2851
.pdf→ Температура, ºС
1280
800-875
(А 1) 600-650 C→A
Мн
КI + A
КII→A
560
1 час |
1 час |
1 час |
→ Температура, ºС
0 |
→ Время |
|
Мк |
||
|
||
|
а |
1280 |
|
|
|
Закалка |
|
|
560 |
|
Мн |
|
|
0 |
→ Время |
|
Мк |
||
|
||
|
б |
График термической обработки быстрорежущей стали Р18
91
а |
б |
в
Микроструктура быстрорежущей стали марки Р18 (×500): а – после литья – ледебурит, перлит, вторичные карбиды; б – после закалки в масле – первичные карбиды, мартенсит закалки и аустенит остаточный; температура закалки 1270 ºС; в – после окончательной термической обработки – мартенсит отпуска и первичные карбиды
92
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
ТВЕРДОСТЬ СТРУКТУРНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ И СООТНОШЕНИЕ ЧИСЕЛ ТВЕРДОСТИ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ РАЗНЫМИ МЕТОДАМИ
Железо – 80 НВ, Графит – 3 НВ,
Феррит – 80 НВ (1 – 2 НRC),
Сорбит пластинчатый доэвтектоидный – 25 НRC. Сорбит пластинчатый эвтектоидный –34 – 40 НRC, Мартенсит – 60 НRC (656 HВ),
Бейнит – 50 НRC,
Троостит отпуска – 40-45 НRC,
Сорбит отпуска (зернистый) – 34-36 НRC, Цементит 800 НВ (1000 НV).
|
Твердость |
Твердость по |
|
Твердость |
Твердость по |
||||||||||
|
по Бри- |
|
Роквеллу |
|
|
по Бри- |
|
Роквеллу |
|
||||||
Твердость по Виккерсу HV |
неллю HB |
|
|
|
|
|
Твердость по Виккерсу HV |
неллю HB |
|
|
|
|
|
||
При испытании стандартным стальным шариком |
При испытании шариком из карбида вольфрама |
HRC |
|
HRA |
|
HRB |
При испытании стандартным стальным шариком |
При испытании шариком из карбида вольфрама |
HRC |
|
HRA |
|
HRB |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1236 |
780 |
872 |
72 |
|
84 |
|
- |
228 |
229 |
- |
20 |
|
61 |
|
100 |
1116 |
745 |
840 |
70 |
|
83 |
|
- |
222 |
223 |
- |
19 |
|
60 |
|
99 |
1022 |
712 |
812 |
68 |
|
82 |
|
- |
217 |
217 |
- |
17 |
|
60 |
|
98 |
941 |
682 |
794 |
66 |
|
81 |
|
- |
213 |
212 |
- |
15 |
|
59 |
|
97 |
868 |
673 |
760 |
64 |
|
80 |
|
- |
208 |
207 |
- |
14 |
|
59 |
|
95 |
93
Продолжение прил. 5
804 |
627 |
724 |
62 |
79 |
- |
201 |
201 |
- |
13 |
58 |
94 |
746 |
601 |
682 |
60 |
78 |
- |
197 |
197 |
- |
12 |
58 |
93 |
694 |
578 |
646 |
58 |
78 |
- |
192 |
192 |
- |
11 |
57 |
92 |
650 |
555 |
614 |
56 |
77 |
- |
186 |
187 |
- |
9 |
57 |
92 |
606 |
534 |
578 |
54 |
76 |
- |
183 |
183 |
- |
8 |
56 |
90 |
687 |
514 |
555 |
52 |
75 |
- |
178 |
179 |
- |
7 |
56 |
90 |
551 |
495 |
525 |
50 |
74 |
- |
174 |
174 |
- |
6 |
55 |
89 |
534 |
477 |
514 |
49 |
74 |
- |
171 |
170 |
- |
4 |
55 |
88 |
502 |
461 |
477 |
48 |
73 |
- |
166 |
167 |
- |
3 |
54 |
87 |
474 |
444 |
460 |
46 |
73 |
- |
162 |
163 |
- |
2 |
53 |
86 |
460 |
429 |
432 |
45 |
72 |
- |
159 |
159 |
- |
1 |
53 |
85 |
435 |
415 |
418 |
43 |
72 |
- |
155 |
156 |
- |
- |
- |
84 |
423 |
401 |
401 |
42 |
71 |
- |
152 |
152 |
- |
- |
- |
83 |
401 |
388 |
388 |
41 |
71 |
- |
149 |
149 |
- |
- |
- |
82 |
390 |
375 |
375 |
40 |
70 |
- |
148 |
146 |
- |
- |
- |
81 |
386 |
363 |
364 |
