Якісні вуглецеві сталі
Цей клас вуглецевих сталей виготовляється за ГОСТ 1050-74. Якісні сталі поставляють і за хімічним складом, і за механічними властивостями. До них пред'являються більш жорсткі вимоги щодо вмісту шкідливих домішок (сірки не більше 0,04%, фосфору не більше 0,035%), неметалевих включень і газів, макро-і мікроструктури.
Якісні вуглецеві сталі маркують двозначними цифрами 08, 10, 15, ..., 85, що вказують середній вміст вуглецю в сотих частках відсотка із зазначенням ступеня розкисленням (кп, пс).
Якісні сталі ділять на дві групи: з нормальним вмістом марганцю (до 0,8%) і з підвищеним вмістом (до 1,2%). При позначенні останніх наприкінці марки ставиться літера Г, наприклад 60 Г. Марганець підвищує прокалюваність та властивості міцності, але дещо знижує пластичність і в'язкість сталі.
При позначенні киплячою або напівспокійної сталі в кінці марки вказується ступінь розкислення: кп, пс. У разі спокійної сталі ступінь розкислення не вказується.
За змістом вуглецю якісні вуглецеві сталі поділяються:
низьковуглецеві (до 0,25 % С),
середньовуглецеві (0,3—0,55 % С) високовуглецеві (0,6—0,85 % С).
Для виробів відповідального призначення застосовують високоякісні сталі з ще більш низьким вмістом сірки і фосфору. Низький вміст шкідливих домішок у високоякісних сталях додатково здорожує і ускладнює їх виробництво. Тому зазвичай високоякісними сталями бувають не вуглецеві, а леговані сталі. При позначенні високоякісних сталей в кінці марки додається літера А, наприклад сталь У10А.
Вуглецеві сталі, що містять 0,7-1,3% С, використовують для виготовлення ударного і ріжучого інструменту. Їх маркують У7, У13, де У означає вуглецеву сталь, а цифра - вміст вуглецю в десятих частках відсотка.
За способом розкислення
Киплячі
Містять до 0,05% кремнію, розкислюють марганцем. Мають різко виражену хімічну неоднорідність в злитку. Їх переваги - високий вихід придатного продукту (більше 95%), гарна здатність до штампування в холодному стані. Недоліки - підвищений поріг холодноломкості і неможливість широкого використання для територій з холодним кліматом.
Напівспокійні
Містять 0,05 - 0,15% кремнію, розкислюють марганцем і алюмінієм, вихід придатного продукту -90-95%.
Спокійні
Містять 0,15-0,35% кремнію, розкислюють кремнієм, марганцем і алюмінієм. Вихід придатного - близько 85%, проте, метал має більш щільну структуру і однорідний хімічний склад.
Таблиця 1. Хімічний склад вуглецевих інструментальних якісних і високоякісних сталей по ГОСТ 1435-90.
Марки
сталі |
Масова частка елементів, % |
|||||
C |
Si |
Mn |
S |
P |
||
|
|
|
|
Не более |
||
У7; У7А |
0,65 – 0,74 |
0,17 – 0,33 |
0,17 – 0,33 |
0,028; 0.018 |
0,030; 0,025 |
|
У8; У8А |
0,75 – 0,84 |
0,17 – 0,33 |
0,17 – 0,33 |
0,028; 0.018 |
0,030; 0,025 |
|
У9; У9А |
0,85 – 0,94 |
0,17 – 0,33 |
0,17 – 0,33 |
0,028; 0.018 |
0,030; 0,025 |
|
У10; У10А |
0,95 – 1,04 |
0,17 – 0,33 |
0,17 – 0,33 |
0,028; 0.018 |
0,030; 0,025 |
|
У11; У11А |
1,05 – 1,14 |
0,17 – 0,33 |
0,17 – 0,33 |
0,028; 0.018 |
0,030; 0,025 |
|
У12; У12А |
1,15 – 1,24 |
0,17 – 0,33 |
0,17 – 0,33 |
0,028; 0.018 |
0,030; 0,025 |
|
У13; У13А |
1,25 – 1,35 |
0,17 – 0,33 |
0,17 – 0,33 |
0,028; 0.018 |
0,030; 0,025 |
|
Таблиця
2.
