00.	.1,40 Ni
12ХН3А	0,09.	..0,16	0,17...0.37	0,30...0,60	0,60	..0,90	2,75.	.3,15 Ni
12Х2Н4А	0,09.	.0,15	0,17...0.37	0,30...0,60	1,25.	..1,65	3,25.	.3,65 Ni
20ХГСА	0,17.	.0,23	0,90...1,20	0,80...1,10	0,80.	..1,10		-
30ХГС	0,28.	.0,35	0,90...1,20	0,80...1,10	0,80.	..1,10		-
30ХГСН2А	0,27.	..0,34	0,90...1,20	1,10...1,30	0,90	..1,20	1,40.	.1,80 Ni
18Х2Н4МА	0,14.	..0,20	0,17...0,37	0,25...0,55	1,35	..1,65	4,00.. 0,30.	.4,40 Ni;.0,40 Mo
38ХН3МФА	0,33.	..0,40	0,17...0.37	0.25...0.50	1,20	..1,50	3,00..	.3,50 Ni;
							0,35...0,45 Мо;
							0,10	..0,18 V
38Х2МЮА	0,35.	..0,42	0,20...0,45	0,30...0,60	1,35	..1,65	0,15.. 0,70.	0,25 Mo;..1,10 Al

Дата добавления: 2014-01-07