- •Конспект лекций
- •" Машиностроительные материалы "
- •1 Часть (спецстали)
- •150100 «Металловедение и технология металлов»
- •Содержание
- •Классификация легирующих элементов
- •Классификация сталей по общим признакам.
- •Стандартизация сталей в различных странах
- •Общая система маркировки сталей
- •Маркировка сталей по европейским стандартам
- •Маркировка сталей по физико-механическим свойствам
- •Маркировка сталей в Германии
- •Цифровая маркировка (номер материала)
- •Маркировка с помощью букв и цифр (марка стали)
- •Маркировка углеродистых качественных сталей.
- •Маркировка качественных низколегированных сталей
- •Маркировка высоколегированных сталей
- •Маркировка сталей в Англии
- •Маркировка сталей в сша
- •Маркировка сталей в Японии
- •Примеси в стали
- •Марганец
- •Кремний
- •Кислород
- •Водород
- •На полиморфизм железа,
- •Легирующие элементы при введении в сталь могут находиться в виде твердых растворов или образовывать следующие фазы:
- •Влияние легирующих элементов на критические точки и свойства стали
- •Механизмы упрочнения стали
- •Влияние легирования на механические свойства феррита Влияние легирования на распад мартенсита при отпуске Влияние легирования на механические свойства феррита
- •Влияние легирования на распад мартенсита при отпуске
- •Принципы легирования улучшаемой стали Термическая обработка
- •Определяющие свойства
- •Принципы легирования улучшаемой стали
- •Термическая обработка
- •Прокаливаемость стали
- •Нагрев при закалке
- •1. Углеродистые качественные стали
- •3. Низколегированные безникелевые стали
- •4. Никелевые стали
- •5. Сложнолегированные стали
- •Низколегированные высокопрочные стали
- •Высокопрочные стали с пластичностью, наведенной превращением
- •Низколегированные высокопрочные стали
- •Легирование высокопрочных сталей
- •Высокопрочные стали с пластичностью, наведенной превращением
- •Легирование цементуемой стали Группы цементуемых сталей
- •Легирование цементуемой стали
- •Термическая обработка мартенситно-стареющей стали
- •Характеристика Стали общего назначения Стали специального назначения
- •Стали общего назначения
- •Стали специального назначения
- •Требования к эксплуатационным свойствам
- •Требования к эксплуатационным свойствам
- •Легирование и термическая обработка
- •Особенности термической обработки.
- •Термическая обработка. Характеристика инструментальных сталей
- •Стали общего назначения
- •Особенности термической обработки
- •Составы быстрорежущих сталей
- •Термическая обработка
- •Особенности термической обработки
- •3.14.3. Стали высокой износостойкости с повышенной теплостойкостью
- •Штамповые стали для горячего деформирования
- •Стали умеренной теплостойкости и повышенной вязкости
- •Стали повышенной и высокой теплостойкости
- •Стали повышенной и высокой теплостойкости
- •Дополнительная литература:
Маркировка сталей по европейским стандартам
Для обозначения стали используют комбинацию букв и цифр, которая характеризуют основные свойства стали (физические, химические или технологические). В случае необходимости вводят добавочные характеристики. Степень частоты по содержанию фосфора и серы обозначают буквами, как показано в табл.13. Если маркировка стали проведена по Евронормам, то в конце добавляют буквы EU
Маркировка сталей по физико-механическим свойствам
По Евронормам допускаются следующие формы описания марок стали:
По минимальному гарантированному пределу прочности стали. Так обычно обозначают стали, используемые без термической обработки, в нормализованном состоянии. На первом месте пишут “Fe”, на втором – цифру, указывающую минимальный гарантированный предел прочности (кгс/мм2).
По минимальному гарантированному пределу текучести стали. Первым знаком марки в этом случае пишут “Fe”, втором – букву “E”, а на третьем – цифру, указывающую минимальный гарантированный предел текучести (кгс/мм2).
По минимальному гарантированному пределу прочности и по легирующему элементу. Первым знаком марки пишут “Fe”, вторым – цифру, указывающую минимальный гарантированный предел прочности (кгс/мм2), а третьим – символ легирующего элемента.
По минимальному гарантированному пределу текучести и по легирующему элементу. Первым знаком марки пишут “Fe”, вторым – букву “Е”, третьим цифру, указывающую минимальный гарантированный предел текучести (кгс/мм2), а четвертым – символ легирующего элемента.
По особым характеристикам. Первым знаком марки пишут “Fe”, вторым – заглавная буква, символизирующая особые свойства (“W” – магнитные свойства, “Р” – штампуемость и т.п.), третьим – число, характеризующее эти свойства по соответствующим Евронормам.
Во всех этих случаях обозначение марки может быть добавлено буквенными или цифровыми символами, обозначающими технологическое свойство: качество, свариваемость и др. В этом случае перед указанными цифрами ставится дефис.
Эти марки могут быть дополнены:
– одной заглавной буквой (“А”, “В”, “С” и т.д.), характеризующей состояние поверхности изделия после обработки;
– одной заглавной буквой, выражающей степень чистоты (табл. 15);
– буквами ЕU (Евронормы).
