Углерод

Алюминий, титан

Кобальт

Mo, V, W

Медь

Никель

Хром

В количестве 1-2% несколько увеличивает жидкотекучесть, улучшается трещиноустойчивость, при количестве больше 0,8 образуется крупнозернистая структура, может вызвать горячеломкость стали. Объёмная усадка заметно возрастает при содержании Cr около 5%.

В количестве до 3,5% повышает жидкотекучесть, увеличивает суммарную усадку и объёмную усадочную раковину, снижает теплопроводность и трещиноустойчивость

Улучшает жидкотекучесть, горячеломкость изменяется не значительно, немного увеличивается объём усадочной раковины, линейная усадка без изменений.

При малом содержании увеличивает литейные свойства, но при количестве 1% и больше жидкотекучесть и трещиноустойчивость снижается.

Улучшает жидкотекучесть, но способствует усадочной пористости.

Сильные раскислители для хорошей жидкотекучести и трещиноустойчивости оптимально 0,05-0,1%Al или 0,15Ti. Увеличение содержания элемента до 0,5-1% их суммы ведёт к снижению жидкотекучести, возрастанию горячей ломкости и пористости. Оба элемента способствуют плёно образованию. Не большие добавки Ti и Al повышают плотность, измельчают первичную структуру, т.к. Al₂O₃, TiC, TiN в мелкодисперсном состоянии выполняет роль модификаторов 1 рода

Количество углерода в легированных сталях не превышает 0,35-0,4%, во избежание пластичности, для улучшения технологических свойств, измельчения зерна, повышения ударной вязкости вводят 0,05-0,3% Mo, V, Ti.

Механические свойства легированных сталей.

Повышают ТО(закалка, нормализация, отпуск)

Легированные стали делят на:

1. Низколегированные

2. Среднелегированные

3. Высоколегированные

Микроструктура низколегированных сталей такая же как и у углеродистых. Микроструктура более мелкая. Микроструктуры среднелегированной и высоколегированной стали содержат: аустенит, мартенсит, тростит, сорбит.

Стали по назначению относят к:

1. жаростойким

2. износостойким

3. жаропрочным

4. кислотостойким

5. коррозионостойким

6. криогенным(хладостойким)

Наиболее широко применяют следующие типы конструкционных сталей:

1. Марганцовистая(20ГЛ, 30ГЛ и др.) по количеству марганца стали бывают:

-низколегированные Mn до 2%

-среднелегированные 2,5-4% Mn

-высоколегированные до 20% Mn

Низколегированная марганцовистая сталь имеет повышенные механические свойства, более высокую прочность, прокаливаемость с сохранением ударной вязкости. По литейным свойствам от углеродистой не отличается. Mn увеличивает до перлитную усадку, на объёмную практически не влияет, трещиноустойчивость ниже из-за низкой теплопроводности. Стали чувствительны к перегреву при ТО. Средне марганцовистая сталь износостойкая, имеет высокую прочность, не высокую пластичность. Изготавливаются шестерёнки, кулачки и др. детали работающие на износ. Высоко марганцовистая сталь(до 13%Mn)наиболее распространенная, хорошо работает на износ с ударными нагрузками, при увеличения Mn в стали улучшается жидкотекучесть, но увеличивается усадка, горячи трещины, оксидные плёнки.

2. Хромистые стали 40ХЛ и т.д. имеют более высокую по сравнению с углеродистыми прочность и лучшую прокаливаемость. Но введение хрома приводит к образованию крупнозернистой структуры, для устранения этого недостатка в хромистые стали вводят Мо(35ХМЛ), что улучшает структуру, устраняет отпускную хрупкость и повышает свойство литых сталей.

Бывает:

-низколегированной(1-2%Cr)

-среднелегированной(3-5% Cr)

-высоколегированной(30% Cr)

Низколегированная хромистая сталь хорошо противостоит истиранию, имеет высокую прочность, но не достаточно пластичны. Дополнительное легирование этой стали Mo, V, W, позволяет увеличить её предел прочности до 100кГ/мм².

Среднелегированные хромистые стали обладают повышенной прочностью при высоких температурах, а так же хорошо сопротивляются коррозии в некоторых химических веществах.

Высокохромистая сталь(13-30%) обладает повышенной жаростойкостью даже при температуре около 1100 ^оС.

Хромистые литейные стали обладают не высокой жидкотекучестью, а высоколегированные значительной усадкой и склонностью к образованию усадочных раковин и трещин. Для улучшения заполнения формы хромистые стали перед разливкой перегревают.

Сталь хромансил(35ХГСЛ)- обладает высокой прочностью и прокаливаемостью, хорошо работает в условиях износа с одновременными ударными нагрузками. Имеет хорошую жидкотекучесть. Отливки отличаются крупным зерном и склоны к образованию трещин и короблению. Для улучшения свойств легируют небольшими добавками Ti, Mo, V.

Хромо- никелевая сталь(30ХНМЛ)- одна из лучших среди конструкционных сталей по комплексу механических свойств. Совместное влияние хрома и никеля приводит к измельчению зерна, увеличению прокаливаемости, что делает сталь пригодной для изготовления крупногабаритных отливок. Легирование Мо около 3% устраняет отпускную хрупкость. Доперлитная свободная усадка достигает около 2% что значительно выше, чем у углеродистых сталей. Недостаток хромо- никелевых сталей: склонность к образованию горячих трещин и межкристаллитного камневидного излома. Она обладает высокими конструкционными свойствами: повышенной прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью и жаропрочностью. Низколегированные хромо- никелевые стали содержат 1-2%Cr, 1,5-3%Ni, 0,2-0,5%C и обладают повышенной прочностью.

Хромо- никелевые нержавеющие стали 1Х18Н9Л содержат 0,1-0,4%С, 0,8-1%, 0,4-0,6%Mn, 17-19%Cr, 7-9%Ni, обладает повышенной жаростойкостью и применяется для деталей паровых и газовых турбин и других деталей работающих при высоких температурах. Хромо- никелевые стали имеют жидкотекучесть ниже, чем обычные углеродистые стали. Для хорошего заполнения формы эти стали перегревают и применяют высокую скорость заливки. При затвердевании образуется крупнозернистая макроструктура, что способствует образованию горячих трещин. Поэтому для отливок из таких стаей необходимо подводить металл рассредоточено, избегать местного перегрева, формы и стержни делать податливыми и для каждой отливки подбирать оптимальную температуру заливки.

3. кремнистые литейные стали обладают повышенной сопротивляемостью износу, а так же химической стойкостью. Низколегированные стали содержат до 2%Si. Высоколегированные до 20%, обладает высокой твёрдость(НВ500) и хрупкостью. Низколегированные обладают повышенной склонностью к образованию горячих трещин. Высоколегированные- холодных, поэтому необходимо делать формы и стержни податливыми и охлаждать отливки медленно и равномерно

4. медные стали(20ДХЛ, 08ГДНФЛ и др.)- после закалки подвержены дисперсному твердению, что повышает прочность и упругость, обеспечивает равномерность свойств в толстых и тонких сечениях отливки. Медистые стали обладают хорошей жидкотекучестью, трещиноустойчивостью, свариваемостью. Медистые литейные стали используют для литья коленвалов, поршней и т.д.

5. вольфрамовые литейные стали применяют для изготовления режущего инструмента(Р, РФ, РФ2). Они обладают плохими литейными свойствами: малой жидкотекучестью и повышенной усадкой.

Дата добавления: 2015-05-07