§ 8. Легированные стали

Легированными называют стали, в которых содержатся спе­циально введенные (легирующие) элементы, изменяющие их свой­ства. К таким элементам относятся: Cr, Ni, Mo, V, Ti и др. Марга­нец в количестве свыше 1 % и кремний свыше 0,5 % также явля­ются легирующими.

Легирующие элементы в марках стали обозначают буквами: В — вольфрам, Г — марганец, К — кобальт, М — молибден, Н — никель, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром, Ю — алюминий.

Число в начале марки конструкционной стали указывает на содержание углерода в сотых долях процента, цифры после букв — среднее содержание обозначенного этими буквами элемента в про­центах. Например, марка 18Х2Н4В обозначает сталь со средним содержанием 0,18 % С, 2 % Сг, 4 % Ni и около 1 % W.

При маркировке инструментальных и некоторых специальных сталей иногда отходят от этого правила. Например, марка Х12М обозначает сталь с содержанием около 1,5 % С, 12 % Сг и 0,5 % А'.о.

Некоторые легированные стали выделены в отдельные группы: Ш — шарикоподшипниковые; Р — быстрорежущие; Е — магнит­ные и др.

Стали, находящиеся в стадии исследования, обозначают буквами >И и условным номером (ЭИ943), пробные — буквами ЭП н услои- ым номером (ЭП54).

Легированные стали подразделяют на конструкционные, иистру- ентальные и со специальными физическими свойствами.

К конструкционным легированным сталям относятся стали, эименяемые для изготовления цементуемых и улучшаемых тер- ообработкой деталей машин, рессор н пружин, шарико- и роли-

о подшипников, жаропрочные, нзносо- и коррозионно-стойкие гали. Эти стали легируют разнообразными элементами—Мп, Ii, Si, Cr, Mo, Ti, A1 и др.

К инструментальным относятся стали для режущего, штампо- эго, измерительного инструмента. Эти стали должны обладать ысокой твердостью и износостойкостью, поэтому их легируют основном карбидообразующими элементами — Сг, W, V, Мо

др.

К сталям и сплавам со специальными физическими свойствами гносятся магнитные материалы с высоким электросопротивлением, заданным коэффициентом линейного расширения, с особыми упру- 1ми свойствами. Большинство из них отличаются высоким содер- анием никеля, хрома, кобальта и других элементов.

§ 9. Серые чугуны

Как и углеродистые стали, серьге чугуны содержат постоянные эимеси, но в больших количествах (3...3,5 % С; 1.5...3 % Si, соло 0,5 % Мп, до 0,12 % S и 0,3...0,8 % Р).

Графит в сером чугуне выделяется в виде пластинок, хлопьев ш шариков; основа чугуна может быть ферритной, феррито-пер- гтной или перлитной (рис. 1.11).

1. Чугуны с пластинчатым графитом называют обычными серыми ■не. 1.11,(7). Наличие пластинчатых включений графита, представ- иощих по существу пустоты с острыми надрезами, обусловливает 1зкие механические свойства серого чугуна. Предел его прочности щ растяжении 100...450 МПа, относительное удлинение б =

0. 2...0,8 %, ударная вязкость не превышает 0,1 МДж/м².

Механические свойства чугунов обусловливаются их структурой, [ределяемой не только химическим составом, но и условиями за- ердевания. Поэтому стандарты регламентируют не химический

Рис. I.U. Схемы микроструктур серых чугунов

состав чугунов, а их свойства, которые и указываются в марках. Например, марка серого чугуна СЧ15 обозначает обычный серый чугун (СЧ) с пределом прочности при растяжении 150 МПа.

2. Ковкие чугуиы (рис. 1.11,6) получают из белых. Для этого отливки из белого чугуна подвергают длительному отжигу, в ре­зультате чего цементит распадается с выделением графита в виде хлопьев. Такие включения меньше разобщают основу, поэтому ковкий чугун прочнее и пластичнее обычного серого, имеет большую ударную вязкость. Предел прочности его составляет 300...630 МПа, относительное удлинение б = 2... 12 %, что позволяет применять ковкий чугун для изготовления деталей, работающих при умерен­ных ударных нагрузках. Обозначают ковкие чугуны буквами КЧ, первое число в марке указывает предел прочности при растяжении, второе — относительное удлинение, например КЧ 33-8.

3. Высокопрочные чугуны (рис. 1.11,в) получают при модифи­цировании серого чугуна магнием или церием. При этом образуется рафит шаровидной формы, исключающий острые надрезы в метал- шческой основе. Механические свойства такого чугуна значительно ювышаются: предел прочности при растяжении достигает 1200 МПа, )тносительное удлинение составляет 2... 17 %, а ударная вязкость — ),2...0,6 МДж/м². Такой чугун в ряде случаев является полноцен- 1ым заменителем стали. Обозначают его буквами ВЧ и числом — тределом прочности при растяжении, например ВЧ 80.