1.Сталь: общие сведения, классификация.

Сталью называется сплав железа с углеродом и др. элементами в котором углерода содержится менее 2,14%.

Стали классифицируют по следующим признакам:

• по химическому составу: углеродистые (низкоуглеродистые – меньше 0,3% С); легированные (низколегированные меньше 5% легирующих элементов. Элементов; среднелегированная – 5 – 10% легирующих элементов; высоколегированная – больше 10% легирующих элементов)

• по назначению: конструкционные, инструментальные и специального назначения с особыми свойствами (жаропрочные, коррозионностойкие и тд.)

• по качеству: обыкновенного качества (содержание серы до 0,06% , фосфора до0,07%); качественные (не более 0,04% S и 0,035% Р); высококачественные (не более 0,025% S и Р); особо высококачественные (не более 0,0015% S и 0,025% Р)

• по степени раскисления: спокойные, полу спокойные, кипящие (углеродистые стали); легирующие стали только спокойные

по структуре: в отожженном и нормализованном состоянии. В отожженном равновесном состоянии стали разделяют на шесть классов: доэвтектоидные, эвтектоидные, заэвтектоидные, ледебуритные, аустенитные, ферритные. Углеродистые стали могут быть первых трех классов (эвтектоидные, доэвтектоидные и заэфтектоидные), легированные всех классов.

2. Маркировка сталей.

Углеродистые стали, за исключением стали обыкновенного качества, маркируются по содержанию углерода. Марка легированной стали состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих ее химический состав.

Стали обыкновенного качества выпускают в нормализованном состоянии и в зависимости от назначения и гарантируемых свойств поставляют 3 групп: А (по механическим свойствам), Б (по химическому составу), В (по механическим свойствам и химическому составу). Например: БСт2, ВСт4пс.

Стали маркируются сочетанием букв «Ст» и цифрой показывающий на номер марки.

Углеродистые качественные стали маркируются двумя цифрами, обозначающие содержание углерода в сотых процентах. Спокойные стали маркируются без индекса. Например: Сталь 20 – качественная, спокойная углеродистая с одержанием углерода 0,2%, конструкционная.

Сталь10кп – качественная, углеродистая с содержанием углерода 0,1%; кипящая, конструкционая.

В конструкционных легированных сталях две цифры в начале марки показывают содержание углерода в сотых долях процента. Цифра стоящая после легирующей добавки – содержание ее в целых числах процентов.

20ХН3А – легированная: хрома – 1%, никеля – 3%, высококачественная с содержанием углерода С=0,2%.

30ХГС-Ш – буква Ш обозначает особо высококачественная сталь.

В инструментальных сталях одна цифра в начале марки указывает на содержание углерода в десятых долях процента.

ХВ4 – 1% - С (углерода); 1% - Cr (хрома), 4% - вольфрама.

Инструментальные углеродистые стали маркируются следующим образом: У12 – углеродистая, инструментальная с содержанием углерода 1,2%.

3. Чугун: общие сведения.

Чугуном называют сплав железа с углеродом и другими элементами, в котором углерода более 2,14%.

В зависимости от состояния углерода в чугуне он делится:

• на белые чугуны: углерод находится в связанном состоянии, в виде цементита;

• на серый: углерод находится в свободном состоянии в виде графита;

• половинчатый: часть углерода в связанном состоянии в виде цементита , часть в свободном в виде графита.

В зависимости от формы графита:

• серый: графит в виде чешуек;

• высокопрочный: графит в виде шариков;

• ковкий: графит в виде хлопьев.

Белый чугун тверд и хрупок и не используется для изготовления деталей машин. Из него изготавливают прокатные валки, лемехи плугов, шары мельниц и другие.

Серый (машиностроительный) относится к литейным сплавам, обладает хорошими литейными свойствами.

Детали машин, полученные из чугунных отливок значительно дешевле, чем детали, изготовленные обработкой и резанием из горячекатаных стальных профилей или из поковок и штамповок.

По структуре:

серый чугун на перлитной, ферритной и перлитно-ферритной основах;

ковкий чугун на перлитной, ферритной и перлитно-ферритной основах;

высокопрочный чугун перлитной, ферритной и перлитно-ферритной основах.