Конструкционные стали. Учебное пособие. Г. И. Сильман конструкционные стали
 Скачать 7.36 Mb.
|
ВВЕДЕНИЕДолговечность и надежность деталей машин, технологичность процессов их изготовления и экономичность конструкций в значительной мере зависят от вида применяемых материалов в их свойств. Умение правильно выбирать и использовать материалы является одной из важнейших обязанностей инженера-механика. В предложенных рекомендациях конструкционные стали систематизированы по назначению, химическому составу, эксплуатационным, технологическим и экономическим факторам. Основное внимание уделено выбору сталей общего и функционального назначения с учетом их термической и химико-термической обработки. Включены также сведения о новых марках сталей высокой технологичности, высокой экономичности, современных методов выплавка и т.д. Все данные о свойствах сталей приведены в соответствии с ГОСТами. Рекомендации предназначены для студентов-механиков в качестве пособия при выполнении ими курсовых в дипломных работ и проектов и могут быть использованы работниками различных отраслей промышленности, занимающимися конструированием и эксплуатацией машин и оборудования.
1.1. Углеродистые конструкционные стали Стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-88) широко применяются в строительстве и машиностроении как наиболее дешевые. Поставляются они в виде проката – сортового, фасонного, листового, широкополосного (горячекатаного) н тонколистового (холоднокатаного). Из них изготовляются трубы, поковки и штамповки, лента, проволока и метизы. Эти стали подразделяются на три группы, поставляемые: А – по механическим свойствам, Б – по химическому составу, В – по механическим свойствам и химическому составу. Изготовляются стали следующих марок: группа А – Ст0...Ст6; группа Б – БСт0...БСт6; группа В – ВСт1...ВСт5. Сталь всех групп с номерами марок 1...4 изготавливают кипящей (кп), полуспокойной (пс) и спокойной (сп); с номерами 5 и 6 – полуспокойной и спокойной. Полуспокойная сталь с номерами марок 1...5 производится как с обычным, так и с повышенным содержанием марганца. В зависимости от нормируемых показателей (механических свойств, химического состава) стали делятся на категории: группа А – 1, 2, 3; группа Б – 1, 2; группа В – 1...6. Содержание углерода в них составляет: Ст0 – до 0,23%, Ст1 – 0,06...0,12%, Ст2 – 0,09...0,15%, Ст3 – 0,14...0,22%, Ст4 – 0,18...0,27%, Ст5 – 0,28...0,37%, Ст6 – 0,38...0,49%. Свойства сталей группы А приведены в таблице 1. Таблица 1 Механические свойства сталей обыкновенного качества группы А
В углеродистых качественных сталях (ГОСТ 1050-88) более жестко ограничено содержание вредных примесей: до 0,04% S и до 0,035...0,04% Р. Качественные углеродистые стали маркируют числами 08, 10,15...85, которые указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Низкоуглеродистые стали 08, 08кп, 10, 10кп обладают небольшой прочностью и высокой пластичностью. Применяют их без термической обработки для малонагруженных деталей машин (прокладки, шайбы, капоты тракторов, змеевики и др.), элементов сварных конструкций, для холодной штамповки. Стали 15, 20, 25 применяют без термической обработки или в нормализованном виде для цементуемых деталей, работающих на изнашивание и не испытывающих высоких нагрузок (кулачковые валики, рычаги, оси, втулки, шпиндели, вилки и валики переключения передач, толкатели клапанов, пальцы рессор и др.). Эти стали используют и для ответственных сварных конструкций. Среднеуглеродистые стали 30...5O применяют после нормализации, улучшения н поверхностной закалки для разнообразных деталей машин (распределительные валы, шпиндели, фрикционные диски, штоки, траверсы, плунжеры и т.д.). Стали 60...85 обладают высокой прочностью, износостойкостью и упругими свойствами; применяются они после закалки и отпуска, нормализации и отпуска или поверхностной закалки для деталей, работающих в условиях трения при повышенных статических и знакопеременных нагрузках (пружины, рессоры, шпиндели, замковые шайбы и т. д.). Одним из основных недостатков углеродистых сталей является низкая прокаливаемость. Поэтому такие стали применяют для небольших деталей или деталей, не требующих сквозной прокаливаемости. Механические свойства качественных сталей приведены в табл.2 и 3. Таблица 2 Свойства качественных углеродистых сталей после нормализации
Таблица 3 Механические свойства качественных углеродистых сталей после улучшения
Продолжение таблицы 3
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||