ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ

  Главная      Учебники - Кузнечное дело     Колхозный кузнец с квалификацией слесаря, жестянщика и медника (Н. И. Медвюков, П. В. Суслов) - 1959 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..

 

 

 

ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ

 



Сталь, в состав которой намеренно вводятся специальные примеси, называется специальной или легированной. Легированная сталь, содержащая один легирующий элемент, называется тройной (в ее составе учитываются также железо и углерод), содержащая два элемента, — четверной и т. д.
 

 

В зависимости от того, какие специальные элементы введены в состав стали, она называется хромистой, никелевой, хромоникелевой, хромомарганцевокремнистой и т. д.




Влияние химических элементов на механические свойства стали. Каждый химический элемент, входящий в состав стали, улучшает или ухудшает ее механические свойства.

Углерод, являющийся обязательным элементом во всякой стали, независимо от его количества увеличивает твердость и прочность стали и уменьшает вязкость и способность к свариваемости. Чем больше углерода в стали, тем больше ее твердость и прочность и тем меньше вязкость и свариваемость.

Сера и фосфор — вредные примеси. Содержание серы я фосфора даже в незначительных количествах оказывает вредное влияние на механические свойства стали, понижая ее прочность. Содержание в стали более 0,045% серы делает сталь красноломкой, т. е. такой, которая при ковке в нагретом состоянии дает рванины, трещины. Содержание в стали более 0,045% фосфора, делает сталь хладноломкой, т. е. легко ломающейся в холодном состоянии.

Марганец (Г) повышает твердость и прочность стали, ее режущие свойства, увеличивает прокаливаемость, но снижает стойкость стали к ударным нагрузкам. Стали Гадфильда с содержанием примерно 15!% марганца обладают высокой вязкостью.

Кремний (С) значительно повышает упругие свойства стали, но снижает вязкость и свариваемость. При содержании более 2% кремния сталь становится хрупкой и при ковке разрушается.

Никель (Н) увеличивает вязкость, прочность и упругость, но несколько снижает теплопроводность стали; никелевые стали хорошо куются. Значительное содержание никеля делает сталь немагнитной, коррозийностойкой и жаропрочной. Содержание никеля в обычных сортах стали доходит до 5%;, а в специальных— до 50%.

Хром (X) повышает прочность, закаливаемость и жаростойкость, режущие свойства и стойкость на истирание, но снижает вязкость и теплопроводность стали. Поэтому хромистую сталь следует нагревать медленно и следить за выдержками, ковать при высоких температурах, так как ковка при пониженных температурах вызывает наклеп (поверхностную уплотненную корку). Содержание хрома в обычных сортах стали доходит до 2%, а в специальных — до 25%.

Молибден (М) повышает прочность, вязкость и твердость стали, ее режущие свойства, по снижает теплопроводность. Чем больше молибдена в стали, тем медленнее ее следует нагревать. Для ковки молибденовых сталей требуется более мощное оборудование, так как повышенная прочность их сохраняется и в нагретом состоянии. Содержание молибдена

в обычных сортах стали доходит до 0,45%, а в специальных — до 6%.

Кобальт (К) повышает прочность стали при ударных нагрузках, улучшает жаропрочность и магнитные свойства стали.

Ванадий (Ф) способствует раскислению стали, повышает ее твердость и режущие свойства, не оказывает на ковку заметного влияния, препятствует перегреву стали. Содержание ванадия в обычных сталях доходит до 0,1—1%, а в специальных — до 18%.

Вольфрам (В) так же, как и молибден, повышает твердость и сохраняет режущие свойства стали даже при высоких температурах, но снижает теплопроводность. Поэтому вольфрамовую сталь следует нагревать медленно, чтобы избежать трещин, а ковать — при высоких температурах. Содержание вольфрама в обычных сталях доходит до 0,5%, а в специальных— до 20%.

Титан (Т) при плавке способствует удалению из стали азота, благодаря чему сталь получается более плотной, однородной и жаропрочной.

Кроме перечисленных, при изготовлении стали применяются и другие элементы (каждый в отдельности или в соединении с одним, двумя, тремя другими элементами). Одновременным введением в состав стали двух или более легирующих элементов достигается максимальное значение механических свойств. В соответствии с этим в машиностроении нередко применяют стали сложного химического состава — хромоникелевые (содержащие хром и никель), хромокремнемарганцовистые (содержащие хром, кремний, марганец), хромовольфрамовые (содержащие хром и вольфрам) «и др.

Изменения механических свойств стали, вызываемые легирующими элементами, становятся особенно заметными после термической обработки поковок.

 

 

Маркировка легированных сталей. Легированные стали подразделяются на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами. Для маркировки легированных сталей применяются цифры и буквы, например: легированная сталь марки 35ХГС содержит 0,32—0,39% углерода, 1,1—1,40% хрома, 0,8—1,1% марганца, 1,1 —1,4% кремния; легированная сталь марки 25Х2МФА содержит 0,22—0,29% углерода, 1,5—1,8% хрома, 0,2—0,3% молибдена, 0,15—0,30% ванадия-; буква А указывает на то, что эта сталь высококачественная, имеет пониженное содержание серы и фосфора.

Таким образом, цифры и буквы в марках легированных сталей фиксируют химический состав стали и количество легирующих элементов, а именно: первые две цифры обозначают количество углерода в сотых долях процента, буквы — наличие того или иного легирующего элемента, стоящие вслед за бук-

вами цифры — среднее содержание данного элемента в процентах, отсутствие цифр указывает на то, что количество легирующего элемента составляет около 1%. Буквы А, Э, Р, поставленные в некоторых марках легированных сталей, обозначают: буква А — сталь высококачественная, буква Э — сталь изготовлена в электропечи, буква Р — сталь быстрорежущая.

Легированная конструкционная сталь. Наименование, марки и применение 18 групп легированных конструкционных сталей установлены ГОСТ 4543—48. Наиболее употребительные марки этих сталей и их применение приведены в приложении 4.

Легированная инструментальная сталь, помимо прочих повышенных свойств, обладает лучшими режущими свойствами по сравнению с углеродистой и сохраняет их даже при нагреве до высоких температур.

Из инструментальных легированных сталей наиболее качественной является быстрорежущая сталь, которая согласно ГОСТ 5251—51 выпускается в виде двух марок Р18 и Р9 (цифры показывают среднее содержание в этой стали вольфрама в целых процентах). Наименование и применение наиболее употребительных марок легированной инструментальной стали приведены в приложении 5.

Легированные стали и сплавы с особыми свойствами. Стали и сплавы этой группы содержат значительное количество легирующих элементов, которые придают им свойства, обеспечивающие успешную работу механизмов, изготовленных из таких сталей, при высоких температурах, в среде, вызывающей коррозию и пр. Марки, наименование и применение наиболее употребительных сталей и сплавов с особыми свойствами согласно ГОСТ 5632—51. приведены в приложении 6.

Декапированная листовая сталь. Декапированной называется листовая сталь, прошедшая отжиг и травление. Она применяется для изготовления предметов домашнего обихода— котелков, бачков, бидонов и пр. Размеры листов и вес декапированной стали даны в приложении 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..