Углеродистые стали

По содержанию C:

1. Низкоуглеродистые(0,09-0,25%)

2. Среднеуглеродистые(0,25-0,6%)

3. Высокоуглеродистые(>0,6%)

низкоуглеродистые стали обыкновенного качества - балки, листы, трубы, фермы, валы, оси, шестерни, втулки, болты, винты, детали машин.

Обозначения Ст0(~0,09%)…Ст6(~0,25%); БСт0…БСт6; Вст0…Вст6 – условный номер марки(определяет хим. состав и мех. свойства, чем выше номер марки, тем выше содержание C). Группы А, Б, В. Группа А в марке не ставится, имеет гарантированные механические свойства, не подвергается горячей обработке.

Б – гарантированный хим. состав, подвергается обработке давлением.

В - гарантированный состав и мех. свойства, используется для сварных конструкций.

Качественные углеродистые стали

Кислородно-конвертерный способ или мартеновские печи.

Маркировка: 0.5; 0.8; 10; 15; 20… 90 (содержание C в сотых долях процента)

0,5-10 – низкоуглеродистые качественные стали, обработка давлением;

15-25 – низкоуглеродистые стали обработка резаньем, сваривание, без термообработки – неответственные детали (проведя цементацию – увел. износостойкость – можно использовать для кулачковых механизмов)

30-50 – подвергается термической обработке(детали с высокой износостойкостью) – металлорежущие станки(после отжига), ответственные детали машин;

60-90 – все виды термической обработки(в том числе закалка), выс. Прочность, износостойкость, пластичность - пружины, рессоры, замковые шайбы.

Углеродистые инструментальные стали

У9,У11 (У – углеродистая сталь, 9 – 0,9% C.) – обыкновенного качества.

У9А У11А – высококачественные;

У11Ш – особовысококачественные стали. ? электрошлаковый переплав ?

Особые стали:

А30 – автоматная сталь;

Р12 – быстрорежущая сталь.

Ножницы, ножи, долота, стоматологические инструменты.

Начиная с У7А (У8А, У10А, У12А) применяются для мед. приборов:

У7А – упрочненное состояние, закалка(нагрев до 800-840 ⁰с, с последующим охлаждением в воде, масле и т.д.), отпуск (140-200 ⁰с); структура мартенсит, высокая твёрдость, износостойкость, хорошая режущая способность, низкая стоимость, высокие технологические показатели, хорошая обрабатываемость(резание), Можно получать проволоку, ленту. Недостатки – ржавеющая сталь, низкая прокаливаемость (в середине мягкая). Для стоматологии подходящая сталь – изготовление скальпелей (но нельзя перетачивать – теряют прочность). Уменьш. теплостойкость, вязкость, пластичность (?хрупокость?). Для устранения недостатков – наносится хромоникелевое покрытие.

Легированные стали

Основные добавки: марганец, кремний, хром, молибден, вольфрам, никель.

По процентному содержанию легирующих элементов:

1. низколегированные (до 2,5%);

2. среднелегированные (2,5-10%);

3. высоколегированные (>10%).

Основная цель легирования повышение твердости, сопротивления износу и коррозии.

Хромистые, хромоникелевые, ванадиевые стали.

Влияние легирующих элементов определяется их концентрацией, в стали образуются твёрдые растворы (хим. соед.) железа с легирующими элементами, по отношению к углероду они находятся либо в связанном, либо в свободном состоянии. Полная или ограниченная растворимость. При повышении предела растворимости образуется твердый раствор (например, FeCr). В твердом растворе меняются физ. и хим. свойства. Эти элементы образуют с углеродом устойчивые карбиды (Mn₃C, Cr₄C₃), а с железом твердые растворы.

При нагревании стали задерживают рост зерна аустенита

Ni, W, Co – повышают вязкость.

Mn, Ni, Cr – увеличивает стойкость к истираню.

Ni, Cu, Cr – повышают коррозионную стойкость

Качественные и высококачественные стали маркируют:

Цифра в начале марки – углерод в сотых долях процента.

Легирующие элементы – Г-марганец, С - кремний, Х - хром, Н - никель, В - вольфрам, Ф – ванадий, Т – титан, Ю – алюминий, М – молибден, К – кобальт. Далее цифры – содержание легирующего элемента в целых %. Если не цифры - <1,5%.

Пример: 12Х2Н4 – качественная конструкционная сталь, углерода 0,12%, хрома 2%, никеля 4%.