- •Материаловедение. Технология конструкционных материалов
- •Маркировка сталей Термины и определения
- •Классификация углеродистых сталей
- •Маркировка стали обыкновенного качества
- •Маркировка качественной стали
- •Маркировка высококачественной стали
- •Маркировка особо высококачественной стали
- •Маркировка специальных сталей
- •6.1 Автоматные стали
- •6.2 Литейные стали
- •6.3 Арматурные стали
- •6.4 Котельные стали
- •6.5. Мостовые стали
- •6.6. Рельсовая сталь
- •1. Алюминий первичный
- •2. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые
- •Сплавы алюминий-магний-кремний (авиали).
- •Дуралюмины.
- •Высокопрочные алюминиевые сплавы.
- •Ковочные сплавы.
- •3. Сплавы алюминиевые литейные
- •1. Медь чистая
- •2. Бронза
- •3. Латунь (сплавы медно-цинковые)
- •4. Медно-никелевые сплавы
6.6. Рельсовая сталь
Материалом для рельсов служит специальная рельсовая сталь. Рельсы изготавливают двух групп:
1-я группа – из спокойной мартеновской стали, раскисленной в ковше комплексными раскислителями без применения алюминия или других раскислителей;
2-я группа – из спокойной мартеновской стали, раскисленной алюминием или марганцем.
Рельсовые стали маркируются буквой М, которая указывает мартеновский способ выплавки, за которой следует цифра, указывающая содержание углерода в сотых долях процента. Буквы В, Т, Ц указывают повышенное содержание ванадия, титана, цирко-ния. Массовая доля ванадия в рельсовой стали колеблется от 0,01 до 0,07 %, титана от 0,005-0,02, циркония 0,001-0,050%.
Пример: М76ВТ– сталь рельсовая, мартеновского способа выплавки, с содержанием 0,76 % углерода, повышенным содержанием ванадия и титана.
Сталь марок М76, М76Т, М76ВТ, М76Ц, М74Т, М74Ц выпускают для изготовления первой группы рельсов типа Р75, Р65, Р50; для второй группы рельсов используют стали марок М76, М74.
Условия эксплуатации рельсов на дорогах Сибири вдвое тяжелее, чем в европейской части России. Созданы рельсы низкотемпературной надежности Р65, объемно-закаленные 1-й группы, выплавляемые из ванадий - ниобий - борсодержащей стали. Для этих рельсов используется электросталь, выплавка которой производится в дуговых печах. При температуре -60°С рельсы из электростали
выдерживают ударные нагрузки вдвое больше, чем рельсы из
мартеновской стали.
Примерное назначение сталей
Таблица 2. Примерное назначение конструкционных сталей
Марка |
Назначение |
1 |
2 |
Ст1, Ст2 |
Неответственные корпусные детали (получаемые глубокой вытяжкой или сваркой) |
Ст3пс, Ст3кп |
Гнутые профили с толщиной листа 1.9 мм, уголки |
Ст5пс, Ст5сп |
Болты, гайки, ручки, штыри, тяги и др. |
08кп, 10 |
Детали, изготовляемые холодной штамповкой и холодной высадкой (сложные корпуса, несущие конструкции) |
30, 35 |
Детали, испытывающие небольшие напряжения (оси, шпиндели, звёздочки, диски, валы) |
40, 45 |
Детали, от которых требуется повышенная прочность (коленчатые и распредвалы, шатуны, зубчатые венцы) |
50, 55 |
Зубчатые колёса, прокатные валки, штоки, валы, эксцентрики, малонагруженные пружины и рессоры |
60, 70, 80 |
Детали с высокими прочностными и упругими свойствами (шпиндели, пружинные кольца) |
10ХСНД, 09Г2СЮч |
Для деталей ответственных сварных конструкций повышенной прочности |
09Г2, 09Г2С |
Для деталей сварных конструкций |
15Х, 15ХФ |
Хорошо цементуется. Валы распределительные, толкатели, мелкие детали, работающие в условиях износа при трении |
18ХГТ, 20ХГР |
Для цементуемых деталей, работающих на больших скоростях при высоких давлениях и ударных нагрузках (зубчатые колёса, шпиндели, кулачковые муфты, втулки и др.) |
40Х, 45Х, 50Х |
