- •Аннотация
- •Предисловие
- •Классификация металлов
- •Машиностроительные стали
- •2.1. Основные определения и понятия
- •Классификация сталей
- •2.3. Маркировка машиностроительных сталей
- •Примеси в сталях
- •2.5. Углеродистые стали обыкновенного качества. Горячекатаные стали
- •2.6. Низколегированные строительные стали. Арматурные стали
- •2.7. Углеродистые качественные стали
- •Пружинные стали
- •2.8.1. Классификация и требования
- •Пружинные стали общего назначения
- •Пружинные стали специального назначения
- •Подшипниковые стали
- •Баббиты
- •Шарикоподшипниковые стали
- •Инструментальные стали и их свойства
- •Углеродистые инструментальные стали
- •Легированные инструментальные стали
- •Быстрорежущие стали
- •Штамповые стали
- •Твердые сплавы
- •Стали для прокатных валков
- •Стали для измерительных инструментов
- •Стали и сплавы с особыми свойствами
- •2.13.1 Закономерности теплового расширения металлов и сплавов. Сплавы с заданным значением теплового расширения.
- •Сплавы с постоянным модулем упругости
- •Магнитные стали и сплавы
- •Аморфный металл (металлическое стекло)
- •Коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы
- •Серые чугуны, применяемые в общем машиностроении
- •Структура чугуна. Форма графита
- •Свойства чугунов. Влияние примесей
- •Марки чугунов
- •Цветные металлы и сплавы в машиностроении
- •Алюминий и его сплавы
- •Классификация алюминиевых сплавов
- •Деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой
- •Дюралюминий и другие деформируемые сплавы
- •Специальные алюминиевые сплавы
- •Медь и ее сплавы
- •Цинк и его сплавы
- •Благородные металлы
- •Легкоплавкие сплавы и припои
- •Биметаллические композиционные материалы, применяемые в машиностроении
- •Двухслойные и многослойные металлы
- •Композиционные материалы
- •Библиографический список
Библиографический список
Гуляев А.П. Металловедение. -М.: Металлургия, 1986. - 541с.
Гольдштейн М, И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали. -М.: Металлургия, 1985. - 408с.
Справочник по конструкционным материалам. Под редакцией Арзамасова Б.Н., Соловьевой Т.В.. –М: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 637с.
Приложение 1
Химический состав баббитов и их структура
Марка баббита |
Содержание основных элементов, % |
Структура |
||||||
Sn |
Sb |
Cu |
Pb |
Прочее |
