- •Нижнетагильский технологический институт (филиал)
- •Материаловедение
- •Содержание
- •Введение
- •Лабораторая работа №1 «Макроанализ металлов и сплавов»
- •1. Сущность макроанализа
- •2. Приготовление макрошлифов для макроскопического исследования металлов
- •3. Выявление строения литой стали
- •5. Выявление волокнистости стали
- •4. Определение химической неоднородности серы
- •6. Макроанализ излома металла
- •Задание:
- •Лабораторая работа №2 «Микроанализ металлов и сплавов»
- •1. Сущность микроанализа
- •2. Приготовление микрошлифа
- •3. Устройство металлографического микроскопа
- •4. Осветительная система микроскопа
- •5. Исследование микроструктуры нетравленого образца
- •6. Исследование микроструктуры стали после травления шлифа
- •Задание:
- •Выводы из полученных результатов
- •Лабораторая работа №3 «Испытание на твердость по методу Бринелля»
- •1. Схема испытания твердости по методу Бринелля
- •2. Приборы для испытания на твердость по Бринеллю
- •3. Выбор диаметра шарика и нагрузки
- •4. Подготовка образца для испытания
- •5. Методика измерения отпечатка и определения твердости
- •Задание
- •Лабораторая работа №4 «Испытание на твердость по методу Роквелла»
- •1. Схема испытания и величина твердости по Роквеллу
- •2. Прибор Роквелла
- •3. Выбор нагрузки и наконечника
- •4. Подготовка образца для испытания
- •5. Контроль прибора
- •6. Подготовка прибора и проведение испытаний
- •Задание
- •Лабораторая работа №5 «Диаграмма состояния сплавов системы железо-углерод»
- •1. Структуры железоуглеродистых сплавов
- •2. Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов
- •3. Процессы при структурообразовании железоуглеродистых сплавов
- •4. Изотермические превращения в железоуглеродистых сплавах
- •5. Стабильная и метастабильная диаграмма равновесия
- •6. Структурообразование в охлаждаемой стали с 0,4%
- •Задание:
- •Лабораторая работа №6 «Структура и свойства сталей в равновесном состоянии»
- •1. Равновесные состояния сплава
- •2. Зависимость свойств стали от содержания углерода
- •3. Структура и свойства стали в равновесном состоянии
- •3.1. Доэвтектоидные стали
- •3.2. Эвтектоидные стали
- •3.3. Заэвтектоидные стали
- •4. Классификация сталей по назначению и содержанию вредных примесей
- •Задания
- •Лабораторая работа №7 «Структура и свойства чугунов»
- •1. Классификация чугунов
- •2. Ковкий чугун
- •3. Серый чугун
- •4. Высокопрочный чугун
- •Задания
- •Лабораторая работа №8 «Инструментальные стали»
- •1. Характеристика инструментальных сталей
- •2. Классификация инструментальных сталей по свойствам
- •3. Нетеплостойкие стали
- •4. Полутелостойкие стали
- •5. Быстрорежущие стали (теплостойкие стали)
- •Задания
- •Лабораторая работа №9 «Термическая обработка сталей»
- •1. Сущность термической обработки
- •2. Отжиг
- •3. Нормализация
- •4. Закалка
- •5. Отпуск
- •Задание:
- •Лабораторая работа №10 «Классификация и маркировка углеродистых и легированных сталей»
- •1. Классификация сталей
- •2. Маркировка сталей по Российским стандартам
- •2.1. Углеродистые стали обыкновенного качества
- •2.2. Углеродистые конструкционные качественные стали
- •2.3. Инструментальный углеродистые стали
- •2.4. Легированные стали
- •2.5. Автоматные стали
- •2.6. Сталь углеродистая и легированная рессорно-пружинная
- •2.7. Сталь подшипниковая
- •2.8. Сталь инструментальная легированная
- •2.9. Сталь инструментальная быстрорежущая
- •Задание
- •Лабораторная работа №11 «Классификация сталей по Зарубежным стандартам»
- •1 Общие сведенья
- •2 Маркировка сталей по Евронормам (eu)
- •2.1 Маркировка по признаку физических характеристик
- •2.2 Маркировка по признаку химического состава
- •3 Маркировка сталей по национальному стандарту Франции
- •4 Маркировка сталей по национальному стандарту Германии
- •5 Маркировка сталей по национальным стандартам сша
- •6 Маркировка сталей по национальным стандартам Японии (jis – Japanese Industrial Standart)
- •7 Маркировка сталей по национальным стандартам Италии
- •8 Маркировка сталей по национальным стандартам Великобритании
- •9 Маркировка сталей по национальным стандартам Швеции
- •1. Материалы, применяемые в транспортном машиностроении
- •1.1. Основные элементы микроструктуры стали и чугуна
- •Атлас введение
- •1.2. Характеристика материалов (структура и свойства) Сталь Ст3кп
- •Сталь 09г2
- •Сталь 38хс
- •Сталь 30хгса
- •Сталь 32х06л
- •Сталь 60с2
- •Сталь 18х2н4ма
- •Сталь 20гфл
- •Сталь 12х18н10т
- •Серый чугун сч 20
- •Ковкий чугун кч 30-6 Назначение - разнообразные тонкостенные (до 50 мм) деталей, работающих при ударных и вибрационных нагрузках, — фланцы, муфты, картеры, ступицы и др.
