
- •Легированные конструкционные стали по дисциплине: оп. 04. Основы материаловедения
- •Пояснительная записка
- •Легированные конструкционные стали
- •Высоколегированные стали
- •Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали и сплавы
- •Жаростойкие стали и сплавы
- •Жаропрочные стали и сплавы
- •Рессорно-пружинная сталь
- •Шарикоподшипниковая сталь
- •Конструкционная сталь повышенной и высокой обрабатываемости резанием (автоматная)
- •Сталь для отливок
- •Сталь низколегированная строительная
- •Вопросы для самоконтроля
- •Перечень рекомендуемых источников:
Рессорно-пружинная сталь
Рессорно-пружинная сталь (ГОСТ 14959—79) выпускается в виде горячекатаного проката или кованой (диаметром или толщиной до 250 мм), а также в виде калиброванных прутков круглого, квадратного и профильного сечений, мотков и полос со специальной отделкой поверхности.
Рессорно-пружинная сталь выпускается:
- качественной
- высококачественной,
-углеродистой (65, 70, 80, 85, 60Г, 65Г, 70Г)
- легированной (55С2, 55С2А, 60С2, 70СЗА, 60С2Г, 50ХГ, 50ХГА и др.).
Цифры в маркировке углеродистых сталей указывают среднюю массовую долю углерода в сотых долях процента; буква Г, стоящая справа после цифры, — повышенное содержание марганца (0,7... 1,2 %).
В обозначении легированных сталей цифры, стоящие впереди марки, показывают на массовую долю углерода в сотых долях процента.
Для примера рассмотрим химический состав стали марки 60С2Н2А. Массовая доля углерода составляет 0,56... 0,64 %, кремния — 2 %, никеля — 2 %. Буква А, стоящая в конце марки, указывает, что сталь высококачественная, т. е. имеет пониженную массовую долю вредных примесей — серы и фосфора (их суммарная массовая доля составляет 0,05 %).
Рессорно-пружинные стали поставляются по строго заданным нормируемым характеристикам.
Нормируемыми характеристиками являются:
- химический состав,
-механические свойства
- назначение.
По нормируемым характеристикам эти стали делятся на категории: 1, 1А, 1Б, 2, 2А, 2Б, 3, ЗА, ЗВ, ЗГ, 4, 4А, 4Б.
Сталь категорий 1, 1А, 1Б, 4, 4А и 4Б в зависимости от вида последующей обработки делится на подгруппы:
а — для горячей обработки (ковка, штамповка);
б — для холодной механической обработки (строгание, точение, фрезерование);
в — для холодного волочения
Рессорно-пружинные стали обладают высокими механическими
свойствами как в сыром, так и в термически обработанном состоянии. Углеродистые и марганцовистые стали имеют пределы прочности при растяжении в = 1 000... 1 130 МПа (100... 115 кгс/мм2), относительное удлинение = 7...9%, твердость 230...250 НВ.
Кремнистые, кремнисто-хромистые и кремнисто-никелевые стали имеют более высокие механические свойства по сравнению с углеродистыми и марганцовистыми сталями.
Например, сталь марки 60С2Н2А имеет предел прочности при растяжении в = 1 500 МПа (150 кгс/мм2), твердость 420...475 НВ, относительное удлинение 5=19%.
Рессорно-пружинная сталь обладает высокой ковкостью, ограниченной свариваемостью, высокой прокаливаемостью и отсутствием отпускной хрупкости.
Из рессорно-пружинной стали изготавливают рессоры, пружины общего назначения, пружины клапанов автомобилей, амортизаторов, замковые шайбы, диски сцепления, эксцентрики, бандажи, тормозные барабаны и ленты, фрикционные диски, шайбы пружинные, торционные валы и другие детали, от которых требуется высокая упругость и износостойкость, в том числе тяжело нагруженные пружины и рессоры для большегрузных автомобилей, тракторов и железнодорожных вагонов.
Шарикоподшипниковая сталь
По ГОСТ 801 —78 предусматривается выпуск подшипниковой стали горячекатаной, катаной, калиброванной и со специальной отделкой поверхности в виде круга, полосы, квадрата, труб, ленты, проволоки (ШХ4, ШХ6, ШХ9, ШХ15, ШХ15СГ).
В маркировке этих сталей приняты следующие обозначения:
буквы ШХ — шарикоподшипниковая хромистая;
буквы С, Г — легирующие элементы (кремний и марганец);
цифры показывают количество хрома в десятых долях процента.
В маркировке отдельных сталей указывается способ выплавки:
-буквой Ш обозначают электрошлаковый переплав;
-буквой В — вакуумирование.
Шарикоподшипниковая сталь в зависимости от дальнейшей обработки подразделяется на следующие группы:
• Для горячей обработки давлением (штамповка, ковка);
• Для холодной высадки;
• Для холодной штамповки.
Шарикоподшипниковые стали имеют высокие механические свойства (особенно после закалки): твердость, прочность, ударную вязкость, износостойкость и теплостойкость.
Например сталь марки ШХ15СГ в состоянии поставки имеет следующие свойства: предел прочности при растяжении в = 590...730 МПа (60...73 кгс/мм2), твердость 179...217 НВ, ударную вязкость 44 Дж/см2;
после закалки при температуре 810... 840 °С, охлаждения в масле и последующего отпуска при температуре 150 °С — твердость 61 ...65 HRC, предел прочности при растяжении в= 1 960...2 300 МПа (196...230 кгс/мм2).
Шарикоподшипниковая сталь имеет высокие технологические свойства: ковкость, обрабатываемость резанием, шлифуемость, прокаливаемость и низкую склонность к отпускной хрупкости; свариваемость ограниченная.
Из этой стали изготавливают шарики, ролики, кольца, втулки, плунжеры, нагнетательные клапаны, корпуса распылителей, ролики толкателей и другие детали, от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность.
Шарикоподшипниковая сталь, легированная кремнием и марганцем, идет на изготовление подшипников, работающих при повышенных температурах.