∑прим (не более) |
Мягкая основа |
Твердые включения |
|
Б83 |
Основа |
10 – 12 |
5,5 – 6,5 |
— |
— |
0,55 |
Sn |
SnSb, Cu3 Sn |
Б89 |
Основа |
7,25 – 8,25 |
2,5 – 3,5 |
— |
— |
0,55 |
Sn |
Cu3 Sn |
Б6 |
5 – 6 |
14 – 16 |
2,5 – 3,0 |
Основа |
1,75 – 2,25Cd |
0,4 |
Pb |
Sn Sb, Cu3 Sn |
БТ |
9 – 11 |
14 – 16 |
0,7 – 1,1 |
Основа |
0,05 – 3,20Te |
0,6 |
Pb |
Sn Sb |
БН |
9 – 11 |
13 – 15 |
1,5 – 2,0 |
Основа |
0,5 – 0,9As 0,75 – 0,125Ni 1,25 – 1,75Cd |
0,35 |
Pb |
Sn Sb, SnAs2 |
Б16 |
15 – 17 |
15 – 17 |
1,5 – 2,0 |
Основа |
— |
0,6 |
Pb |
Sn Sb, Cu3 Sn |
БС |
— |
16 – 18 |
1,0 – 1,5 |
Основа |
— |
0,5 |
Эвтектика Pb+Sb |
Sb |
БК |
— |
— |
— |
Основа |
0,85 – 1,15Ca 0,6 – 0,9Na |
0,7 |
Pb |
Pb3Ca, Pb3Na |
Приложение 2
Состав и некоторые свойства алюминиевых баббитов
Марка баббита |
Содержание элемента, % |
Твердые включения |
Свойства |
|||||||||
Sb |
Pb |
Mg |
Ni |
Cu |
Si |
Плотность, г/см3 |
tпл,°С |
σВ, МПа |
δ, % |
α·106 |
||
АСС6-5 |
5 – 6 |
4 – 5 |
0,5 – 0,7 |
— |
— |
— |
AlSb |
3,1 |
750 |
80 |
14 |
24 |
АСМ |
3,5 – 5 |
— |
0,5 – 0,7 |
— |
— |
— |
AlSb |
2,8 |
750 |
90 |
29 |
24 |
АН2,5 |
— |
— |
— |
2,7 – 3,4 |
— |
— |
Al3Ni |
2,85 |
650 |
140 |
23 |
25,5 |
Алькусин D |
— |
— |
— |
— |
7,5 – 9,5 |
1,5 – 2,5 |
CuAl2 |
2,85 |
632 |
160 |
1 |
25,7 |
Приложение 3
Режимы обработки и некоторые свойства легированных инструментальных сталей для режущего инструмента
Марка стали |
Содержание основных элементов, % |
Закалка |
Критический диаметр при закалке, мм |
Отпуск |
||||||
С |
Cr |
V |
Другие элементы |
Температура, °С, среда |
HRC |
воду |
масло |
Темпера-тура, °С |
HRC |
|
Стали неглубокой прокаливаемости |
||||||||||
7ХФ |
0,63 – 0,83 |
0,4 – 0,7 |
0,15 – 0,30 |
— |
820 – 840, м |
62 – 64 |
20 – 25 |
8 – 15 |
200 – 220 |
58 – 60 |
9ХФ |
0,80 – 0,90 |
— |
— |
— |
850 – 880, м 820 – 840, в |
61 – 64 61 – 64 |
15 – 20 — |
5 – 8 — |
200 – 250 — |
58 – 60 55 – 58 |
11ХФ |
1,05 – 1,15 |
— |
— |
— |
840 – 860, м 810 – 830, в |
62 – 64 62 – 65 |
15 – 25 — |
7 – 10 — |
150 – 170 — |
62 – 65 — |
13Х |
1,25 – 1,40 |
— |
— |
— |
780 – 810, в |
62 – 64 |
20 – 25 |
10 – 15 |
150 – 170 |
62 – 65 |
ХВЧ |
1,25 – 1,45 |
— |
0,15 – 0,30 |
3,5 – 4,5W |
800 – 820, в |
63 – 65 |
— |
— |
140 – 170 |
62 – 67 |
В2Ф |
1,05 – 1, 22 |
0,2 – 0,4 |
0,20 – 0,28 |
1,6 – 2,0 W |
800 – 850, в |
