
- •Материаловедение
- •Введение
- •1. Кристаллическое строение металлов
- •1.1. Общая характеристика и структурные методы исследования металлов
- •1.2. Атомно-кристаллическая структура металлов
- •1.3. Дефекты кристаллического строения
- •1.4. Строение сплавов
- •2. Кристаллизация металлов
- •3. Деформация и разрушение металлов
- •3.1. Упругая и пластическая деформация
- •3.2. Механизм пластической деформации
- •3.3. Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла
- •3.4. Разрушение металлов
- •4. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла
- •4.1. Возврат и полигонизация
- •4.2. Рекристаллизация
- •4.3. Факторы, влияющие на размер зерна рекристаллизованного металла
- •4.4. Холодная и горячая деформации
- •5. Железо-углеродистые сплавы
- •5.1. Компоненты и фазы в системе железо-углерод
- •5.2. Диаграмма состояния железо-цементит (Fe–Fe3c) (метастабильное равновесие)
- •5.3. Формирование структуры углеродистых сталей при медленном охлаждении
- •5.4. Формирование структуры белых чугунов
- •6. Чугуны
- •6.1. Белые чугуны
- •6.2. Серые чугуны
- •6.3. Высокопрочные чугуны
- •6.4. Ковкие чугуны
- •7. Стали
- •7.1. Примеси в сталях
- •7.2. Влияние углерода на свойства стали
- •7.3. Влияние постоянных примесей на свойства стали
- •7.4. Влияние легирующих элементов на критические точки железа
- •7.5. Классификация сталей
- •7.6. Маркировка сталей
- •7.7. Коррозионно-стойкие и жаростойкие стали и сплавы
- •7.8. Жаропрочные стали и сплавы
- •8. Термическая обработка сталей
- •8.1. Отжиг стали
- •8.2. Нормализация стали
- •8.3. Закалка стали
- •8.4. Отпуск стали
- •9. Химико-термическая обработка стали
- •9.1. Цементация стали
- •9.2. Азотирование стали
- •9.3. Нитроцементация и цианирование сталей
- •9.4. Диффузионная металлизация
- •10. Огнеупорные материалы
- •10.1. Свойства огнеупоров
- •10.2. Классификация огнеупоров
- •10.3. Огнеупорные изделия
- •10.4. Огнеупорные бетоны, торкрет-массы, мертели
- •11. Теплоизоляционные материалы
- •11.1. Свойства теплоизоляционных материалов
- •11.2. Классификация теплоизоляционных материалов
- •11.3. Естественные теплоизоляционные материалы
- •11.4. Искусственные теплоизоляционные материалы
- •Библиографический список
- •Оглавление
7.6. Маркировка сталей
Углеродистые конструкционные стали делят на стали обыкновенного качества и качественные.
Углеродистые стали обыкновенного качества маркируют: Ст 0, Ст 1, Ст 2, Ст 3, Ст 4, Ст 5, Ст 6.
Буквы Ст обозначают «сталь», цифры – условный номер марки. Чем больше условный номер марки, тем выше содержание углерода в стали (табл. 7.1)
Таблица 7.1
Содержание углерода в углеродистых сталях обыкновенного качества
Марка стали |
С, % |
Ст 0 |
0,23 |
Ст 1 |
0,06…0,12 |
Ст 2 |
0,09…0,15 |
Ст 3 |
0,14…0,22 |
Ст 4 |
0,18…0,27 |
Ст 5 |
0,28…0,37 |
Ст 6 |
0,28…0,49 |
После условного номера марки указывают способ раскисления: «сп» – спокойная; «пс» – полуспокойная; «кп» – кипящая. В спокойных сталях содержится 0,15… 0,30 % Si: Ст 1 сп, Ст 2 сп, Ст 3 сп, Ст 4 сп, Ст 5 сп, Ст 6 сп.
В полуспокойных сталях содержится 0,05…0,15 % Si: Ст 1 пс, Ст 2 пс, Ст 3 пс, Ст 4 пс, Ст 5 пс, Ст 6 пс.
В кипящих сталях содержится не более 0,05 % Si и около 0,02% О2: Ст 1 кп, Ст 2 кп, Ст 3 кп, Ст 4 кп.
Если в стали повышенное содержание марганца (0,8…1,1 %), то после номера марки ставится буква Г: Ст 3Г пс, Ст 3Г сп, Ст 5Г пс.
Углеродистые стали обыкновенного качества являются наиболее дешевыми и допускают повышенное содержание вредных примесей.