Хімічного складу сталі зп
ГОСТ
380-94
Марки сталі |
Вміст елементів в %. |
|||||||
вуглець |
марганець |
кремній |
фосфор |
сірка |
хром не більш |
нікель |
мідь |
|
БСт0 |
0,23 max |
-- |
-- |
0,07 |
0,06 |
-- |
-- |
|
БСТ1кп |
0,06-0,12 |
0,25-0,50 |
0,05max |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт1сп |
0,06-0,12 |
0,25-0,50 |
0,12 - 0,3 |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСтГ1пс |
0,06-0,12 |
0,7-1,1 |
0,15max |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт2кп |
0,09-0,15 |
0,25-0,5 |
0,07max |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт2пс |
0,09-0,15 |
0,25-0,5 |
0,05 - 0,17 |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт2сп |
0,09-0,15 |
0,25-0,5 |
0,12 -- 0,3 |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт2Гпс |
0,09-0,15 |
0,7- 1,1 |
0,15max |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт3кп |
0,14-0,22 |
0,3 - 0,6 |
0,07max |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт3пс |
0,14-0,22 |
0,4 - 0,65 |
0,05 - 0,17 |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт3сп |
0,14-0,22 |
0,4 - 0,65 |
0,12 - 0,3 |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт3Гпс |
0,14-0,22 |
0,8 - 1,1 |
0,15max |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт4кп |
0,18-0,27 |
0,4 - 0,7 |
0,07max |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт4пс |
0,18-0,27 |
0,4 - 0,7 |
0,05 - 0,17 |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт4сп |
0,18-0,27 |
0,4 - 0,7 |
0,12 - 0,3 |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт4Гпс |
0,18-0,27 |
0,8 - 1,2 |
0,15max |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт5пс |
0,28-0,37 |
0,5 - 0,8 |
0,05 - 0,17 |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт5сп |
0,28-0,37 |
0,5 - 0,8 |
0,15 - 0,35 |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт5Гпс |
0,28-0,37 |
0,22 - 1,2 |
0,15max |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт6пс |
0,38-0,49 |
0,5 - 0,8 |
0,05 - 0,17 |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
БСт6сп |
0,38-0,49 |
0,5 - 0,8 |
0,15 - 0,35 |
0,04 |
0,05 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
Примітка .
1 . У сталі вміст миш'яку і фосфору не повинно перевищувати 0,08 % і 0,008 % відповідно.
2. При розкисленні напівспокійної сталі алюмінієм, титаном або іншими розкислителем, що не містить кремнію, а також декількома розкислителями (феросіцілієм і алюмінієм, феросіцілієм, титаном і ін) вміст кремнію в сталі допускається менше 0,05%. Розкислення титаном, алюмінієм і іншими розкислителями, що не містять кремнію, вказується в сертифікаті.
3 . Вміст азоту в готовому прокаті не повинен бути більше 0,008 %.