Таблица 15
Обобщение степени чистоты по фосфору, стали и сере (Евронормы)
Буква |
Максимальное содержание, % |
Буква
|
Максимальное содержание, % |
||
Р |
S |
Р |
S |
||
Y |
0,080 |
– |
L |
0,040 |
0,030 |
V |
0,070 |
– |
K |
0,035 |
0,035 |
T |
0,060 |
0,050 |
J |
0,030 |
0,025 |
R |
0,050 |
0,050 |
H |
0,025 |
0,035 |
Q |
0,045 |
0,045 |
G |
0,020 |
0,025 |
N |
0,040 |
0,040 |
F |
0,020 |
0,015 |
M |
0,040 |
0,035 |
Z |
0,015 |
0,020 |
U |
0,080 |
0,060 |
– |
– |
– |
Примеры. Fe42N – сталь с гарантированным минимальным пределом прочности 42 кгс/мм2 и содержанием фосфора <0,040%, серы <0,040%.
Fe42DEU – сталь с гарантированным минимальным пределом прочности 42 кгс/мм2 со склонностью к свариваемости D, обозначение по Евронормам.
Fe5ОВ-2 – сталь с гарантированным минимальным пределом прочности 50 кгс/мм2 с показателем свариваемости В и показателем качества 2.
FeЗ6Мn – сталь с минимальным гарантированным пределом текучести 36 кгс/мм2, содержащая добавку марганца.
FeСrЕU – сталь с гарантированным минимальным пределом текучести 36 кгс/мм,2 содержащая добавку хрома, обозначение по Евронормам.
Маркировка стали по химическому составу
При маркировке по химическому составу стали делят на углеродистые и легированные.
Углеродистые стали
В марке стали указывают округленно только среднее содержание углерода.
Маркировка стали этой группы содержит следующие обозначения в указанном порядке:
– букву “С”;
– цифру, показывающую содержание углерода, умноженное на 100.
Если эта цифра менее 20, то ее округляют до целого числа, если же она больше 20, единицы округляют до следующих ближайших целых чисел: 0, 2, 5, 8. В случае необходимости марка стали дополняется буквой, характеризующей степень чистоты по фосфору и сере (табл. 4), или обозначением ЕU.
Примеры. СЗ5ЕU - углеродистая сталь со средним содержанием углерода 0,35% (по Евронормам).
С40К – углеродистая сталь со средним содержанием углерода 0,40 %; максимальное содержание фосфора и серы по 0,035 %.
Низколегированные и легированные стали
Стали этой группы используют после термической обработки. В марке этих сталей указывают среднее содержание углерода и содержание одного или нескольких легирующих элементов. При маркировке эту группу сталей делят на две подгруппы. В первую подгруппу включены низколегированные и легированные стали, в которых содержание каждого легирующего элемента составляет менее 5 %. Во вторую входят легированные стали, где содержание каждого легирующего элемента составляет более 5 %.
Марки сталей второй подгруппы содержат обозначения в указанной ниже последовательности:
– число, соответствующее среднему содержанию углерода, умноженному на 100 (округленное, как указано выше);
– химические символы легирующих элементов в следующей последовательности: основные легирующие элементы – другие легирующие элементы, содержание которых не указывается в обозначении марки;
– одну или несколько двузначных цифр, каждая из которых, деленная на коэффициент (табл. 16), выражает среднее содержание основных легирующих элементов в том порядке, в каком приведены их обозначения.
Содержание элементов в марке стали не указывается, если оно не превышает следующих значений: 1% Мn; 0,5% Si; 0,5% Ni; 0,4% Сu; 0,25% Сr; 0,1% Мо; 0,06% V; 0,001% В.
Марка стали может быть дополнена следующими обозначениями: характеристикой степени чистоты (табл. 14) или буквами EU (Евронормы).
Пример. 20Мn5 – низколегированная марганцовистая сталь со средним содержанием углерода 0,20% и марганца 1,25%.
35NiСrМо15ЕU – легированная никельхромомолибденовая сталь со средним содержанием серы 0,35% и никеля 3,5 – 4%. Содержание хрома не указано. Обозначение по Евронормам.
Марки сталей, содержащие каждого легирующего элемента более 5%, обозначаются в следующей последовательности:
– буква “Х” характеризующая сталь этой группы;
– число, соответствующее среднему содержанию углерода, умноженному на 100, и округленное, как в предыдущей группе;
– химические символы легирующих элементов;
– одна или несколько двузначных цифр (в случае необходимости дополненных цифрой 0), каждая из которых представляет собой среднее содержание основных легирующих элементов в процентах, причем в такой последовательности, в которой следуют символы элементов.
Таблица 16 Коэффициент для определения среднего содержания легирующих элементов (по Евронормам) |
|
Символ химического элемента |
Коэффициент |
Co, Cr, Mn, Ni, Si, W |
4 |
Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V, Zr |
10 |
N, P, S |
100 |
B |
1000 |
*) Частное округляют до целого меньшего числа, если его десятая не превышает 0,5, и большего, если его десятая равна или превышает 0,5. |
|
Пример. Х10Сr13 – хромистая сталь со средним содержанием 0,10% С и 12–14% Сr;
ХI0СrNi1808 – хромистая сталь со средним содержанием 0,10% С; 17–19% Сr и 7–9%N i;
Х200СrI3 – хромистая сталь со средним содержанием 2,0% С и 12–14% Сr.