66 – 67 |
— |
— |
100 – 180 |
62 - 65 |
Стали глубокой прокаливаемости |
||||||||||
9Х1 |
0,80 – 0,95 |
1,4 – 1,7 |
— |
— |
820 – 850, м |
61 - 63 |
20 – 40 |
6 – 30 |
160 – 180 |
59 – 61 |
9ХС |
0,85 – 0,95 |
0,95 – 1,25 |
— |
1,2 – 1,6Si |
840 – 860, м |
62 – 63 |
42 – 70 |
13 – 35 |
180 – 250 |
58 – 62 |
ХГС |
0,95 – 1, 05 |
1,30 – 1,65 |
— |
0,4 – 0,7Si; 0,85–1,25Mn |
820 – 860, м |
62 – 64 |
72 – 100 |
46 – 67 |
150 – 160 |
61 – 63 |
ХВГ |
0,90 – 1, 05 |
0,90 – 1,20 |
— |
0,8–1,25Mn; 1,2 – 1,6W |
830 – 850, м 830 – 850, м |
62 – 63 62 – 63 |
— — |
— — |
150 – 200 200 – 300 |
62 – 63 58 – 62 |
9Х5ВФ |
0,85 – 1, 00 |
4,50 – 5, 50 |
0,15 – 0,30 |
0,8 – 1,2 W |
950 – 1000, м 950 – 1000, м |
59 59 |
— — |
— — |
280 – 300 400 – 420 |
57 – 58 55 - 56 |
Примечание: м – масло; в – вода. |
||||||||||
Приложение 4
Схема рационального назначения инструментальных сталей
Инструмент |
У8 – У12 |
В1, В2 |
Х, Х9 |
9ХС |
ХГ |
ХВ5 |
Х12ФМ, Х12Ф1 |
5ХНС, 5ХНВ |
4ХС, 4ХВС |
7Х3 |
3ХВ8, ЭИ160 |
Быстрорежущие стали |
Режущий по металлу (легкие условия резания) |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Режущий по металлу (тяжелые условия резания) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
Напильники |
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ножовки по металлу |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
Мерительный |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
Инструмент, который не должен деформироваться при закалке |
|
|
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
Для алмазной расточки |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
Молотовые штампы |
+ |
|
|
|
|
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Высадочные и чеканочные штампы |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
Штампы для холодной штамповки |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
Волочильные доски |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формы для литья под давлением |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
+ |
|
Приложение 5
Состав и некоторые свойства быстрорежущих сталей
Марка стали |
Содержание основных элементов, % |
Режим термической обработки |
HRC, не менее |
Красностойкость, °С |
||||||
С |
Cr |
W |
Mo |
V |
Co, N |
tзак, °С |
tотп, °С |
|||
Р18 |
0,7 – 0.8 |
3,8 – 4,4 |
