Виды стали и ее классификация
Виды и марки стали
Сталь. Виды и марки стали. Их применение.
Сталь – это сплав железа и углерода с другими элементами, содержание углерода в нём не более 2,14%.
Наиболее общая характеристика – по химическому составу сталь различают:
углеродистую сталь (Fe – железо, C – углерод, Mn – марганец, Si — кремний, S – сера, P – фосфор). По содержанию углерода делится на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую. Углеродистая сталь предназначена для статически нагруженного инструмента.
легированную сталь – добавляются легирующие элементы: азот, бор, алюминий, углерод, фосфор, кобальт, кремний, ванадий, медь, молибден, марганец, титан, цирконий, хром, вольфрам, никель, ниобий.
По способу производства и содержанию примесей сталь различается:
сталь обыкновенного качества ( углерода менее 0,6%) – соответствует ГОСТ 14637, ГОСТ 380-94. Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5,Ст6. Буквы «Ст» обозначают сталь обыкновенного качества, цифры указывают на номер маркировки в зависимости от механических свойств. Является наиболее дешёвой сталью, но уступает по другим качествам.
качественная сталь ( углеродистая или легированная ) – ГОСТ 1577, содержание углерода обозначается в сотых долях % – 08, 10, 25, 40, дополнительно может указываться степень раскисления и характер затвердевания. Качественная углеродистая сталь обладает высокой пластичностью и повышенной свариваемостью.
Низкоуглеродистые качественные конструкционные стали характеризуются невысокой прочностью и высокой пластичностью. Из листового проката стали 08, 10, 08кп изготавливают детали для холодной штамповки. Из сталей 15, 20 делают болты, винты, гайки, оси, крюки,шпильки и другие детали неответственного назначения.
Среднеуглеродистые качественные стали (ст 30, 35, 40, 45, 50, 55) используют после нормализации и поверхностной закалки для изготовления таких деталей, которые обладают высокой прочностью и вязкостью сердцевины (оси, винты, втулки и т. д.)
Стали 60 — стали 85 обладают высокой прочностью, износостойкостью, упругими свойствами. Из них изготавливают крановые колёса, прокатные валки, клапаны компрессоров, пружины, рессоры и т.д.
высококачественная — сложный химический состав с пониженным содержанием фосфора и серы — по ГОСТу 19281.
Также сталь делится по применению :
а) строительная сталь — углеродистая обыкновенного качества. Обладает отличной свариваемостью. Цифра обозначает условный номер состава стали по ГОСТу. Чем больше условный номер, тем больше содержание углерода, тем выше прочность стали и ниже пластичность.
Ст0-3 — для вторичных элементов конструкций и неответственных деталей (настилы, перила, подкладка,шайбы)
Ст3 используют для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, которые работают при положительных температурах. ГОСТ 380-88.
Стандартом качества предусмотрена сталь с повышенным количеством марганца (Ст3Гсп/пс, ст5Гсп/пс).
б) конструкционная сталь — ГОСТ 1050
Углеродистые качественные конструкционные стали используются в машиностроении, для сварных, болтовых конструкций, для кровельных работ, для изготовления рельсов, железнодорожных колёс, валов, шестерен и других деталей грузоподъёмников.Ц ифры в маркировке означают содержание углерода в десятых долях процента.
Ст20 — малонагруженные детали, такие как валики, копиры, упоры,
Ст35 — испытывающие небольшие напряжения (оси, тяги, рычаги, диски, траверсы, валы),
Ст45 (ст40Х) — требующие повышенной прочности (валы, муфты, оси, зубчатые рейки)
Конструкционные легированные стали используют для гусениц тракторов, изготовления пружин, рессор, осей, валов, автомобильных деталей, деталей турбин и др.
в) инструментальная сталь — применяется для режущего инструмента, быстрорежущая сталь для холодного и горячего деформирования материла, для измерительных инструментов, на производство молотков, долот, стамесок, резцов, свёрлов, напильников, бритв, рашпилей.
У7, У8А (цифра- десятые доли процента по содержанию углерода). Углеродистые стали выпускают качественными и высококачественными. Буква «А» означает высококачественную углеродистую инструментальную сталь.