4 . Для киплячої хімічно закупореної сталі в готовому прокаті допускається вміст кремнію до 0,15%, за винятком, якщо сталь призначена для холодного насадження або штампування, що обговорюється.Таблиця .3. Хімічний склад вуглецевиї якісних сталей (ГОСТ 1050-88)
-
Марка сталі
C,%
Mn,%
Si,%
Cr,%,
не більш
08кп
0,05–0,12
0,25–0,50
≤ 0,03
0,10
08пс
0,05–0,11
0,35–0,65
0,05–0,17
0,10
08
0,05–0,12
0,35–0,65
0,17–0,37
0,10
10кп
0,07–0,14
0,25–0,50
≤ 0,07
0,15
10пс
0,07–0,14
0,35–0,65
0,07–0,17
0,15
10
0,07–0,14
0,35–0,65
0,17–0,37
0,15
11кп
0,05–0,12
0,30–0,50
≤ 0,06
0,15
15кп
0,12–0,19
0,25–0,50
≤ 0,07
0,25
15пс
0,12–0,19
0,35–0,65
0,05–0,17
0,25
15
0,12–0,19
0,35–0,65
0,17–0,37
0,25
18кп
0,12–0,20
0,30–0,50
0,17–0,37
0,15
20кп
0,17–0,24
0,25–0,50
0,17–0,37
0,25
20пс
0,17–0,24
0,35–0,65
0,17–0,37
0,25
20
0,17–0,24
0,50–0,80
0,17–0,37
0,25
25
0,22–0,30
0,50–0,80
0,17–0,37
0,25
30
0,27–0,35
0,50–0,80
0,17–0,37
0,25
35
0,32–0,40
0,50–0,80
0,17–0,37
0,25
40
0,37–0,45
0,50–0,80
0,17–0,37
0,25
45
0,42–0,50
0,50–0,80
0,17–0,37
0,25
50
0,47–0,55
0,50–0,80
0,17–0,37
0,25
55
0,52–0,60
0,50–0,80
0,17–0,37
0,25
58 (55пс)
0,55–0,63
≤ 0,20
0,10–0,30
0,15
60
0,57–0,65
0,50–0,80
0,17–0,37
0,25
Таблица 4. Применение инструментальной углеродистой стали
Марка сталі |
Область використання |
У7(А) |
Інструменти для обробки дерева (сокири, стамески тощо); невеликі пневматичні інструменти (зубила, обтискачі тощо); ковальські штампи; голковий дріт; слюсарно-монтажні інструменти: молотки, кувалди, викрутки, плоскогубці, кусачки та ін |
У8(А) У8(Г, ГА) У9(А) |
Інструменти, використовувані в умовах, що не викликають розігріву ріжучої кромки і обробляючі дерево: фрези, сокири, стамески, пили і т.п. Накатні ролики, плити і стрижні для форм лиття під тиском олов'яно-свинцевих сплавів для слюсарно-монтажних інструментів (обтискачі для заклепок, кернери, викрутки, плоскогубці, кусачки). Для профілів простої форми і знижених класів точності; холоднокатана стрічка товщиною 0,02-2,5 мм. |
У10А У12А |
Серцевини |
У10 У10А |
Голковий дріт |
У10(А) У11(А) |
Інструменти, використовувані в умовах, що не викликають розігріву ріжучої кромки і обробляючі дерево: пилки ручні і машинні поперечні та столярні, свердла спіральні. для штампів холодного штампування (витяжні, висадочні, обрізні, вирубні) невеликих розмірів; для калібрів простої форми і знижених класів точності; для накатних роликів, напильників, Шабери слюсарні і т.п. Напильники, шабери, х / к стрічка товщиною 0,02-2,5 мм. |
У12(А) |
Метчики ручні, напильники, шабери слюсарні; штампи для холодного штампування (обрізні, вирубні) невеликих розмірів і без переходів по перетину; холодновисадочні пуансони і штемпелі дрібних розмірів, простої форми і знижених класів точності. |
У13(А) |
Інструменти з зниженою зносостійкістю (без розігріву ріжучої кромки): напильники, леза для гоління і ножі, скальпелі, шабери, гравірувальні інструменти. |
МІКРОСТРУКТУРА ЧАВУНІВ
ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ
До чавунів відносяться сплави заліза з вуглецем, що містять більше 2,14% С (рис. 1).
Практичне застосування знаходять чавуни з вмістом вуглецю до 4 - 4,5%. При більшій кількості вуглецю, механічні властивості значно погіршуються.
Промислові чавуни не є подвійними сплавами, а містять крім Fe і С, такі ж домішки, як і вуглецеві сталі Мn, Si, S, P та ін. Однак у чавунах цих домішок більше і їх вплив інший, ніж в сталях. Якщо весь наявний в чавуні вуглець знаходиться в хімічно зв'язаному стані, у вигляді карбіду заліза (F3C - цементит), то такий чавун називається білим. Чавуни, в яких весь вуглець або більша частина, знаходиться у вільному стані у вигляді графітних включень тієї чи іншої форми, називаються графітизованими.