41. Влияние легирующих элементов. Маркировка легированных сталей.

Легирующие эл. вводят в сталь для повыш. ее конструкцион. прочности. Основн. структурн. составляющей в конструкцион. стали является феррит, заним. в структуре не менее 90% по объему. Растворяясь в феррите, легирующие эл. упрочняют его. Твердость феррита наиб. сильно повыш. кремний, марганец и никель - эле­менты с решеткой, отлич. от решетки α-Fe.

Хром оказыв. благопр. влияние на механич. свойства кон­струкцион. стали. Его вводят в сталь в количестве до 2%; он растворя­ется в феррите и цементите.

Никель — наиболее ценный легирующий элемент. Его вводят в сталь в количестве от 1 до 5%.

Марганец вводят в сталь до 1,5%. Он распредел. между ферритом и цементитом. Заметно повыш.предел текучести стали, но делает сталь чувствительной к перегреву. В связи с этим, для измельче­ния зерна одноврем. с марганцем в сталь вводят карбидообразующие эл.

Кремний явл. не карбидообразующим эл., и его кол-во в стали ограничивают до 2%. Он значит. повыш. предел теку­чести стали и при содерж.более 1% сниж. вязкость и повыш. порог хладноломкости.

Молибден и вольфрам явл. карбидообразующими эл-тами, ко­т. большей частью растворяются в цементите. Молибден в количе­стве 0,2-0,4% и вольфрам в количестве 0,8-1,2% в комплексно-легиро­ванных сталях способств. измельчению зерна, увеличив. прокаливаемость и улучш. некоторые другие свойства стали.

Ванадий и титан — сильные карбидообразующие элементы, кот. вводят в небольш. колич. (до 0,3% V и 0,1% Ti) в стали, содерж. хром, марганец, никель, для измельчения зерна.

Бор вводят для увелич. прокаливаемости в очень небольш. кол-вах (0,002-0,005%).

Марка легированной качеств.ста­ли сост. из сочет. букв и цифр, обознач. ее химич. cocтав. Легирующие эл. имеют след.обознач.: хром (X), никель (Н), марганец (Г), кремний (С), молибден (М), вольфрам (В), титан (Т), алю­миний (Ю), ванадий (Ф), медь(Д),бор(Р), кобальт(К), ниобий (Б), цирко­ний (Ц). Цифра, стоящая после буквы, указыв. на содерж. легирую­щего эл. в процентах. Если цифра не указана, то легирующего эле­мента содержится до 1,5%. В конструкционных качеств. легиров. сталях две перв. цифры марки показ. содержимое углерода в сотых долях процента. Кроме того, высококачеств.легиров. стали име­ют в конце букву А, а особо высококачеств. — Ш. Например, сталь марки ЗОХГСН2А: высококачественная легированная стальсодержит0,30% углерода, до 1% хрома, марганца, кремния и никеля до 2%; сталь марки 95Х18Ш: особо высококачественная, выплавленная методом электрошла­кового переплава с вакуумированием, содержит 0,9— 1,0% углерода; 17— 19% хрома, 0,030% фосфора и 0,015% серы.

42. Цементуемые, улучшаемые и высокопрочн. Стали.

Цементуемые стали использ. для изготовл. деталей, работ. на износ и подвергающихся действию перемен. и ударных нагрузок. Цементации подверг. низкоуглеродист. стали с содерж. углерода до 0,25%, что позволяет получ. вязкую сердцевину. Для деталей, работ. с большими нагрузками, примен. стали с повышен. содерж. углерода (до 0,35 %).

Улучшаемые углеродист. стали 35, 40, 45 дешевы, из них изготавл. детали, испытывающие небольш. напряжения, и детали, треб. повышен. прочности. Термич. улучшение этих сталей обеспечивает выс.комплекс механич. свойствтолько в деталях небольшого сечения, так как стали обладают низкойпрокаливаемостью.

Детали, треб. выс. поверхностной твердости при вязк. сердцевине (зубчатые колеса, валы, оси, втулки), подвергаются поверхностн. закалке токами выс. частоты. Для снятия напряжений проводятнизкий отпуск.

Улучшаемые легиров. стали примен. для более крупн. и более нагружен. ответственных деталей. Стали облад. лучшим комплексом механич. свойств: выше прочность при сохран. достат. вязкостиипластичности, ниже порог хладоломкости.

Высокопрочными наз. стали, имеющиепредел прочностиболее 1500 МПа, кот. достигается подбором химич. состава и оптимальнойтермич. обработки. После изотермич. закалки среднеуглеродистые легиров. стали имеют несколько меньш. прочность, но больш.пластичностьивязкость. При выс. ур. прочности закаленные и низкоотпущенныесреднеуглеродистые сталиоблад. повышен. чувствительностью к концентраторам напряжения, склонностью к хрупкому разруш., поэт.их рекоменд. использ. для работы в усл. плавного нагружения.