г) легированная сталь — универсальная сталь, содержащая специальную примесь. Содержание кремния более 0,5%, марганца более 1%. ГОСТ 19281-89. Если содержание легирующего элемента превышает 1 – 1,5%, то оно указывается цифрой после соответствующей буквы.
низколегированная сталь — где легирующих элементов до 2,5% (09Г2С, 10ХСНД, 18ХГТ). Низколегированную сталь можно использовать в условиях крайнего севера, от -70 град С. Низколегированную сталь отличает большая прочность за счёт более высокого предела текучести,что важно для ответственных конструкций.
среднелегированная (2,5 -10%),
высоколегированная (от 10 до 50%)
Сталь 09Г2С применяется для паровых котлов, аппаратов и ёмкостей, работающих под давлением и температурой от минус 70, до плюс 450град; её используют для ответственных листовых сварных конструкций в химическом и нефтяном машиностроении, судостроении.
Сталь 10ХСНД используют для сварных конструкций химического машиностроения, фасонных профилей в сдостроении, вагоностроении.
18ХГТ применяют для деталей, работающих на больших скоростях при высоком давлении и ударных нагрузках.
д) сталь особого назначения — сталь с особыми физическими свойствами. Она применяется в электротехничсеской промышленности и точном судостроении.
На свариваемость стали влияет степень её раскисления. По степени раскисления сталь классифицируется:
спокойная сталь (ст3сп) — полностью раскисляется с минимальным содержанием шлаком и неметаллических примесей,
полуспокойная сталь (ст3пс) — по характеристикам качества схожа со спокойной сталью,
кипящая сталь (08кп) — неокисленная сталь с высоким содержанием неметаллических примесей. ГОСТ 1577.
В зависимости от нормируемых характеристик , сталь подразделяют на категории: 1, 2, 3, 4, 5. Категории обозначают химический состав, механические свойства при растяжении, ударную вязкость)
Например, категория 1 — химический состав не нормируемый, категория 3 — нормируется ударная вязкость при температуре +20. Для марки ст0 не нормируется ни химический состав, ни предел текучести.
Марка стали С245 – Ст3пс5
Марка стали С255 — Ст3сп5
Марка стали С235 — Ст3кп2
Марка стали С345 – 09Г2С
 |  |
© 2001-2019 АО Металлоторг, Все права защищены
металлопрокат, катанка, оцинковка, листы хк, гк, листы оцинкованные холоднокатаные, профильные трубы
Металлоторг – продажа металлопроката
Классификация сталей
Конструкционные стали и их маркировка. Описание свойств нелегированных конструкционных сталей обыкновенного качества. Инструментальные стали и их маркировка. Описание нелегированных углеродистых инструментальных сталей. Нержавеющие стали и их маркировка.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.12.2016 |
| Размер файла | 24,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Классификация сталей
1.1 Химический состав
1.4 Степень раскисления
2. Конструкционные стали и их маркировка
2.1 Нелегированные конструкционные стали обыкновенного качества
2.2 Нелегированные конструкционные качественные стали
2.3 Конструкционные легированные стали
2.4 Литейные конструкционные стали
2.5 Шарикоподшипниковые стали
2.6 Автоматные стали
3. Инструментальные стали и их маркировка
3.1 Нелегированные углеродистые инструментальные стали
3.2 Инструментальные легированные стали
3.3 Быстрорежущие стали
4. Нержавеющие стали и их маркировка
сталь нелегированный инструментальный нержавеющий
1. КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ
1.1 Химический состав
Сталь – деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2,14%) и другими элементами. Получают, главным образом, из смеси чугуна со стальным ломом в кислородных конвертерах, мартеновских печах и электропечах. Сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% углерода, называют чугуном.
