Углеродистые стали обыкновенного качества. Классификация, маркировка, механические свойства, применение.
Углеродистые стали обыкновенного качества (общего назначения) всех трех групп (А,Б,В) предназначены для изготовления различных строительных ме-таллоконструкций (сварные фермы, рамы), а так же слабонагруженных деталей машин и приборов (валы, оси, зубчатые колеса). Это горячекатанная сталь, пос-тупающая с металлургических заводов в виде проката (прутки, балки, листы, тру-бы, ленты и т.д.). Наиболее распространенная сталь Ст3сп имеет следующие ха-рактеристики: σв = 380-490 МПа σ0,2= 210-250 МПа, δ = 25-22%
Кипящие стали Ст1кп, Ст2кп, Ст3кп, содержащие повышенное количество кис-лорода, имеют порог хладноломкости на 30-40оС выше, чем стали спокойные (Ст1сп, Ст2сп, Ст3сп и др.):
Ст3кп – порог хладноломкости t50 = -10оС; Ст3сп – порог хладноломкости t50 = -50оС
Углеродистые стали качественные и высококачественные. Классификация, маркировка, механические свойства, применение.
Углеродистые качественные стали . Эти стали выплавляют с соблюдением более строгих условий в отношении состава шихты и ведения плавки. Они поставляются в виде проката, поковок и других полуфабрикатов с гарантированным хим. составом и механическими свойствами.
- Низкоуглеродистые стали подразделяют на 2 группы
1) 05, 08, 10 – малопрочные, высокопластичные σв = 280-330 МПа δ = 33-45%
Они способны к глубокой вытяжке, поэтому их применяют для холодной штамповки различных изделий. Если углерода более 0,1% возможны только незначительная вытяжка или гибка. Чаще всего для глубокой вытяжки используют сталь 08кп (детали кузова автомобилей, корпус приборов и др.). Кипящие легче штампуются, т.к. в них почти нет кремния, который сильно упрочняет феррит и затрудняет его деформируемость.
2)Цементуемые стали 15, 20, 25 – предназначены для деталей небольшого размера (кулачки, толкатели, малонагруженные шестерни и др.), от которых требуется твердая износостойкая поверхность и вязкая сердцевина. Поверхность после цементации (насыщения поверхности углеродом) упрочняют закалкой в воде в сочетании с низким отпуском. Эти стали применяют так же горячекатанными и после нормализации. Они пластичны, хорошо штампуются и свариваются. Характеристики: σв = 380-460 МПа δ = 27-23%.
Среднеуглеродистые стали (улучшаемые) – 30, 35, 40, 45, 50, 55. Они более прочные, но менее пластичны. После улучшения (т.е. закалка + высокий отпуск на сорбит) достигается высокая прочность, вязкость и пластичность:
σв = 500-600 МПа σ0,2 =300-360 МПа δ = 21-16% (в нормализованном состоянии)
σв = 600-700 МПа σ0,2 =400-600 МПа δ = 19-20% (после улучшения).
Стали этой группы применяют для изготовления деталей небольшого размера (зубчатые колеса, маховики, оси)
Чугуны. Состав. Достоинства и недостатки. Классификация, маркировка и области применения.
Серые чугуны содержат С – 3,2…3,5 %; кремния – 1,9…2,5 %; марганца –0,5…0,8 %; фосфора – 0,1…0,3 %; серы – < 0,12 %.
Структура не оказывает влияние на пластичность, она остается чрезвычайно низкой. Но оказывает влияние на твердость. Механическая прочность в основном определяется количеством, формой и размерами включений графита. Мелкие, завихренной формы чешуйки графита меньше снижают прочность. Такая форма достигается путем модифицирования. В качестве модификаторов применяют алюминий, силикокальций, ферросилиций.
Серый чугун широко применяется в машиностроении, так как легко обрабатывается и обладает хорошими свойствами.
Серые чугуны при малом сопротивлении растяжению имеют достаточно высокое сопротивление сжатию.
Обозначаются индексом
СЧ и числом, которое показывает значение
предела прочности, умноженное на
СЧ
15.
Высокопрочные чугуны содержат: углерода – 3,2…3,8 %, кремния – 1,9…2,6 %, марганца – 0,6…0,8 %, фосфора – до 0,12 %, серы – до 0,3 %.
Эти чугуны обладают высокой жидкотекучестью, линейная усадка – около 1%. Литейные напряжения в отливках несколько выше, чем для серого чугуна. Из-за высокого модуля упругости достаточно высокая обрабатываемость резанием. Обладают удовлетворительной свариваемостью.
Из высокопрочного чугуна изготовляют тонкостенные отливки (поршневые кольца), шаботы ковочных молотов, станины и рамы прессов и прокатных станов, изложницы, резцедержатели, планшайбы.
Обозначаются индексом ВЧ и числом, которое показывает значение предела прочности, умноженное на ВЧ 100.
Ковкие чугуны содержат: С – 2,4…3,0 %, кремния – 0,8…1,4 %, марганца – 0,3…1,0 %, фосфора – до 0,2 %, серы – до 0,1 %. Получают отжигом белого доэвтектического чугуна.
Структура после выдержки состоит из А и графита (С отжига). При медленном охл. в интервале 760…720oС, происходит разложение цементита, входящего в состав П, и структура после отжига состоит из Ф и С отжига (получается Ф ковкий чугун).
Отливки из ковкого чугуна применяют для деталей, работающих при ударных и вибрационных нагрузках. Из Ф-ных чугунов изготавливают картеры редукторов, ступицы, крюки, скобы.
Из П-ных чугунов, характеризующихся высокой прочностью, достаточной пластичностью, изготавливают вилки карданных валов, звенья и ролики цепей конвейера, колодки.
Обозначаются индексом КЧ и двумя числми, первое из которых показывает значение предела прочности, умноженное на , а второе – относительное удлинение - КЧ 30 - 6.