«Товароведение материалов промышленного назначения»
Скачать 1.39 Mb.
|
УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ. Углеродистые стали не содержат легирующих добавок, но имеют постоянные примеси: марганец, кремний, серу и фосфор. Конструкционные углеродистые стали наиболее дешевые и распространенные материалы, обладающие удовлетворительными механическими и технологическими свойствами. Их применяют для изготовления различных деталей машин и конструкций. Углеродистые стали выпускаются обыкновенного качества и качественные. ^ Эта сталь производится мартеновским или кислородно-конверторным способом. И поставляется в слитках, в заготовках и изделиях, которые изготовлены прокаткой, ковкой и штамповкой. Обозначение марок стали буквенно-цифровое. Буквы Ст обозначают сталь, цифры от О до 6 обозначают условный номер марки: Ст1, СтО и др. Сталь подразделяется на три группы - А, Б, В. В марках указывают только группы Б и В, Группа А - это сталь поставляется по механическим свойствам. Группа Б - поставляется по химическому составу. Группа В - поставляется по механическим свойствам и химическому составу. Для обозначения степени раскисления к обозначению марки добавляют индексы кп – кипящая (Ст1кп) пс – полуспокойная (Ст0пс) сп – спокойная (Б Ст6сп) Кипящими выплавляют стали марок от Ст0 до Ст4 . Спокойными и полуспокойными выплавляют стали от Ст1 до Ст6. Химический состав стали группы А не регламентируется, его только указывают в сертификатах металлургических заводов. Стали этой группы заказчики используют в состоянии поставки. С увеличением номера стали увеличивается её прочность, но уменьшается пластичность. Стали группы Б, поставляемые по химическому составу, в дальнейшем подвергают различной термообработке, для получения нужного заказчику комплекса механических свойств. Стали группы В поставляют по химическому составу и механическим свойствам и выплавляют по нормам групп А и Б. ^ Поставляют по химическому составу и механическим свойствам. Марки стали обозначают цифрами, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента: 20 (0.2% углерода) или сталь 20 Качественные стали также бывают с индексами степени раскисления (кп, пс, сп). Качественные углеродистые стали поставляют заказчику в различном состоянии без термической обработки. В ВС стремятся получить минимально возможное содержание серы и фосфора. Для обозначения высокого качества стали в конце марки стали ставится буква А: сталь 60 псА. ^ Применяются для изготовления инструментов, державок, которые применяются на металлорежущих станках (токарные резцы, зенкеры). Эти стали маркируются У и цифрой, которая показывает содержание углерода в десятых долях процента У10 ~ 1 % углерода, У8 - 0,8 % углерода. Если сталь высококачественная, то в конце ставят букву А. ^ . Эти стали выплавляют только качественными, а чаще всего высококачественными. В основу обозначения легированных сталей положено буквенно-цифровое обозначение. Легирующие элементы обозначают следующими буквами: X - хром, Н - никель, М - молибден, В - вольфрам, К -кобальт, Т - титан, А - азот, Г - марганец, Д - медь, Ф - ванадий, С - кремний, П - фосфор, Ю -алюминий, Р - бор, Б - ниобий, Ц - цирконий, Е - селен. Легированные стали маркируются - первые две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента, далее пишутся буквенных обозначения входящих легирующих элементов. Содержание легирующих элементов, если оно превышает 1 %, ставят после соответствующих букв в целых единицах. Если сталь высококачественная до в конце ставят букву А. 12ХН2; 45Н2М8В4А ^ . Применяются для крупных и тяжело нагруженных деталей и в том числе для деталей у которых необходимо иметь высокую твердость поверхностного слоя и достаточно прочную и вязкую сердцевину. ^ 15Х, 20Х. Применяют для деталей небольших и средних размеров, работающих на износ при наивысших нагрузках (поршневые кольца, распределительные валы и др.) ^ 20ХН, 12ХНЗА, 12Х2Н4А, 20ХН4А. Применяют для крупных, ответственного назначения деталей, работающих на износ, при высоких нагрузках (шестерни и др.) ^ 18ХГТ, 25ХГТ, 30ХГТ, содержат до 0.15% титана. Являются заменителями хромоникелевых сталей. Эти стали имеют одинаковое содержание легирующих примесей и отличаются только по содержанию углерода. Поэтому