Вариант 86

51. Опишите маркировку легированной стали по гост. Приведите примеры применения конкретных марок легированной стали в машиностроении.

Легированная сталь представляет собой материал, физические и химические свойства которого улучшаются за счет добавления легирующих элементов в состав.

Она отличается прочностью, меньше поддается коррозии, применяется в различных областях, в том числе, машиностроении, а также для создания различных конструкций, трубы различного назначения, деталей, которые в дальнейшем будут подвергаться высоким температурным колебаниям.

Качество стали зависит от количества в ней углерода, который является одним из основных элементов, входящих в состав. Еще одним обязательным элементом является железо. Легированные стали классифицируют:

- по структуре в равновесном состоянии и после охлаждения на воздухе

- по типу легирующих элементов и их процентному содержанию

- по качеству

- по назначению

По структуре в равновесном состоянии разделяют на:

- доэвтектоидные

- эвтектоидные

- заэвтектоидные

Для маркировки стали в России пользуются определенным сочетанием цифр и букв, обозначающих ее примерный химический состав. Легирующие элементы имеют следующие обозна­чения (ГОСТ 4547-71):

А – азот (в середине марки) К – кобальт Т – титан

Б – ниобий Н – никель Ф – ванадий

В – вольфрам М – молибден Х – хром

Г – марганец П – фосфор Ц – цирконий

Д – медь Р – бор Ч – редкоземельные эл.

Е – селен С – кремний Ю – алюминий

В марке содержание легирующего элемента, если оно превышает 1…1,5%, указывается цифрой (массовая доля в целых процентах), стоящей после соответствующей буквы. При содержании элемента меньше 1,5% число не ставится. V, W, Ti, Nb, Zr, B, N нередко присутствуют в стали в сотых или тысячных долях процента, но выносятся в марку, т.к. существенно влияют на свойства стали.

Углерод в легированной стали определяется числом в начале марки. Если число двузначное, то оно соответствует количеству углерода в сотых долях, если однозначное – в десятых долях процента. Если перед маркировкой нет числа – содержание углерода свыше 1%.

Расшифруем некоторые марки:

12Х2Н4А - ~ 0,12%С, ~ 2 %Cr, ~ 4 %Ni , высококачественная;

18ХГТ - ~ 0,18 % С, Сг, Мп в количестве до 1,5 % (нет цифры в марке), Ti в сотых долях процента;

60ХС - ~ 0,6 %С~ 1 %Cr ~ 1 %Si .

ХГСА: высококачественная легированная сталь со­держит свыше 1% углерода, до 1% хрома, марганца, кремния;

Буква А в конце маркировки показывает, что сталь высококачественная (< 0,025 %S и < 0,025 % Р). Особо высококачественная сталь имеет в конце марки букву Ш.

Применение стали

Область применения легированных сталей

В зависимости от свойств, которыми обладают легированные стали - Р6М5Ф3, 3Х3М3Ф Р18, 4Х5МФС, Х12МФ, Р12МФ5, Р6М5 и другие, определяется область, в которой они находят свое применение. К примеру, легированная сталь инструментального назначения марки Х12МФ имеет широкое применение:

при изготовлении деталей, предназначенных для работы под высоким давлением;

при изготовлении эталонных шестерен и роликов сложной формы;

при изготовлении секций кузнечных штампов, прошивных матриц сложной формы и пуансонов просечных и вырубных штампов.

Однако для сварных конструкций сталь марки Х12МФ не применяется.

Стали марок 4-9ХС, ХВГ применяются:

• при изготовлении ответственных деталей повышенной износостойкости, повышенной усталостной прочности на изгиб и контактной нагрузке, повышенными упругими свойствами. Как правило, стали, имеющие высокие свойства упругости, широко применяются в машиностроении для изготовления амортизаторов, рессор, силовых пружин и в приборостроении для изготовления различного рода упругих элементов: пружин, подвесок, мембран, растяжек и прочего.

• при изготовлении сверл, метчиков, плашек, разверток, гребенок, фрез, клейм для холодных работ.

Для сварных конструкций сталь марок 4-9ХС, ХВГ также не применяется.

Сталь марки 3Х3М3Ф применяется:

• при изготовлении инструментов (как правило, мелких) для горячего деформирования материалов (металлов) на прессах с кривошипным механизмом и машинах горизонтально-ковочных, подверженных интенсивному охлаждению в процессе работы;

• при изготовлении пресс-форм для литья под давлением;

• при изготовлении ножей, применяемых для горячей резки.

Сталь марки 4Х5МФС применяется:

• при изготовлении мелких молотовых штампов;

• при изготовлении крупных молотовых и прессовых вставок для горячего деформирования конструкционных сталей и сплавов цветных металлов в условиях массового и крупносерийного производства;

• при изготовлении пресс-форм для литья под давлением из алюминиевых, магниевых и цинковых сплавов.

Быстрорежущая инструментальная легированная сталь марок Р6М5, Р6М5Ф3, Р6М5К8, Р18, Р6М5К5, Р7М2Ф6, Р9М4К8 и др. применяется при изготовлении дисковых фрез, сверл развертки, метчиков, зенкеров, протяжек; фрез червячных, концевых и прочих режущих инструментов.