39 |
70 |
- |
143 |
143 |
- |
- |
- |
80 |
361 |
352 |
352 |
38 |
69 |
- |
140 |
140 |
- |
- |
- |
79 |
344 |
341 |
341 |
36 |
68 |
- |
138 |
137 |
- |
- |
- |
78 |
334 |
331 |
330 |
35 |
67 |
- |
134 |
134 |
- |
- |
- |
77 |
320 |
321 |
321 |
33 |
67 |
- |
131 |
131 |
- |
- |
- |
76 |
311 |
311 |
311 |
32 |
66 |
- |
129 |
128 |
- |
- |
- |
75 |
303 |
302 |
302 |
31 |
66 |
- |
126 |
126 |
- |
- |
- |
74 |
292 |
293 |
- |
30 |
65 |
- |
123 |
123 |
- |
- |
- |
73 |
285 |
285 |
- |
29 |
65 |
- |
121 |
121 |
- |
- |
- |
72 |
278 |
277 |
- |
28 |
64 |
- |
118 |
118 |
- |
- |
- |
71 |
270 |
269 |
- |
26 |
64 |
- |
116 |
116 |
- |
- |
- |
70 |
261 |
262 |
- |
25 |
63 |
- |
115 |
114 |
- |
- |
- |
68 |
255 |
255 |
- |
25 |
63 |
- |
113 |
111 |
- |
- |
- |
67 |
249 |
348 |
- |
24 |
62 |
- |
110 |
110 |
- |
- |
- |
66 |
240 |
241 |
- |
23 |
62 |
102 |
109 |
109 |
- |
- |
- |
66 |
235 |
235 |
- |
21 |
61 |
101 |
108 |
107 |
- |
- |
- |
64 |
94
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ МАРКИРОВКЕ СТАЛЕЙ.
МАРКИРОВКА СТАЛЕЙ
Примеры |
|
|
буквенных |
|
Значение буквенного обозначения, примеры ис- |
обозначе- |
|
|
|
пользования, пояснения |
|
ний в мар- |
|
|
|
|
|
кировке |
|
|
1 |
|
2 |
|
|
Азот (N) |
|
В конце марки означает, что сталь высококачествен- |
|
|
|
ная (50ХФА) |
А |
|
В начале марки означает, что сталь автоматная (А12) |
|
|
В начале марки чугуна означает повышенные анти- |
|
|
фрикционные свойства |
|
|
Ниобий (Nb) |
Б |
|
В начале марки сталей обыкновенного качества |
|
(БСт0) группы Б означает бессемеровский способ |
|
|
|
|
|
|
производства, так же как и в сталях обыкновенного |
|
|
качества группы В, если буква Б стоит после буквы В |
|
|
Вольфрам (W) |
В |
|
В начале марки сталей обыкновенного качества озна- |
|
|
чает группу стали (ВСт3) |
Г |
|
Марганец (Мn) |
Д |
|
Медь (Сu) |
|
|
В автоматных сталях означает содержание селена |
|
|
(А40Е) |
Е |
|
В начале марки означает, что сталь магнитотвердая |
|
|
(ЕХ9К15М2) |
|
|
В марке легированных сталей, получаемых порош- |
Ж |
|
ковой металлургией, означает содержание железа |
|
|
(ЖГр-2Д10) |
К |
|
Кобальт (Со) |
В сталях обыкновенного качества группы Б означает конверторный способ производства (КСт3сп)
95
|
|
Продолжение прил. 6 |
1 |
|
2 |
К |
|
В твердых сплавах означает содержание кобальто- |
|
|
вой основы (ВК6) |
|
|
Бериллий (Ве) |
Л |
|
В конце марки означает, что сталь литейная (40ХЛ) |
|
Молибден (Мо) |
|
М |
|
В легированных сталях порошковой металлургии |
|
|
означает медь |
Н |
|
Никель (Ni) |
О |
|
В легированных сталях порошковой металлургии |
|
|
означает наличие олова |
|
|
Фосфор (Р) |
|
Двойное П в конце марки означает, что сталь пони- |
|
П |
|
женной прокаливаемости (55ПП) |
|
|
Бор (В) |
Р |
|
В начале марки означает, что сталь быстрорежущая |
|
|
(Р12) |
|
|
Кремний (Si) |
|
В автоматных сталях означает свинец (АС14) |
|
С |
|
В сталях порошковой металлургии означает серебро |
|
|
Титан (Ti) |
|
В твердых сплавах означает содержание карбидов |