17,0 – 18,5 |
≤1,0 |
1,0 – 1,4 |
— |
1270 – 1290 |
550 – 570 |
62 |
620 |
Р12 |
0,8 – 0,9 |
3,1 – 3,6 |
12,0 – 13,0 |
≤1,0 |
1,5 – 1,9 |
— |
1240 – 1260 |
550 – 570 |
62 |
620 |
Р9 |
0,85 – 0,95 |
3,8 – 4,4 |
8,5 – 10,0 |
≤1,0 |
2,0 – 2,6 |
— |
1220 – 1240 |
550 – 570 |
62 |
620 |
Р6М5 |
0,82 – 0,90 |
3,8 – 4,4 |
5,5 – 6,5 |
5,0 – 5,5 |
1,7 – 2,1 |
— |
1210 – 1230 |
540 – 560 |
64 |
620 |
Р6М5Ф3 |
0,95 – 1,05 |
3,8 – 4,4 |
5,7 – 6,7 |
5,5 – 6,0 |
2,3 – 2,7 |
— |
1210 – 1230 |
540 - 560 |
64 |
630 |
Р12Ф3 |
0,95 – 1,05 |
3,8 – 4,3 |
12,0 – 13,0 |
0,5 – 1,0 |
2,5 – 3,0 |
— |
1240 – 1260 |
550 – 570 |
63 |
630 |
Р18К5Ф2 |
0,85 – 0,95 |
3,8 – 4,4 |
17,0 – 18,5 |
1,0 |
1,8 – 2,4 |
5,0 – 6,0 Co |
1270 – 1290 |
560 – 580 |
63 |
640 |
Р9К5 |
0,9 – 1,0 |
3,8 – 4,4 |
9,0 – 10,5 |
1,0 |
2,2 – 2,6 |
5,0 – 6,0 Co |
1220 – 1240 |
560 – 580 |
63 |
630 |
Р6М5К5 |
0,84 – 0,92 |
3,8 – 4,3 |
6,0 – 7,0 |
4,8 – 5,3 |
1,7 – 2,2 |
4,8 – 5,3 Co |
1210 – 1240 |
540 – 560 |
64 |
630 |
Р9М4К8 |
1,0 – 1,1 |
3,0 – 3,6 |
8,5 – 9,6 |
3,8 – 4,3 |
2,1 – 2,5 |
7,5 – 8,5 Co |
1210 – 1240 |
540 – 560 |
64 |
630 |
Приложение 6
Состав и свойства некоторых твердых сплавов
Марка стали |
Состав, % |
ρ, 10-3 кг/м2 |
σи, МПа (не менее) |
HRA (не менее) |
|||
WC |
TiC |
TaC |
Co |
||||
Вольфрамовые |
|||||||
ВК3 |
97 |
— |
— |
3 |
15,0 – 15,3 |
1100 |
89,5 |
ВК4 |
96 |
— |
— |
4 |
14,9 – 15,2 |
1400 |
89,5 |
ВК6 |
94 |
— |
— |
6 |
14,6 – 15,0 |
1500 |
88,5 |
ВК8 |
92 |
— |
— |
8 |
14,4 – 14,8 |
1600 |
87,5 |
ВК10 |
90 |
— |
— |
10 |
14,2 – 14,6 |
1650 |
87,0 |
Титановольфрамовые |
|||||||
Т30К4 |
66 |
30 |
— |
4 |
9,5 – 9,8 |
950 |
92,0 |
Т15К6 |
79 |
15 |
— |
6 |
11,1 – 11,6 |
1150 |
90,0 |
Т5К12 |
83 |
5 |
— |
12 |
13,1 – 13,5 |
1650 |
87,0 |
Титанотанталовольфрамовые |
|||||||
Т17К12 |
81 |
4 |
3 |
|
13,0 – 13,3 |
1650 |
87,0 |
Т18К6 |
84 |
8 |
2 |
12 |
12,8 – 13,3 |
1250 |
90,5 |
Т120К9 |
71 |
8 |
12 |
6 |
12,0 – 13,0 |
1300 |
89,0 |
Безвольфрамовые |
|||||||
ТН20 |
— |
80 |
— |
(Ni + Mo) – 20 |
5,5 – 6,0 |
1100 |
90,00 |
КНТ16 |
— |
84 – Ti (C, N) |
— |
(Ni + Mo) – 16 |
5,6 – 6,2 |
1350 |
89,0 |
Приложение 7
Состав хромоникелевых нержавеющих сталей
Марка стали |
Класс |
Содержание элементов, % |
|||||||
C |
Mn |
Cr |
Ni |
Ti |
Mo |
Nb |
Прочее |
||
12Х18Н8 |
Аустенитный |
0,12 |
1 – 2 |
17 – 19 |
