27.Классификация и маркировка легированных сталей. Их применение.

• Легированные сталиЭлементы, специально вводимые в сталь в определенных концентрациях с целью изменения ее строения и свойств, называются легирующими элементами, а стали – легированными.

Классификация легированных сталей

1. По структуре после охлаждения на воздухе выделяются три основных класса сталей:

• перлитный;

• мартенситный;

• аустенитный

2. По степени легирования (по содержанию легирующих элементов):

• низколегированные – 2,5…5 %;

• среднелегированные – до 10 %;

• высоколегированные – более 10%.

3. По числу легирующих элементов:

• трехкомпонентные (железо, углерод, легирующий элемент);

• четырехкомпонентные (железо, углерод, два легирующих элемента) и так далее.

4. По составу:

никелевые, хпомистые, хромоникелевые, хромоникельмолибденовые и так далее (признак– наличие тех или иных легирующих элементов).

5. По назначению:

• конструкционные;

• инструментальные (режущие, мерительные, штамповые);

Маркировка легированных сталей осуществляется следующим образом. Первые одна, две, три цифры в начале марки обозначает содержание углерода (18Х2Н2 МФА, 110Г13ЧТЛА, 9ХВГСА). В конструкционных сталях углерод находится в сотых долях процента, в инструментальных – десятых долях про- центов. Буквы правее цифр углерода обозначают легирующие элементы: А – азот, Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, Е – селен, К – кобальт, Н – никель, М – молибден, П – фосфор, Р- бор, С – кремний, Т – титан, Ф – ва- надий, Х – хром, Ц – цирконий, Ч – редкоземельные металлы, Ю – алюминий. Цифра стоящая после буквы указывает содержание элемента в процентах. Если цифры не стоит, то это говорит о том, что содержание соответствующего легирующего элемента составляет приблизительно 0,9 – 1,5 %. Если цифры не стоит после Mo, V, N, P3M, Ti, Ta, Nb, Zn, то это означает, что этого элемента содержится 0,2 – 0,5%; после перечисленных элементов в других случаях ставится цифра, в том числе «1». Высококачественные стали в конце марки обозначаются буквой «А» (т.е. содержание S, P, H, N, O – регламентировано). Особовысококачественные стали в конце обозначаются буквой «Ш», что говорит о выплавке стали электрошлаковым переплавом. Буква «А» в середине марки стали свидетельствует о легированности стали азотом. Если буква «А» стоит в начале марки, то это обозначает, что сталь «автоматная», с повышенным S и P, для лучшей обрабатываемости на автоматических станках.

28.Конструкционные легированные стали. Применение. Особенности термообработки легированных сталей.

Легированные конструкционные стали применяются для наиболее ответственных и тяжелонагруженных деталей машин. Практически всегда эти детали подвергаются окончательной термической обработке — закалке с последующим высоким отпуском в районе 550—680 °C (улучшение), что обеспечивает наиболее высокую конструктивную прочность. Содержание углерода (С) в легированных конструкционных сталях — в пределах 0.25-0.50 %Легирование существенно влияет на режимы термообработки.Нагрев легированных сталей необходимо осуществлять крайне медленно, поскольку пониженная теплопроводность этих сталей может вызывать образование трещин и коробление. Время выдержки увеличивают для выравнивания температуры по всему объему изделия.Охлаждение легированных сталей осуществляется также медленно. Ni, Cr, Mn, Mo и др. способствуют сокращению критической скорости закалки, а Co, Si, и Al - ее увеличению. Охлаждение производят в среде масел, если критическая скорость закалки снижена. Хромоникелемолибденовые стали являются воздушно-закаливаемыми.Легирующие элементы, кроме Co, увеличивают устойчивость и улучшают прокаливаемость. Наиболее активным элементом, влияющим на прокаливаемость, является Cr, затем Si, Mn и Ni. Mo эффективнее других элементов улучшает прокаливаемость. Введение 0,005% B дает наибольшую прокаливаемость, но дальнейшее увеличение его содержания ухудшает.Отпуск требует более продолжительной выдержки при более высоких температурах для эффективного завершения диффузии, поскольку легирование замедляет процессы превращения в стали.Химико-термическая обработка обеспечивает высокие механические свойства поверхности легированных сталей. Так, Ti ускоряет цементацию и позволяет при этом формировать температурные режимы; Cr, Mo и Al содействуют эффективному азотированию; Cr повышает также эффективность борирования