|
Т |
|
титана (Т5К10) |
|
Двойная буква в марке твердого сплава означает |
|
|
|
совместное содержание карбидов титана и карбидов |
|
|
тантала (ТТ7К12) |
|
В начале марки означает, что сталь углеродистая |
|
У |
|
инструментальная и показывает содержа ние угле- |
|
|
рода (У8) |
|
В конце марки сплава на основе никеля означает |
|
|
|
некоторое отличие химического состава данного |
|
|
сплава от типового (ХН77ТЮР и ХН77ТЮРУ) |
|
|
|
Ф |
|
Ванадий (V) |
Х |
|
Хром (Cr) |
Ц |
|
Цирконий (Zr) |
96
|
|
Продолжение прил. 6 |
|
1 |
|
2 |
|
Ц |
|
В марках автоматных сталей означает кальций |
|
|
|
(АЦ40Х) |
|
|
Редкоземельные элементы (Се, Nd, Eu и т.д.) |
||
Ч |
После букв С, В, К (СЧ, ВЧ, КЧ) означает соответ- |
||
|
|
ственно серый, высокопрочный, |
ковкий чугун |
|
|
(СЧ20, ВЧ38-17, КЧ30-6) |
|
|
В конце марки означает, что сталь особовысокока- |
||
|
|
чественная (например, после электрошлакового пе- |
|
Ш |
|
реплава) (50ХФШ) |
|
|
В начале марки означает, что сталь подшипниковая |
||
|
|
(ШХ15) |
|
|
В начале марки означает, что сталь электротехниче- |
||
|
|
ская |
|
Э |
В сочетании с последующей буквой И или П означа- |
||
|
|
ет, что сталь электротехническая исследовательская |
|
|
|
(ЭИ696) или электротехническая пробная (ЭП452) |
|
|
|
соответственно |
|
Ю |
|
Алюминий (Al) |
|
Я |
Сталь нержавеющая аустенитного класса (ЭЯ1Т) |
||
Ст |
Обозначение стали обыкновенного качества (Ст3) |
||
кп |
В конце марки указывает, что сталь кипящая, рас- |
||
|
|
кисленная только ферромарганцем (Ст3кп) |
|
|
В конце марки указывает, что сталь полуспокойная, |
||
пс |
|
раскисленная ферромарганцем и |
ферросилицием |
|
|
(Ст3пс) |
|
|
В конце марки указывает, что сталь спокойная, рас- |
||
сп |
|
кисленная полностью ферромарганцем, ферросили- |
|
|
|
цием, ферроалюминием (Ст3сп) |
|
|
В конце марки указывает, что сталь особовысокока- |
||
ВД |
|
чественная, получена вакуумно-дуговым перепла- |
|
|
|
вом (ШХ15ВД) |
|
ВИ |
В конце марки указывает, что сталь особовысоко- |
||
|
|
качественная, получена вакуумно-индукционным |
|
ВИ |
|
переплавом |
|
|
|
|
|
97
|
Продолжение прил. 6 |
1 |
2 |
МП |
В конце марки означает, что сталь получена мето- |
|
дом порошковой металлургии (Р6М5Ф3МП) |
Гр |
В марке стали, полученной порошковой металлур- |
|
гией, означает наличие графита (ЖГр-1) |
ОК |
В порошковых материалах означает наличие оки- |
|
слов кадмия (ОК15) |
1. Общая характеристика сталей Стали сочетают высокую жесткость с достаточной стати-
ческой и циклической прочностью. Эти параметры можно менять в широком диапазоне за счет изменения концентрации углерода, легирующих элементов и технологий термической и химико-термической обработки. Изменив химический состав, можно получить, стали с различными свойствами, и использовать их во многих отраслях техники и промышленности.
Углеродистые стали, классифицируют по содержанию углерода, назначению, качеству, степени раскисления и структуре в равновесном состоянии.