99% всей стали – материал конструкционный в широком смысле слова: включая стали для строительных сооружений, деталей машин, упругих элементов, инструмента и для особых условий работы – теплостойкие, нержавеющие, и т.п. Его главные качества – прочность (способность выдерживать при работе достаточные напряжения), пластичность (способность выдерживать достаточные деформации без разрушения как при производстве конструкций, так в местах перегрузок при их эксплуатации), вязкость (способность поглощать работу внешних сил, препятствуя распространению трещин), упругость, твердость, усталость, трещиностойкость, хладостойкость, жаропрочность.
В зависимости от химического состава различают стали углеродистые (ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75) и легированные (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79).
В свою очередь углеродистые стали могут быть:
· малоуглеродистыми, т. е. содержащими углерода менее 0,25%;
· среднеуглеродистыми, содержание углерода составляет 0,25-0,60%
· высокоуглеродистыми, в которых концентрация углерода превышает 0,60%
Легированные стали подразделяют на:
· низколегированные содержание легирующих элементов до 2,5%
· среднелегированные, в их состав входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;
· высоколегированные, которые содержат свыше 10% легирующих элементов.
Конструкционные, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий.
Инструментальные, из которых изготовляют режущий, мерительный, штамповый и прочие инструменты. Эти стали содержат более 0,65% углерода. С особыми физическими свойствами, например, с определенными магнитными характеристиками или малым коэффициентом линейного расширения: электротехническая сталь, суперинвар.
С особыми химическими свойствами, например, нержавеющие, жаростойкие или жаропрочные стали.
В зависимости от содержания вредных примесей: серы и фосфора-стали подразделяют на:
· Стали обыкновенного качества, содержание до 0.06% серы и до 0,07% фосфора.
· Качественные – до 0,035% серы и фосфора каждого отдельно.
· Высококачественные – до 0.025% серы и фосфора.
· Особовысококачественные, до 0,025% фосфора и до 0,015% серы.
1.4 Степень раскисления
По степени удаления кислорода из стали, т. е. По степени её раскисления, существуют:
· спокойные стали, т. е., полностью раскисленные; такие стали обозначаются буквами “сп” в конце марки (иногда буквы опускаются);
· кипящие стали – слабо раскисленные; маркируются буквами “кп”;
· полуспокойные стали, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими; обозначаются буквами “пс”.
Сталь обыкновенного качества подразделяется еще и по поставкам на 3 группы:
· сталь группы А поставляется потребителям по механическим свойствам (такая сталь может иметь повышенное содержание серы или фосфора);
· сталь группы Б – по химическому составу;
· сталь группы В – с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.
В зависимости от нормируемых показателей (предел прочности, относительное удлинение, предел текучести, изгиб в холодном состоянии) сталь каждой группы делится на категории, которые обозначаются арабскими цифрами.
2. КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ И ИХ МАРКИРОВКА
2.1 Нелегированные конструкционные стали обыкновенного качества
Обозначают по ГОСТ 380-94 буквами “Ст” и условным номером марки (от 0 до 6) в зависимости от химического состава и механических свойств. Чем выше содержание углерода и прочностные свойства стали, тем больше её номер. Буква “Г” после номера марки указывает на повышенное содержание марганца в стали. Перед маркой указывают группу стали, причем группа “А” в обозначении марки стали не ставится. Для указания категории стали к обозначению марки добавляют номер в конце соответствующий категории, первую категорию обычно не указывают.
Качественные стали маркируют следующим образом:
· в начале марки указывают содержание углерода цифрой, соответствующей его средней концентрации;
а) в сотых долях процента для сталей, содержащих до 0,65% углерода;
05кп – сталь углеродистая качественная, кипящая, содержит 0,05% С;
60 – сталь углеродистая качественная, спокойная, содержит 0,60% С;
б) в десятых долях процента для индустриальных сталей, которые дополнительно снабжаются буквой “У”:
У7 – углеродистая инструментальная, качественная сталь, содержащая 0,7% С, спокойная (все инструментальные стали хорошо раскислены);
У12 – углеродистая инструментальная, качественная сталь, спокойная содержит 1,2% С;
· легирующие элементы, входящие в состав стали, обозначают русскими буквами:
А – азот; К – кобальт; Т – титан; Б – ниобий; М – молибден; Ф- ванадий; В – вольфрам; Н – никель; Х – хром; Г – марганец; П – фосфор; Ц – цирконий; Д – медь; Р – бор; Ю – алюминий; Е – селен; С – кремний; Ч – редкоземельные металлы.