Улучшаемая сталь. Для деталей, работающих на средних скоростях и давлениях (зубчатые колёса, шпиндели в подшипниках качения, червячные валы) |
45ХН, 50ХН |
Аналогично применению стали 40Х, но для деталей больших размеров |
Продолжение таблицы 2
1 |
2 |
60С2, 60С2А, 65Г |
Для рессор из полосовой стали толщиной 3. 16 мм и пружинной ленты толщиной 0,08.3 мм; для витых пружин из проволоки диаметром 3.16 мм. Обрабатываются резанием плохо. |
50ХФА, 50ХГФА |
Для ответственных пружин и рессор, работающих при повышенной температуре (до 300 °С) с многократными переменными нагрузками |
65ГСА, 65C2BA |
Для ответственных высоконагруженных пружин и рессор из калиброванной стали и пружинной ленты |
Таблица 3. Примерное назначение инструментальных сталей
Марка |
Назначение |
1 |
2 |
У7, У7А |
Для слесарно-монтажных инструментов - молотков, кувалд, бородок, отвёрток, плоскогубцев, острогубцев, боковых кусачек и др. |
У8, У8А, У8Г, У8ГА, У9, У9А |
Для изготовления инструментов, работающих без разогрева режущей кромки. Для калибров простой формы и пониженных классов точности. Для изготовления плоских и витых пружин и пружинящих деталей сложной конфигурации, мелких конструкционных деталей, в том числе для часов |
У10, У10А, У11, У11 А |
Для штампов холодной штамповки небольших размеров и без резких переходов по сечению. Для калибров простой формы и пониженных классов точности. Для накатных роликов, напильников, шаберов слесарных и др. |
У13, У13А |
Для инструментов с пониженной износостойкостью при умеренных и значительных удельных давлениях (без разогрева режущей кромки); напильников, бритвенных лезвий и ножей, острых хирургических инструментов, шаберов, гравировальных инструментов |
Х, 9Х18 |
Измерительные инструменты |
ХВГ, Х12М, Х12Ф1 |
Штампы для холодной штамповки, валки для накатки резьбы |
Продолжение таблицы 3
4Х5В2ФС, |
Штампы для вытяжки, прессования и высадки |
1 |
2 |
5ХНВ, 5ХГСНВ |
Молотовые и высадочные штампы |
3Х12В12Ф, 2Х12В8К10 |
Формы для литья железных сплавов |
Х6ВФ, 9Х5ВФ |
Ножовочные полотна |
Р12, Р6М3, Р9 |
Свёрла, протяжки, долбяки, фрезы |
Р18, Р14Ф4 |
Метчики, плашки резьбонарезные, свёрла |
Таблица 4. Назначение коррозионностойких сталей и сплавов
Марка |
Назначение |
20Х13, 08Х13, 25Х13Н2 |
Для деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам и работающих в слабоагрессивных средах. Мартенситная сталь |
14X17H2, 12Х13 |
Для различных деталей химической и авиационной промышленности. Феррито-мартенситная сталь |
95Х18 |
Для деталей высокой твёрдости, работающих в условиях износа. Мартенситная сталь |
09Х15Н8Ю, 07X16H6 |
Для высокопрочных изделий, упругих элементов |
08X10H20T2 |
Немагнитная сталь для деталей, работающих в морской воде, аустенитная немагнитная |
03Х13АГ19 |
Для деталей, работающих в слабоагрессивных средах, а также при температурах до -196 °С |
12Х18Н10Т, 03Х18Н12 |
Для сварных конструкций в разных отраслях промышленности, аустенитная немагнитная |
15Х18Н12С4Ю |
Для сварных изделий, работающих в воздушной и агрессивной средах, в концентрированной азотной кислоте |
Задание
Дать характеристику стали (варианты заданий в табл. 5), указать:
металлургическое качество стали;
назначение стали;
химический состав стали по марке.
Примерное назначение различных марок сталей представлено в табл. 2 - 4.
Практическое задание следует представить в виде таблицы 6
Таблица 5 Варианты заданий
Вариант 1 |
Вариант 2 |
Вариант 3 |
Вариант 4 |
Ст3Гпс |
Ст3кп |
Ст2кп |
Ст6сп |
20ХР |
50Г2 |
38ХМЮА |
40ХФА |
12ХГНФАЮ |
15Г2СФ |
16Г2АФпс |
12Г2СМФ |
2Х13В8К10 |
5ХНМ |
2Х12В3МФ |
6ХНФ |
Р6М5 |
Р12 |
Р7Т |
Р9 |