сталь 18ХГТ применяется для деталей средних размеров (с сечением до 20 мм) , а сталь ЗОХГТ для крупных деталей (с сечением до 100 мм). ^ 20ХГР, при содержании бора до 0.008 %. Увеличивается прокаливаемость и поэтому сталь 20ХГР применяют без ущерба для прочности и долговечности деталей взамен хромоникелевых сталей. ^ 18Х2Н4МА И С ВОЛЬФРАМОМ 18Х2Н4ВА. Применяют для ответственных крупных и тяжело нагруженных деталей, работающих в условии вибрации, скручивающих напряжений, при наличии концентрации напряжений (зубчатые колёса авиадвигателей, судовых редукторов). ^ . После улучшения (закалки и высокого отпуска) имеют высокую прочность, пластичность, высокий предел выносливости, хорошую прокаливаемость, малую чувствительность к отпускной хрупкости. ^ 40Х, 45Х, 50Х. С увеличением содержания углерода повышается прочность, но снижается пластичность и вязкость. Применяются для деталей небольшого сечения, работающих без значительных динамических нагрузок. ^ 30ХРА. Имеет повышенную прочность и прокаливаемость. ХРОМОНИКЕЛЕВЫЕ СТАЛИ 40ХН, 45ХН, 50ХН. Обеспечивают высокий комплекс механических свойств в деталях с сечением до 60 мм. Эти стали применяют для ответственных сильно нагруженных деталей, при наличии ударных нагрузок. ^ 39ХГС, 30ХГСА. Имеют высокие механические свойства, хорошо свариваются, штампуются, прокаливаются до глубины 20 мм. ХРОМОНИКЕЛЬМОЛИБДЕНОВАЯ СТАЛЬ 40ХН2МА, 38ХНЗМА. Глубоко прокаливающиеся на глубину более 100 мм, высокопрочные и вязкие стали, несклонные к отпускной хрупкости, теплоустойчивые до 450-500° С. Применяются для крупных деталей наиболее ответственного назначения (шатунов, роторов, турбин и др.). ^ . 65Г, 50ХГ, 50ХФА, 70С2ХА, 60С2, 65С2ВА, 60С2Н2А. Должны иметь особые свойства в связи с условиями работы пружин. Детали из этих сталей служат для смягчения толчков и ударов, действующих на конструкции в процессе работы и поэтому основным требованием, предъявляемым к сталям, являются высокие пределы упругости и выносливости. ^ Сталь 9ХС применяют для изготовления свёрл , фрез, зенкеров диаметром до 35 мм. Сталь ХВГ глубоко прокаливающаяся до 445 мм, малодеформирующаяся сталь применяется для длинного стержневого инструмента (протяжек, свёрл, развёрток). Сталь ХВСГ - сложно деформируемая сталь прокаливается на глубину до 80 мм и используется для изготовления свёрл, фрез, зенкеров. Легированные стали не обладают высокой устойчивостью и пригодны только для лёгких условий резанья. ^ Применяются для изготовления различного режущего инструмента, работающего при высоких скоростях и силах резанья. Быстро - режущие стали обозначают Р, следующая за ней цифра обозначает среднее содержание вольфрама в %, содержание других легирующих элементов указывают буквой и цифрой, показывающей их среднее количество в %. Содержание хрома около 4 % во всех марках (не указывается). Наиболее распространенные марки Р18, Р6М5. Кроме того, применяют стали с повышенным содержанием ванадия Р9Ф5, Р14Ф4. Кобальтовые Р9К5, Р9К10. Кобальтованадиевые Р10К5Ф5, Р18К5Ф2, обладающие повышенной теплостойкостью до 640° С. СТАЛИ ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ. Применяют следующих марок X, ХВГ и др. Для измерительного инструмента большое значение имеет постоянство формы и размеров в течение длительного срока службы. Плоские инструменты - шаблоны, скобы, линейки - изготавливают из листовой стали 15,15Х. ^ Инструмент для штамповки металла в холодном состоянии работает в условиях повышенного износа при значительных нагрузках, различном характере нагружения и нагреве поверхностных слоев. Поэтому штамповая сталь для холодного деформирования должна обладать высокой твёрдостью, достаточной вязкостью, прокаливаемостью и теплостойкостью. Для штампов большого размера используют стали с лучшей прокаливаемостью X, ХВСГ. Для крупных штампов (вырубных, формировочных, шбочных) работающих при давлении до 1600 Мпа применяются высокохромистые стали марок Х12Ф1, Х12М, обладающие высокой износостойкостью, прокаливаемостью и малой деформированностью. Для тяжело нагруженных штампов, используемых при объёмном деформировании (прессование, высадка) при давлении до 2300 Мпа применяют комплексно - легированные стали 8Х4В2С2МФ. К высокопрочным сталям с повышенной ударной вязкостью