Если после буквы, обозначающей легирующий элемент, стоит цифра, то она указывает содержание этого элемента в процентах. Если цифры нет, то сталь содержит 0,8-1,5% легирующего элемента, за исключением молибдена и ванадия (содержание которых в солях обычно до 0,2-0,3%), а также бора (в стали с буквой Р его должно быть не менее 0,0010%).
14Г2 – низко легированная качественная сталь, спокойная, содержит приблизительно 14% углерода и до 2,0% марганца.
03Х16Н15М3Б – высоко легированная качественная сталь, спокойная содержит 0,03% C, 16,0% Cr, 15,0% Ni, до З,0% Мо, до 1,0% Nb.
Классификация стали
Классификация стали
Ковкий сплав железа, углерода и прочих примесей называют сталью.
Выпуск стали заключается в сплавлении в специализированных печках чугуна и металлического лома.
Практически все виды сталей есть конструкционным материалом, все что используются при строительстве, в машиностроении, при создании деталей механизмов и т.д.
Характеристика
Основными характеристиками стали считаются показатели:
- прочности,
- пластичности,
- вязкости,
- упругости,
- твердости,
- усталости,
- устойчивость к трещенообразованиям,
- устойчивость к низким и высоким температурам.
Почему они так выжны
- За счет прочности удается выдержать рабочие напряжения.
- За счет пластичности – обеспечивать устойчивость к значительным деформациям, избегая разрушений на участках перенагруженности.
- За счет вязкости происходит поглощение работ внешних сил и препятствование развитию трещин.
При производстве пружин, рессор или других элементов работающих под воздействием упругой деформации и влиянием циклических нагрузок, важнейшими критериями являются высокие показатели пределов упругости, текучести стали, выносливости, пластичности, сопротивление хрупкому разрушению.
Сталь со значительно вісоким уровнем прочности называют высокопрочной. Ее ключевыми показателями есть:
- достаточная пластичность,
- слабая восприимчивость к надрывам и ломкости при малых температурах,
- значительная сопротивляемость хрупким разрушениям,
- хорошая свариваемость,
И все это при необходимой прочности.
К высокопрочным сталям относятся среднеуглеродистые легированные стали.
Классифицирование сталей производят по таким критериям:
- химический состав;
- структура;
- качество (технология выпуска, наличие плохих компонентов);
- степень раскисления и характер застывания;
- специфика назначения стали.
Химия.
Учитывая количество углерода сталь бывает:
- малоуглеродистая – содержание углерода до 0,3%;
- среднеуглеродистая – наличие углерода в диапазоне 0,3- 0,7%;
- высокоуглеродистая – содержание углерода больше 0,7 %.
Легирование
С целью придания сплаву специальных свойств в него добавляют легирующие компоненты или их сочетания.
В качестве легирующих примесей используют хром, никель, молибден, алюминий, титан, ванадий, серу и марганец (в увеличенной концентрации). Наилучший результат получается при введении сразу нескольких компонентов.
Легированные стали классифицируют по общему вмещению легирующих примесей. Так легированная сталь бывает:
- низколегированная – вмещение легирующих примесей до 2,5%;
- среднелегированная – содержание легирующих примесей в диапазоне 2,5-10%;
- высоколегированная – наличие легирующих компонентов составляет свыше 10%.
Структура
Легированные стали и сплавы подразделяют типу структуры (Диаграмма состояния системы железо- углерод):
- доэвтектоидная,
- заэвтектоидная,
- ледебуритная (карбид),
- ферритная,
- аустенитная,
- перлитная,
- мартенситная.
К перлитной структуре относятся углеродистые, легированные стали с малым наличием легирующих примесей, к мартенситной – со средним количеством, к аустенитной – с большим наличием легирующих компонентов.
Примеси
Качество стали зависит от технологии производства и количества компонентов. Учитывая качество различают 4 класса стали:
Загрузка...
