Маркировка углеродистых сталей.
1) Стали общего
назначения:
а) Способ контроля:
«А» – по механическим свойствам (механическая обработка);
«Б» – по химическому составу (сварка);
«В» – по механическим свойствам и химическому составу (комплексная обработка);
б) Порядковый номер соответствует содержанию в стали углерода, чем выше номер, тем больше содержание углерода.
в) Способ раскисления:
«КП» – кипящая сталь (удален кислород), добавка – марганец (Mn);
«ПС» – полуспокойная сталь (Mn и Al);
«СП» – спокойная сталь (Al и Si);
2) Качественные углеродистые стали:
Марка стали = %С 100.
Марка |
5 КП |
10 КП |
15 КП |
20 |
25 |
… |
60 |
70 |
80 |
||
%С |
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
… |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
||
|
Низкоуглеродистые стали, раскисленные марганцем |
|
|||||||||
Процентное содержание углерода в стали округляется до ближайшего числа кратного 5.У сталей с высоким содержанием углерода КП не ставят – их не раскисляют марганцем.
3) Стали инструментальные углеродистые (изготовление инструмента):
а) «У» – инструментальная сталь;
б) %С 10;
в) «А» – высококачественная сталь, то есть у данной стали пониженное содержание вредных веществ (S, P < 0,025%). Без «А» – сталь качественная (S, P < 0,045%).
Легированные стали.
Легированной называется сталь, содержащая в своем составе один или несколько специально введенных легирующих элементов в количестве, заметно изменяющем свойства стали.
Принципы маркировки стали:
Марка легированной стали – буквенно-цифровой код ее химического состава.
Каждый элемент обозначается заглавной буквой русского алфавита:
а) по первой букве русского названия Н – Ni; В – W; Т – Ti; Х – Cr; М – Mo; Г – Mn; Д – Cu; Ю – Al; А – N; Б – Nb;
б) по первой букве латинского названия С – Si;
в) просто условное обозначение Ф – V;
Марка легированной
стали:
Если число соответствующее содержанию углерода двухзначное, то это содержание углерода в сотых долях процента, если в единицах, то это содержание углерода в десятых долях процента.
Мартенситное превращение. Структура мартенсита. Способы получения. Влияние состава на мартенситную точку.
Мартенсит является частично упорядоченным пересыщенным твердым раствором внедрения С в α –железе.
Мартенситное превращение обычно начинается сразу при температуре МН и протекает не в изотермических условиях, а при непрерывном охлаждении в интервале температур. Чтобы мартенситное превращение развивалось, необходимо непрерывно охлаждать сталь ниже температуры МН. Если охлаждение прекратить, то мартенситное превращение останавливается (в отличие от перлитного). Чем ниже температура охлаждения в интервале МН – МК, тем больше образуется мартенсита. При этом его количество возрастает в результате образования все новых и новых кристаллов, а не вследствие роста уже возникших кристаллов и уже имеющих некогерентную границу. По достижении опред. для каждой стали темп-ры превращение аустенита в мартенсит прекращается (МК). Положение точек МН и МК не зависит от скорости охлаждения и обусловлено хим. составом аустенита. Чем больше в аустените С, тем ниже температура точек МН и МК. Все легирующие элементы (кроме Co и Al), понижают МН и МК . Мартенситное превращение не протекает до конца. Поэтому в закаленной стали, особенно, когда МК ниже 200С, присутствует остаточный аустенит. Его количество тем больше, чем ниже температура МН и МК, т.е., чем выше содержание в аустените С и легирующих элементов.
Если задержать на некоторое время охлаждение при температуре, лежащей выше температуры окончания мартенситного превращения, то аустенит, сохранившийся непревращенным при охлаждении до этой температуры, становится более устойчивым. Подобная стабилизация аустенита выражается в том, что при последующем понижении температуры превращение аустенита в мартенсит протекает с трудом. Оно происходит при более низкой температуре (глубоком охлаждении) и менее интенсивно. Количество образующегося в итоге мартенсита оказывается меньше, чем при непрерывном охлаждении до МК. Это явление стабилизации проявляется более сильно в интервале температур МН - МК и зависит от температуры, при которой задерживалось охлаждение. Явление стабилизации иногда объясняют релаксацией напряжений, которые стимулируют мартенситное превращение.
Характерной особенностью мартенсита является его высокая твёрдость и прочность. Твёрдость возрастает с увеличением в нем содержания С. Высокая твердость мартенсита объясняется влиянием внедренных атомов С в решетку альфа-фазы, созданием микро- и субмикроскопической неоднородностью строения с повышенной плотностью дефектов кристаллического строения.
Хрупкость мартенсита (при С > 0.35-0.4 %) связана с пониженной пожвижностью заблокированных дислокаций, что уменьшает возможность пластической релаксации в местах концентрации напряжений.
Мартенсит по сравнению с другими структурными составляющими стали и особенно с аустенитом имеет наибольший удельный объем. Увеличение удельного объема при образовании мартенсита является одной из основных причин возникновения при закалке больших внутренних напряжений, вызывающих деформацию изделий или даже появление трещин.
Рис. Влияние содержания углерода в стали на температуру начала Мн и конца Mк мартенситного превращения