относится сталь 6Х6ВМФС. Штамповочные стали для горячего деформирования должны иметь высокие механические свойства (прочность, вязкость). При повышенных температурах должны выдерживать циклические нагревы и охлаждения без образования трещин, глубоко прокаливаться и быть теплопроводной 5ХЗВН. Для молотовых штампов применяют стали 5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНВ. Стали ЗХ2В8Ф, 5ХЗВМФС и др. применяют для вытяжных и высадочных штампов, а также пресс - форм для литья под давлением. ^ Это практически безуглеродистые сплавы железа с никелем (8 - 20 %), дополнительно легированные другими элементами. Наибольшее распространение получила сталь марки 03Н18К9М5Т, а также 02Н12Х5МЗ, 04X11Н9М2Д2ТЮ. Отличаются высокой пластичностью, вязкостью и прочностью. Применяются для ответственных деталей в самолётостроении, ракетной технике, в судостроении. ^ . Стали для изготовления деталей подшипников считаются конструкционными, но по составу и свойствам относятся к инструментальным. Наибольшее применение имеет высокоуглеродистая сталь марки ШХ15, для деталей небольших сечений. Для деталей более крупных подшипников применяют хромокремнемарганцевые стали марок ШХ15СГ и ШХ20СГ. ^ Автоматные стали марок А12, А20, АЗО, А40Г отличаются от других конструкционных сталей повышенным содержанием серы (до 0,03 %) и фосфора (до15 %), характерной особенностью автоматных сталей является хорошая обрабатываемость резаньем. При механической обработке автоматных сталей образуется короткая, ломкая стружка, что особенно важно при работе на быстроходных станках - автоматах. Поверхность обрабатываемых деталей получается чистой и ровной. ^ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ СТАЛИ (НЕРЖАВЕЮЩИЕ). Углеродистые и низколегированные стали подвержены коррозии, т.е. разрушаются от химического воздействия окружающей среды. Различают два вида коррозии; химическую и электрохимическую. Стали устойчивые против электрохимической коррозии называют коррозионно-стойкими . Антикоррозионными свойствами сталь обладает в том случае если она легирована большим количеством хрома или хрома и никеля, Сталь считается коррозионно-стойкой когда, когда в ней содержится хрома не менее 12 %. При меньшем содержании хрома сталь не способна сопротивляться коррозии. Марки 12X13, 12X17, 18Х12Т, 40X13*. Сталь 12X13 применяется для деталей с повышенной пластичностью (ножи, вилки, клапаны е гидропрессах). Сталь 40X13 применяется для хирургических инструментов. Хромоникелевые коррозионно-стойкие стали содержат большое количество хрома и никеля, но мало углерода, применяют марки 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 04X18Н10. Эти стали применяются в химической, нефтяной, пищевой промышленностях, в транспортном машиностроении. Для экономии дорогостоящего никеля, его частично заменяют марганцем например сталь 10Х14Г14НЗ. Она используется как заменитель стали 12Х18Н9. Эти стали применяются для тяжело нагруженных деталей, работающих в различных атмосферных условиях, в растворах солей и растворах уксусной кислоты. ЖАРОСТОЙКИЕ И ЖАРОПРОЧНЫЕ СТАЛИ. К жаростойким сталям относят стали и сплавы, обладающие стойкостью против разрушения поверхностей в газовых средах при температуре выше 550°С и работающая при слабо нагруженном или ненагруженном состоянии. Жаростойкость принято характеризовать температурой начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде. Степень жаростойкости зависит от находящихся в стали легирующих элементов. Например, сталь15Х5 жаростойка до температуры 700° С, сталь 12X17 до 900° С , сталь 15X28 до 1150° С. К жаропрочным относят стали и сплавы способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определённого времени, обладающие лри этом достаточной жаростойкостью. Жаропрочные стали классифицируются -по основному признаку каким является температура эксплуатации. Для работы при температуре до §50° С применяют стали содержанием мало хрома 15Х, 12ХМ, 12ХМФ. Они предназначены для изготовления деталей нагруженных сравнительно мало, но работающих весьма длительное время: трубы, паронагреватепи, турбины, котлы и т.