8 – 10 |
— |
— |
— |
— |
17Х18Н9 |
0,13 – 0,21 |
1 – 2 |
17 – 19 |
8 – 10 |
— |
— |
— |
— |
|
12Х18Н9Т |
0,12 |
1 – 2 |
17 – 19 |
8 – 9,5 |
5C – 0,08 |
— |
— |
— |
|
0,4Х18Н10 |
0,04 |
1 – 2 |
17 – 19 |
9 – 11 |
— |
— |
— |
— |
|
0,8Х18Н10 |
0,08 |
1 – 2 |
17 – 19 |
9 – 11 |
— |
— |
— |
— |
|
12Х18Н10Е |
0,12 |
1 – 2 |
17 – 19 |
9 – 11 |
— |
— |
— |
0,18 – 0,35Se |
|
0,8Х18Н10Т |
0,08 |
1 – 2 |
17 – 19 |
9 – 11 |
5C – 0,7 |
— |
— |
— |
|
12Х18Н10Т |
0,12 |
1 – 2 |
17 – 19 |
9 – 11 |
5C – 0,08 |
— |
— |
— |
|
0,6Х18Н11 |
0,06 |
1 – 2 |
17 – 19 |
10 – 12 |
— |
— |
— |
— |
|
0,8Х18Н12Т |
0,08 |
1 – 2 |
17 – 19 |
10 – 13 |
5C – 0,6 |
— |
— |
— |
|
12Х18Н12Т |
0,12 |
1 – 2 |
17 – 19 |
10 – 13 |
5C – 0,07 |
— |
— |
— |
|
0,8Х18Н12Б |
0,08 |
1 – 2 |
17 – 19 |
10 – 13 |
— |
— |
8C – 1,2 |
— |
|
10Х14Г14Н4Т |
0,10 |
13 – 15 |
13 – 15 |
2,8 – 4,5 |
(C-0,02)·5-0,6 |
— |
— |
— |
|
12Х19Г9АН4 |
0,12 |
8 – 10,5 |
16 – 18 |
3,5 – 4,5 |
— |
— |
— |
0,15 – 0,25N |
|
15Х17АГ14 |
0,15 |
13,5 – 15,5 |
16 – 18 |
0,6 |
— |
— |
— |
0,25 – 0,37N |
|
10Х17Н13М2Т |
0,10 |
1 – 2 |
16 – 18 |
12 – 14 |
5C – 0,7 |
2,0 – 3,0 |
— |
— |
|
10Х17Н13М3Т |
0,10 |
1 – 2 |
16 – 18 |
12 – 14 |
5C – 0,7 |
3 – 4 |
— |
— |
|
0,9Х16Н15М3Б |
0,09 |
0,8 |
15 – 17 |
14 – 16 |
— |
2,5 – 3,0 |
0,6 – 0,9 |
— |
|
0,6Х23Н28М3Д3Т |
0,06 |
0,8 |
22 – 25 |
26 – 29 |
0,5 – 0,9 |
2,5 – 3,0 |
— |
2,5 – 3,5Cu |
|
0,9Х15Н8Ю |
Аустенитно-мартенситный |
0,09 |
0,8 |
14 – 16 |
8 – 10,0 |
— |
— |
— |
0,7 – 1,3Al |
0,9Х17Н7Ю |
0,09 |
0,8 |
16 – 17,5 |
7,0 – 8,0 |
— |
— |
— |
0,5 – 0,8Al |
|
0,8Х22Н6Т |
Аустенитно-ферритный |
0,08 |
0,8 |
21 – 23 |
5,3 – 6,3 |
5C – 0,65 |
— |
— |
— |
12Х22Н5Т |
0,09 – 0,14 |
0,8 |
20 – 22 |
4,8 – 5,8 |
0,25 – 0,5 |
— |
— |
— |
|
0,8Х21Н6М2Т |
0,08 |
0,8 |
20 – 22 |
5,5 – 6,5 |
0,2 – 0,4 |
1,8 – 2,5 |
— |
— |
|
0,8Х18Г8Н2Т |
0,08 |
7 – 9 |
17 – 19 |
1,8 – 2,5 |
0,2 – 0,5 |
— |
— |
— |
|
Приложение 8
Состав и свойства сложных латуней
Марка латуней |
Структура |
Содержание элементов1, % |
Механические свойства |
||
Cu |
легирующие компоненты |
σВ, МПа |
δ, % |
||
ЛС74-3 |
α |
72 – 75 |
2,4 – 3,0Pb |
350 |
50 |
ЛС64-2 |
α |
63 – 66 |
1,5 – 2,0Pb |
330 |
55 |
ЛС63-3 |
α+β |
62 – 65 |
2,4 – 3,0Pb |
350 |
50 |
ЛС60-1 |
α+β |
59 – 61 |
0,6 – 1,0Pb |
350 |
50 |
ЛС59-1 |
α+β |
57 – 60 |
0,8 – 1,9Pb |
400 |