- •Антифрикционный чугун асч-1
- •Высокопрочный чугун вч 40-5
- •Маслотный чугун
- •2. Дефекты в металлопрокате
- •Раскатанный газовый пузырь
- •3. Дефекты сварных соединений
- •4. Дефекты литья
- •5. Некондиционные структуры
- •Библиографический список
2.4. Легированные стали
Легированная конструкционная сталь имеет свойства, которые гарантированны ГОСТ 4543-71 «Сталь легированная конструкционная».
Марку стали обозначают с помощью нескольких букв и цифр, указывающих на примерный химический состав сплава. Каждый легирующий элемент обозначается буквами (табл. 2).
Таблица 2
Маркировка легирующих элементов
Буква |
Элемент |
А |
Азот |
К |
Кобальт |
Т2 |
Титан |
Б2 |
Ниобий |
В |
Вольфрам |
Г |
Марганец |
Д |
Медь |
Е2 |
Селен |
М2 |
Молибден |
Н |
Никель |
П |
Фосфор |
Р2 |
Бор |
С |
Кремний |
Ф2 |
Ванадий |
Х |
Хром |
Ц2 |
Цирконий |
Ю2 |
Алюминий |
Ч2 |
Редкоземельные металлы |
Первые цифры в марке стали показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента (у высокоуглеродистых инструментальных сталей в десятых долях процента). Цифры после буквы в обозначении марки стали показывают примерное количество того или иного элемента, округленное до целого числа. При содержании легирующего элемента менее 1% буква не ставиться2, менее 1,5% - буква ставится, цифра отсутствует2, при содержании легирующего элемента около 2% после буквы ставится цифра 2 и т.д.
Например, конструкционная сталь, содержащая 0,42 – 0,50% С; 0,5 – 0,6 % Мn; 0,8 – 1,0% Сr; 1,3 – 1,8% Ni; 0,2 – 0,3 % Мо и 0,10 – 0,18% V, обозначается маркой 45ХН2МФ.
Буква "А" в конце марки указывает, что сталь относится к категории высококачественной, содержание серы и фосфора в стали ограниченно. Если та же буква в середине марки - то сталь легирована азотом, а в начале марки буква "А" указывает на то, что сталь автоматная повышенной обрабатываемости. Индекс "АС" в начале марки указывает, что сталь автоматная со свинцом.
Например, в марке стали 12Х2Н4А буква А расположена в конце обозначения марки, значит сталь высококачественная; у стали марки 16Г2АФ буква А расположена в середине марки, значит сталь легирована азотом; у стали А35Г2 буква А расположена в начале обозначения марки, значит сталь является автоматной; сталь АС35Г2 – автоматная легированная свинцом.
Особовысококачественная сталь обозначается добавлением через дефис в конце марки буквы "Ш3". Сталь, не содержащая в конце марки букв "А" или "Ш", относится к категории качественных.
Например, сталь марки 30ХГС-Ш относится к сталям особовысококачественным. Сталь 30ХГС, у которой в конце марки нет букв Ш или А – к категории качественных.
В
ысоколегированные
стали и сплавы сложного состава иногда
обозначают
упрощенно по порядковому номеру
разработки и освоения
стали на металлургическом заводе. Перед
номером стали
ставят индексы "ЭИ", "ЭП" (завод
"Электросталь").
Например, упомянутая быстрорежущая сталь Р6М5Ф2К8 упрощенно обозначается Э1Б58, а жаропрочный сплав 37Х12Н8Г8МФБ - ЭИ481.
Маркировка марок жаропрочных и жаростойких сплавов на железоникелевой и никелевой основах состоит только из буквенных обозначений элементов, за исключением никеля, после которого указывается цифра, обозначающая его среднее содержание в процентах.
Например, жаропрочный сплав на никелевой основе, содержащая 14,0 - 16,0% Cr, 34,0 – 38,0% Ni, 1,1 – 1,5% Ti, 2,3 – 3,5% W маркируется ХН35ВТ (ЭИ612).
Литейные конструкционные легированные стали имеют свойства, которые гарантированны ГОСТ 977-88 «Отливки стальные».
Легированные литейные стали маркируются буквами и цифрами. Первые цифры указывают среднюю или максимальную массовую долю углерода (при отсутствии нижнего предела) массовую долю углерода в сотых долях процента. Буквы за цифрой означают легирующие элементы: А – азот, Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, М – молибден, Н – никель, Р – бор, С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, Х – хром, Ю – алюминий. Буква Л – сталь литейная. Цифры стоящие после букв, указывают примерную массовую долю легирующих элементов в процентах.
Например, сталь 35ХМЛ имеет химический состав - среднее содержание углерода 0,35%, хрома – 1%, молибдена - 1%, Л – значит сталь литейная.