14Х17Н2 |
07Х13АГ20 |
08Х21Н6М2Т |
09Х15Н8Ю |
М76 |
М16С |
20К |
А-II |
А40Г |
15К |
Ст3мост |
15Л |
12К |
М76ВТ |
А-I |
М74 |
|
|
|
|
Вариант 5 |
Вариант 6 |
Вариант 7 |
Вариант 8 |
Ст1 сп |
Ст6пс |
Ст5сп |
Ст4пс |
50ХГ |
20ХГР |
50ХГА |
45ХН |
15ХГ2СФР |
14ХГНСФР |
12ХГ2СМФ |
12ХГНФАЮ |
9ХФ |
8Х4В4Ф |
4Х5В4ФСМ |
2Х12В7К5 |
Р6М3 |
Р9М4 |
Р12М3 |
Р18Ф2 |
14Х18Н4Г4Л |
12Х18Н12БЛ |
31Х19Н9МВБТ |
15Х23Н18Л |
А-III |
У9А |
М74Ц |
БСт5 пс |
М76Т |
А-IV , |
40Г |
М76Т |
АС35Е |
А20 |
У13 |
А-V |
Вариант 9 |
Вариант 10 |
Вариант 11 |
Вариант 12 |
Ст1 сп |
Ст4пс |
Ст5Гпс |
Ст6пс |
60C2XA |
40ХН3А |
18ХГТ |
40ХС |
15ГСМХР |
14Х2ГМР |
14ГНФБАЮ |
09Г2СЮЧ |
ХГ3М |
У11А |
4ХНМ |
4Х13 |
Р14Ф4 |
Р9Ф5 |
Р6М5Ф3 |
Р5М4Ф4 |
12Х18Н12М3Т |
12Х25Н5ТМФЛ |
120Г10ФЛ |
20Х21Н46В8РЛ |
М74Ц |
М16С |
50Л |
А20 |
А11 |
А-VI |
АС14 |
Ст3мост |
15Л |
22К |
18К |
A-VIII |
|
|
|
|
Вариант 13 |
Вариант 14 |
Вариант 15 |
Вариант 16 |
Ст2сп |
Ст3пс |
Ст4пс |
Ст3сп |
50ХН |
85 |
50ХФА |
70 |
10ХСНД |
15ХСНД |
15ГФ |
09Г2С |
Х6ВФ |
9Г2Ф |
ХВГ |
ХВСГ |
Р18Ф3 |
Р14Ф4 |
Р9Ф5 |
Р12Ф3 |
10Х18Н11БЛ |
110Г13ФТЛ |
110Г13Х2БРЛ |
15Х18Н22В6М2 Р |
А30 |
А-II |
У8 |
16К |
22К |
У7А |
А-I |
ВСт2пс |
15Л |
А30 |
50Л |
У13А |
|
|
|
|
Вариант 17 |
Вариант 18 |
Вариант 19 |
Вариант 20 |
Ст5пс |
Ст3кп |
Ст3Гсп |
Ст6пс |
60C2H2A |
70С2ХА |
70СЗА |
65ГС |
15Г2АФДпс |
12ГН2МФАЮ |
12Г2АМФ |
15ХСНД |
У10А |
Х12Ф1 |
6Х2С |
9ХВФ |
Р9К10 |
Р18К5Ф2 |
Р10К5Ф5 |
Р12Ф4К5 |
10Х18Н9Л |
10Х18Н3Г3Д2Л |
130Г14ХМФАЛ |
15Х18Н22В6М2 |
БСт4сп3 |
А-IV |
ВСт3Гсп2 |
20К |
22К |
15К |
У10 |
A-VIII |
40Г |
М76Т |
М74Ц |
М16С |
Таблица 6 Расшифровка марок сплавов
Марка сплава |
Название сплава по классификации и его характеристика |
Химический состав сплава |
Область применения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример заполнения таблицы 6
Таблица 6 Расшифровка марок сплавов
Марка сплава |
Название сплава по классификации и его характеристика |
Химический состав сплава |
Область применения |
09Г2 |
Легированная (низколегированная, низкоуглеродистая, конструкционная) |
0,09% С 2% Mn 0,035% S 0,035% P Fe |
детали тормоза, детали кузова вагона (крыша,двери),
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МАРКИРОВКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
Цель работы: изучить принципы обозначения марок цветных металлов и сплавов на их основе и научиться читать маркировку.
Многообразие цветных металлов и сплавов не позволяет ввести единой системы маркировки. Многие цветные сплавы разрабатывали внутри отдельных отраслей металлургии и машиностроения, поэтому они имеют отличные от других обозначения. Обычно для обозначения отдельных легирующих элементов применяют буквы, приведённые в табл. 1. Цифры после буквы обозначают либо содержание элемента в сплаве в весовых %, либо условную степень чистоты основного металла. Иногда число в марке представляет просто порядковый номер сплава.
Удобно изучать маркировку сплавов по группам, связанным с определенным металлом.
Таблица 1. Условные обозначения химических элементов в марках цветных металлов и сплавов
Элемент |
Химический символ |
Обозначение элемента |
Алюминий |
Al |
А |
Бериллий |
Be |
Б |
Железо |
Fe |
Ж |
Иридий |
Ir |
И |
Кадмий |
Cd |
Кд |
Кремний |
Si |
К |
Магний |
Mg |
Мг |
Марганец |
Mn |
Мц |
Медь |
Cu |
М |
Мышьяк |
As |
Мш |
Никель |
Ni |
Н |
Олово |
Sn |
О |
Ртуть |
Hg |
Р |
Свинец |
Pb |
С |
Сурьма |
Sb |
Су |
Теллур |
Te |
Те |
Титан |
Ti |
Т |
Фосфор |
P |
Ф |
Хром |
Cr |
Х |
Цинк |
Zn |
Ц |
АЛЮМИНИЙ И ЕГО СПЛАВЫ
Большинство марок алюминиевых сплавов начинаются с буквы А, обозначающей основной элемент.