С повышением условного номера марки стали увеличивается прочность стали и снижается пластичность. Наиболее распространенная сталь Ст 3 сп имеет в=380…490 МПа, m=210…250 МПа и =25…22 %, а Ст 5 сп в=500…540 МПа, m=240…280 МПа и =20…17 %.
Углеродистые конструкционные качественные стали маркируют двумя цифрами, которые показывают среднее содержание углерода в этой стали в сотых долях процента. После этих цифр указывают способ раскисления: «кп» – кипящая; «пс» – полуспокойная; для спокойной буквы не указываются.
Кипящая (Si0,7 %) – 05 кп, 08 кп, 10 кп, 15 кп, 20 кп.
Полуспокойные (Si0,17 %) – 08 пс, 10 пс, 15 пс, 20 пс.
Спокойные (Si=0,17…0,37 %) 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 и т.д.
Качественные углеродистые стали имеют более низкое содержание вредных примесей и неметаллических включений по сравнению с углеродистыми сталями обыкновенного качества.
Углеродистые инструментальные стали маркируются буквой У (углеродистые). После буквы У стоят цифры, показывающие среднее содержание углерода в десятых долях процента. Эти стали могут быть качественные и высококачественные. Если сталь высококачественная, то после цифр ставится буква А.
Качественные углеродистые инструментальные – У7, У8, У9,…,У13.
Высококачественные углеродистые инструментальные стали – У7А, У8А, У9А,…,У13А.
Углеродистые стали можно использовать в качестве режущего инструмента только для резания материалов с малой скоростью. Высокая твердость этих сталей значительно снижается при нагреве выше 190 С.
Легированные стали производят качественными, высококачественными и особо высококачественными.
Марка легированных сталей состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих химический состав. Легирующие элементы обозначаются следующими буквами: А – азот, Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, Е – селен, К – кобальт, М – молибден, Н – никель, П – фосфор, Р – бор, С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, Х – хром, Ц – цирконий, Ч – редкоземельные элементы, Ю – алюминий.
Цифры, стоящие после букв, указывают примерное содержание легирующего элемента в целых процентах. Если цифра отсутствует, то среднее содержание легирующего элемента не превышает 1…1,5 %.
Цифры, стоящие в начале марки, показывают среднее содержание углерода в этой стали. Если сталь конструкционная, то в сотых долях процента, если инструментальная, то в десятых долях процента. Если же в начале марки цифры отсутствуют, это означает, что содержание углерода в этой стали не менее 1 % ( С1 %).
Если буква А расположена в середине марки, значит сталь легирована азотом. Если буква А стоит в начале марки, это означает, что сталь автоматная, то есть хорошо обрабатывается резанием. Если буква А стоит в конце марки – сталь является высококачественной.
Буква Л в конце марки означает, что данная сталь является литейной.
Особо высококачественные стали в конце марки имеют букву Ш.
Примеры:
18Х2Н4МА – сталь легированная, конструкционная, высококачественная. Химический состав: С0,18 %, Cr2 %, Ni4 %, Mo1 %;
9ХС – сталь легированная, инструментальная, качественная. Химический состав: С0,9 %; Cr1 %; Si1 %;
ХВГ – сталь легированная, инструментальная, качественная. Химический состав: С1 %; Cr1 %; W1 %; Mn1 %;
А40Г – сталь легированная, конструкционная, автоматная, качественная. Химический состав: С0,4 %; Mn1 %.
Особо маркируют следующие классы легированных сталей:
1) быстрорежущие стали. Марка стали начинается с буквы Р, после которой следуют одна или две цифры, которые показывают в целых процентах содержание основного легирующего элемента – вольфрама:
Р18 С0,7…0,8 %, W18 %. Содержание других элементов в марке стали не указывается.
2) шарикоподшипниковые стали. Марка стали начинается с буквы Ш. За буквой Ш идет буква Х (хром), содержание которого дается в десятых долях процента:
ШХ15 С1 %, Cr1,5 %.
3) электротехнические стали начинаются с буквы Э и далее следуют цифры. Первая цифра соответствует содержанию кремния в процентах, вторая цифра – удельным потерям на перемагничивание (1 – нормальные удельные потери, 2 – пониженные, 3 – низкие).
4) нестандартные легированные стали маркируют по-разному, например, буквами ЭИ («Электросталь» исследовательская) или ЭП («Электросталь» пробная) и порядковым номером ЭИ 415, ЭП 716.
После промышленного освоения условное обозначение заменяют на марку, отражающую примерный состав стали.