45 |
ЛО90-1 |
α |
88 – 91 |
0,25 – 0,75Sn |
280 |
50 |
ЛО70-1 |
α |
69 – 71 |
1,0 – 1,5Sn |
350 |
60 |
ЛО62-1 |
α+β |
61 – 63 |
0,7 – 1,1Sn |
400 |
40 |
ЛО60-1 |
α+β |
59 – 61 |
1,0 – 1,5Sn |
380 |
40 |
ЛА77-2 |
α |
76 – 79 |
1,75 – 5,5Al |
400 |
55 |
АН65-5 |
α |
64 – 67 |
5,0 – 6,5Ni |
400 |
65 |
ЛМц58-2 |
α+β |
57 – 60 |
1,0 – 2,0Mn |
440 |
40 |
ЛК80-3 |
α+β |
79 – 81 |
2,5 – 4,0 Si |
300 |
58 |
ЛАЖ60-1-1 |
α+β |
58 – 61 |
0,75 – 1,5Fe 0,75 – 1,5Al |
450 |
45 |
ЛАН59-3-2 |
α+β |
57 – 60 |
2,0 – 3,0Ni 2,5 – 3,5Al |
450 |
45 |
ЛЖМц59-1-1 |
α+β |
57 – 60 |
0,6 – 1,2Fe 0,5 – 0,8Mn |
450 |
50 |
ЛМп-А57-3-1 |
α+β |
55 – 58,5 |
2,5 – 3,5Mn 0,5 – 1,5Al |
550 |
30 |
1Остальное – цинк |
|||||
Приложение 9
Состав и свойства некоторых оловянистых бронз
Марка бронзы |
Содержание элементов, % |
Механические свойства |
Основное назначение |
|||||
Sn |
Zn |
Pb |
Ni |
P |
σВ, МПа |
δ, % |
||
БрО10 |
9 – 11 |
— |
— |
— |
— |
250 |
5 |
Сложное литье, подшипники, шестерни |
БрО10-1 |
9 – 11 |
— |
— |
— |
0,8 – 1,2 |
250 |
5 |
Сложное литье, подшипники, шестерни |
БрОЦСН3-7-5-1 |
2,5 – 4 |
6 – 9,5 |
3 – 6 |
0,5 – 2 |
— |
200 |
10 |
Водяная и паровая арматура, шестерни |
БрОЦС5-5-5 |
4 – 6 |
4 – 6 |
4 – 6 |
— |
— |
170 |
8 |
Водяная и паровая арматура, шестерни |
Бр-1 |
4 – 7 |
5 – 8 |
1,4 |
— |
— |
— |
— |
Художественное литье |
БрОФ4-0,25 |
3,5 – 4 |
— |
— |
— |
0,1 – 0,25 |
350 |
50 |
Лист, лента, проволока |
БрОЦ4-3 |
3,5 – 4 |
2,7 – 3,3 |
— |
— |
— |
320 |
40 |
Лист, лента, проволока |
Приложение 10
Состав и некоторые свойства типографских сплавов
Марка стали |
Содержание элементов, % |
tпл, °С |
Твердость в литом состоянии, НВ |
|||||||
Sb |
As |
Sn |
Al |
Cu |
Mg |
Pb |
Zn |
|||
МШ1 |
13,5 – 15 |
3,5 – 4,5 |
— |
— |
— |
— |
Основа |
— |
325 |
25 – 30 |
МШ2 |
14 – 16 |
2,7 – 3,3 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
315 |
23 – 28 |
МШ3 |
14 – 16 |
1,5 – 2,5 |
— |
— |
— |
— |
Основа |
— |
320 |
23 – 30 |
МЛ1 |
9,5 – 10,5 |
1,0 – 1,5 |
— |
— |
— |
— |
Основа |
— |
250 |
— |
ЛН1 |
11 – 12 |
— |
4,2 – 4,8 |
— |
— |
— |
Основа |
— |
245 |
22 – 23 |
ЦШ1 |
— |
— |
— |
3,5 – 4,5 |
<0,06 |
0,02 – 0,06 |
— |
Основа |
390 |
— |
№3 |
— |
— |
— |
2,2 – 3,0 |
<0,10 |
1,2 – 1,8 |
— |
Основа |
400 |
— |
№7 |
— |
— |
— |
4,5 – 5,5 |
3,5 – 4,5 |
1,5 – 2,0 |
— |
Основа |
460 |
— |
