1.3 Углеродистые инструментальные стали

Углеродистые инструментальные стали маркируют следующим образом: впереди ставят букву У, за ней цифру, обозначающую среднее содержание углерода, выраженное в десятых долях процента. Для некоторых инструментальных сталей цифра, означающее содержание углерода, отсутствует. Это означает, что содержание углерода в стали составляет ~ 1%.

ПРИМЕР:

У12 - углеродистая инструментальная сталь, среднее содержание углерода 1,2%.

Применение: для изготовления мелких инструментов (метчики, развертки, напильники), кузнечной оснастки (штампы, пуансоны, матрицы).

2. Легированные стали

Для улучшения механических свойств в сплав (сталь) вводят легирующие элементы. Например, Х-хром, Н-никель, Г-марганец,

С-кремний, М-молибден, В-вольфрам, Т-титан, К-кобальт, Ф-ванадий,

Ю-алюминий, Д-медь, Р-бор.

В основу обозначения марок легированных сталей положена буквенно-цифровая система. Легирующие элементы обозначают русскими буквами. Цифры с левой стороны букв означают среднее содержание углерода: если две цифры – в сотых долях процента, если одна – десятых долях процента. Следующие за ними буквы обозначают наличие легирующих элементов. Цифры после букв показывают примерное содержание легирующих элементов, выраженное в целых процентах. Если содержание легирующего элемента 1 – 1,5% и менее, то цифра после буквы не ставится.

Для высококачественных сталей в конце обозначения марки ставят букву А.

ПРИМЕРЫ:

20Х – легированная сталь, среднее содержание углерода 0,2%; хрома≈1,5%.

40ХН – легированная сталь, среднее содержание углерода 0,4%;

хрома ≈1,5%; никеля ≈1,5%.

18Х2Н4МА – легированная высококачественная сталь, среднее содержание углерода 0,18%; хрома 2%; никеля 4%, молибдена ≈1,5%.

По применению легированные стали различают: шарикоподшипниковые, автоматные, пружинные, электротехнические.

Например: ШХ13 (шарикоподшипниковая, причем содержание хрома указывается в десятых долях процента); А20 (автоматная с повышенным содержанием серы); 60С2 (пружинная).

Существуют стали с особыми механическими свойствами.

Например, нержавеющие стали с содержанием хрома свыше 13%:

12Х18Н10Т – сталь коррозионно-стойкая, среднее содержание углерода 0,12%; хрома 18%; никеля 10%, титана менее 1%.

Все стали инструментальные легированные и с особыми свойствами всегда высококачественные и поэтому в обозначении марок этих сталей буква А не ставится.

Быстрорежущая сталь – это высоколегированная инструментальная сталь, обладающая красностойкостью, т. е. не теряющая твердости при нагреве до температуры 600-640 ºС. Такие стали обозначаются буквой Р (рапид - скорость). Следующая за буквой Р цифра указывает среднее массовое содержание вольфрама в процентах, массовое содержание хрома (около 4%) в обозначении марок не указывается.

Примеры: Р18 – быстрорежущая сталь с содержанием углерода до 1% и вольфрама 18%, Р6М5, Р9Ф5.

Примечание.

Хром (макс. доля до 2%) Он оказывает влияние на мех. свойства стали. Хром растворяется в феррите и упрочняет его. Улучшение мех.св-в обусловлено влиянием легирующих элементов на св-ва феррита, на прокаливаемость, на размер зерен. Например, содержание хрома 1,5…2% повышает ударную вязкость, а твердость повышает слабеет.

Мо растворяется в цементите. Доля -0,2…0,4% вводится с целью уменьшения склонности к отпускной хрупкости и измельчения зерен, увеличения прокаливаемости.

Ванадий (0,1…0,18%) добавляют в стали, где содержится хром для измельчения зерен.

Маркировка чугунов

Серый чугун

Серые чугуны маркируют буквами СЧ, затем ставят два двузначных числа: первое число показывает предел прочности при растяжении, второе – предел прочности при изгибе. СЧ12-28, СЧ15-32, СЧ24-44, СЧ32-52, СЧ44-64 и др.

Например, марка СЧ15-32 показывает, что чугун имеет _в = 150 МПа (МН/м² или 15 кгс/мм²) и _изг = 320 МПа (МН/м² или (32 кгс/мм²).

Высокопрочный чугун

Высокопрочные чугуны маркируют буквами ВЧ, затем ставят два числа: первое число показывает предел прочности при растяжении, второе относительное удлинение.

Например, ВЧ38-17 – высокопрочный чугун, _в = 380 МПа, δ=17% ; ВЧ42-12; ВЧ45-5; ВЧ60-2; ВЧ80-3; ВЧ120-4.

Ковкий чугун

Ковкий чугун получают в результате длительного отжига белого чугуна. Ковкие чугуны маркируют буквами КЧ, означающими ковкий чугун, затем ставят два числа: первое число показывает предел прочности при растяжении, второе – относительное удлинение.

Установлены следующие марки ковких чугунов: КЧ30-6, КЧ35-10, КЧ45-6, КЧ56-4, КЧ63-2 и др.

Легированные чугуны

Назначение легированных чугунов самое различное. Чугуны применяют износостойкие, жаростойкие, жаропрочные, коррозионностойкие, антифрикционные (АЧС 1 – антифрикционный чугун серый, 1 – номер марки).

Классификация медных сплавов

Наиболее известными сплавами меди являются латуни и бронзы.

Латунями называют сплавы меди с цинком, а иногда с добавками небольшого количества некоторых других элементов. Из цветных сплавов латуни являются самыми распространенными.

Латуни обозначают буквой Л, справа от которой пишут буквенные обозначения специально вводимых (кроме Zn) элементов, затем цифру, указывающую процент меди, и затем проценты специальных элементов в той же последовательности, в какой записаны сами элементы. Элементы обозначают русскими буквами: О – олово; Ц – цинк; С – свинец; Ж – железо; Мц – марганец; Н – никель; К – кремний; А – алюминий и т. д.

Примеры:

Л60 – латунь, содержание меди 60%, а остальное - цинк.

ЛМцА-57-3-1 – латунь марганцовисто-алюминиевая, средний процент содержания меди 57%, марганца 3%, алюминия 1%.

Бронзами называют сплавы меди с оловом (бронзы оловянные) алюминием, кремнием, бериллием, свинцом (бронзы безоловянные). Кроме основных указанных элементов бронзы дополнительно легируют фосфором, цинком, марганцем, железом, никелем, титаном.

Бронзы маркируют буквами Бр, справа пишут элементы, входящие в бронзу, в том же порядке пишут содержание элементов в процентах.

Примеры: БрОЦ4-3 – бронза оловянно-цинковая, содержание олова -4%, цинка -3%, а остальное – медь.

БрАЖМц 10-3-1,5 – бронза алюминиево-железомарганцовистая, содержание алюминия 10%, железа 3%, марганца 1,5%, а остальное – медь.

БрКН-1-3 – бронза кремниево-никелевая, содержание кремния 1%, никеля 3%, а остальное – медь.

Алюминиевые сплавы

Дуралюмины – сплавы на основе Al-Cu-Mg. Наиболее известны сплавы Д18 и Д16.

Литейные алюминиевые сплавы: АЛ2, АЛ4, АЛ9 и др.