Маркировка сталей

Углеродистые качественные стали маркируются двузначными числами 05, 08, 10, 15, 20,..., 85, обозначающими среднее содержание C в сотых долях процента.

Стали 05, 08, 10 - низкоуглеродистые, малой прочности и твердости в нормализованном состоянии (твердость по Бринеллю -HB~1430 МПа) и высокой пластичности (максимальное относительное удлинение - ~31%), хорошо поддаются сварке. Применяются для деталей, получаемых холодной штамповкой и глубокой вытяжкой.

Стали 15, 20, 25 - низкоуглеродистые, невысокой прочности и твердости (HB ~1700 МПа), пластичные (~25%), хорошо штампуются и свариваются. Применяют как конструкционный материал для изделий небольших размеров и невысокой прочности (крепежные детали, втулки, малонагруженные шестерни). При необходимости поверхностный слой насыщают углеродом (цементация) для придания высокой твердости и износостойкости поверхности после термической обработки.

Стали 30, .....,55 - среднеуглеродистые, имеют более высокую прочность и твердость (HB ~ 2550 МПа), но меньшую пластичность(~15%) по сравнению с низкоуглеродистыми. Их применяют как конструкционный материал для деталей небольшого сечения. Подвергаются улучшению - закалке и высокому отпуску (см. “Закалка стали” и “Отпуск стали”).

Стали 60, ....., 85 - высокоуглеродистые, обладают еще большей прочностью и твердостью (HB ~3020 МПа), но меньшей пластичностью (~10%). Применяются как материал для упругих элементов после закалки и среднего отпуска (см. “Закалка стали” и “Отпуск стали”).

Стали с содержанием углерода более 0,7%, используемые для упругих элементов и как инструментальные, маркируются У7, У8, У9, У10,…,У13. Здесь число соответствует содержанию углерода в десятых долях процента. Они подвергаются неполной закалке и низкому отпуску.

Оборудование и материалы

1. Набор стальных и чугунных образцов.

2. Микроскоп ММУ-3 с телевизионной приставкой.

Порядок выполнения работы

1. Рассмотреть с помощью микроскопа ММУ-3 микроструктуры сталей и чугунов.

2. Составить последовательность образцов сталей в порядке возрастания содержания углерода; идентифицировать образцы серого литейного, ковкого и высокопрочного чугунов.

3. По требованию преподавателя измерить твердость образцов сталей в выбранной последовательности.

4. Зарисовать схематически микроструктуры трех сталей (доэвтектоидной, эвтектоидной и заэвтектоидной), а также серого литейного, ковкого и высокопрочного чугунов.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Диаграмма состояния сплавов.

3. Схематические изображения рассмотренных микроструктур сталей, а также серого литейного, ковкого и высокопрочного чугуна.

4. Краткий анализ полученных результатов.

Контрольные вопросы

1. Какие фазы входят в состав железоуглеродистых сплавов?

2. Какие превращения происходят в сталях различного состава при охлаждении из жидкого состояния?

3. На каких линиях диаграммы состояния сплавов начинается выделение Ц при охлаждении?

4. Какие линии диаграммы состояния соответствуют началу выделения Ф при охлаждении?

5. Какие процессы, происходящие в сплавах, связаны с перестройкой решетки у железа?

6. Как и почему форма графитных включений влияет на механические свойства чугунов?