д. Для работы при 4 = 600° С применяют высокохромистые стали 15X11МФ. Используют для лопаток паровых турбин. Также могут применятся стали марок 40Х9С2. Эта сталь применяется для клапанов моторов, для изготовления дисков , роторов, валов. Для работы при I = 750° С применяются стали разделяемые на упрочняемые и неупрочняемые. Неупрочняемые стали иначе называются нестареющими например 09X14Н16. Эти стали предназначены для изделий типа трубопровода работающих при сверхвысоком давлении. Упрочняемые стали иначе называются стареющими, к ним относятся сложно легированные стали марок 45Х4Н12В2М, которые применяются для различных деталей моторов, а также для лопаток газовых турбин: 40Х15Н7Г7Ф2МС. Для работы при 1 = 1100° С применяют жаропрочные стали на никелевой основе марок типа 60ХН77ТЮР, 90ХН55ВМТФКЮ. Эти стали применяются для изготовления лопаток турбин. МАГНИТНЫЕ СТАЛИ. Основными характеристиками магнитных сталей и сплавов являются остаточная индукция, коэрцитивная сила и магнитная проницаемость. Если магнитная проницаемость больше единицы -то такие тела называются парамагнетиками, а если меньше то диамагнетиками. Магнитные стали в зависимости от значения магнитной проницаемости и коэрцитивной силы делят на магнитотвёрдые и магнитомягкие. ^ Это сплавы с большой коэрцитивной силой и малой магнитной проницаемостью. Их применяют для изготовления постоянных магнитов. К ним относят высокоуглеродистые легированные стали и специальные сплавы. Углеродистые стали У10, У12 применяют для изготовления магнитов с размерами сечения 4 на 7мм. Хромистые стали марок ЕХ, ЕХ5, ЕХЗ применяют для изготовления крупных магнитов, которые обладают высокими магнитными свойствами. В эти стали можно также добавить кобальт ЕХ5К5, который улучшает и восстанавливает магнитные свойства стали. Специальные магнитные сплавы применяют для изготовления сильных магнитов большого сечения ЮНДК40Т8АА. ^ Характеризуются малой коэрцитивной силой и высокой магнитной проницаемостью. Из неё изготавливают трансформаторную и динамную сталь. К ним относятся: электротехническое железо, электротехническая сталь, железоникелевые стали и ферриты. Электротехническое железо бывает марок ЭА, Э, ЭАА. Оно содержит не более 0,04% углерода, имеет высокую магнитную проницаемость. Применяется для изготовления сердечников, электромагнитов и полюсных наконечников. Электротехническая сталь содержит до 4,8 % кремния. Кремний, растворяясь в феррите, сильно увеличивает магнитную проницаемость, но снижает коэрцитивную силу. Эта сталь по содержанию кремния делится на четыре группы:
Так маркируется горячекатаная электротехническая сталь. При маркировке холоднокатаной стали после двух цифр ставят один или два нуля , что обозначает один ноль - что сталь текстурованная, два нуля что сталь мало текстурованная. Стали группы Э1 и Э2 называются динамной сталью, а стали группы ЭЗ и Э4 трансформаторной сталью. Динамная сталь содержит меньше кремния и поэтому дольше пластична. Трансформаторная сталь относится к ферритному классу сталей и обладает высокими магнитными свойствами, но более хрупкая. |
Похожие:
 | Товароведение: определение, предмет, цель, задачи. Исторический экскурс развития товароведения | | Контрольная работа является самостоятельной учебной работой студента при изучении вопросов курса «Программные средства офисного назначения».... |
| «Товароведение и экспертиза товаров (в сфере производства и обращения непродовольственных товаров и сырья)» утвержденного Ученым... | | «Коммерческая деятельность (товароведение)», специализация 2-25 0110-02 35 «Товароведение продовольственных и непродовольственных... |
| «Товароведение и экспертиза товаров» (по группе товаров растительного происхождения) | | Какие основные характеристики природного горючего газа, используемого для промышленного и коммунально-бытового назначения, нормируется... |
| Затраты всех видов ресурсов : основных фондов, природного и промышленного сырья, материалов, топлива, энергии, труда, используемых... | | Значение минералов как сырья, используемого для выплавки металлов, составляющих основу промышленного производства, исключительно... |
| В мировой практике промышленного производства деревянных домов известны пять его основных групп. Ниже приводится краткая классифиция... | | Отмена крепостного права и развитие промышленного капитализма в России. Появление современного промышленного пролетариата. Первые... |