По содержанию углерода стали, подразделяются на низкоуглеродистые (< 0,3 % С), среднеуглеродистые (0,3-0,7 % С) и высокоуглеродистые (> 0,7 % С).
По назначению стали классифицируют на конструкционные и инструментальные. Конструкционные стали, представляют наиболее обширную группу, предназначенную для изготовления строительных сооружений, деталей машин и приборов. К этим сталям относят цементуемые, улучшаемые, высокопрочные и рессорно-пружинные. Инструментальные стали, подразделяют на стали для режущего, измерительного инструмента, штампов холодного и горячего (до 200 ºС) деформирования.
По качеству стали, классифицируют на обыкновенного качества, качественные, высококачественные. Под качеством стали понимается совокупность свойств, определяемых метал-
98
лургическим процессом ее производства. Стали обыкновенного качества бывают только углеродистыми (до 0,5 % С), качественные и высококачественные – углеродистыми и легированными.
По степени раскисления и характеру затвердевания стали классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие. Раскисление – процесс удаления из жидкого металла кислорода, проводимый с целью предотвращения хрупкого разрушения стали при горячей деформации.
Полуспокойные стали по степени раскисления занимают промежуточное положение между спокойными и кипящими.
По структуре в равновесном состоянии стали, делятся на: 1) доэвтектоидные, имеющие в структуре феррит и перлит; 2) эвтектоидные, структура которых состоит из перлита; 3) заэвтектоидные, имеющие в структуре перлит и цементит вторичный.
2. Маркировка, расшифровка, свойства, термическая обработка и область применения.
2.1. Углеродистые конструкционные стали Стали обыкновенного качества выпускают в виде прока-
та (прутки, балки, листы, уголки, трубы, швеллеры и т.п.) в нормализованном состоянии и в зависимости от назначения и комплекса свойств подразделяют на группы: А, Б, В.
Стали маркируются сочетанием букв Ст и цифрой (от 0 до 6), показывающей номер марки, а не среднее содержание углерода в ней, хотя с повышением номера содержание углерода в стали увеличивается. Стали групп Б и В имеют перед маркой буквы Б и В, указывающие на их принадлежность к этим группам. Группа А в обозначении марки стали не указывается. Степень раскисления обозначается добавлением индексов: в спокойных сталях – «сп», полуспокойных – «пс», кипящих – «кп», а категория нормируемых свойств (кроме категории 1) указывается последующей цифрой. Спокойными и полуспокойными производят стали Ст1 – Ст6, кипящими – Ст1 –
99
Ст4 всех трех групп. Сталь Ст0 по степени раскисления не разделяют.
Стали группы А используют в состоянии поставки для изделий, изготовление которых не сопровождается горячей обработкой. В этом случае они сохраняют структуру нормализации и механические свойства, гарантируемые стандартом.
Сталь марки Ст3 используется в состоянии поставки без обработки давлением и сваркой. Ее широко применяют в строительстве для изготовления металлоконструкций.
Стали группы Б применяют для изделий, изготавливаемых с применением горячей обработки (ковка, сварка и в отдельных случаях термическая обработка), при которой исходная структура и механические свойства не сохраняются. Для таких деталей важны сведения о химическом составе, необходимые для определения режима горячей обработки.
Стали группы В дороже, чем стали групп А и Б, их применяют для ответственных деталей (для производства сварных конструкций).
Углеродистые стали обыкновенного качества (всех трех групп) предназначены для изготовления различных металлоконструкций, а также слабонагруженных деталей машин и приборов. Эти стали, используются, когда работоспособность деталей и конструкций обеспечивается жесткостью. Углеродистые стали обыкновенного качества широко используются в строительстве при изготовлении железобетонных конструкций. Способностью к свариванию и к холодной обработке давлением отвечают стали групп Б и В номеров 1-4, поэтому из них изготавливают сварные фермы, различные рамы и строительные металлоконструкции, кроме того, крепежные изделия, часть из которых подвергается цементации.
Среднеуглеродистые стали номеров 5 и 6, обладающие большой прочностью, предназначаются для рельсов, железнодорожных колес, а также валов, шкивов, шестерен и других деталей грузоподъемных и сельскохозяйственных машин. Некоторые детали из этих сталей групп Б и В подвергаются тер-
100