Стали. Легированные стали. Какие стали называют легированными Преимущества легированных сталей
 Скачать 19.77 Kb.
|
1900 МПа; HRC = 25 – 30, σ ≤ 1750 МПа).Какие стали называют легированными? Преимущества легированных сталей? Как маркируются легированные стали? Чем обусловлено малое содержание углерода (0,1-0,3%) в строительных сталях? Почему чем больше содержание легирующих элементов, тем сильнее упрочнение сердцевины цементуемых сталей и не только? Какую структуру имеют улучшаемые стали после термообработки? Какое основное требование предъявляется к пружинным сталям? Чем это достигается? Чем обусловлена высокая износостойкость подшипниковой стали ШХ15СГ? Какие легирующие элементы в коррозионностойких сталях обеспечивают надежный способ защиты от коррозии? Какими свойствами должны обладать их оксиды? Хромоникелевые стали имеют более высокую коррозионную стойкость по сравнению с хромистыми сталями, но склонны к межкристаллитной коррозии. Чем это обусловлено, и как с этим бороться? Что понимается под жаростойкостью и жаропрочностью стали? Способы повышения жаростойкости стали? Маркировка углеродистых инструментальных сталей? Почему сталь У7-У9, применяемая для изготовления зубил, молотков, топоров, обеспечивает устойчивость инструмента против поломок при вибрациях и ударах? Маркировка низколегированных инструментальных сталей? Пример? Маркировка быстрорежущих сталей? Легированной называют сталь, содержащую специально введенные в нее с целью изменения строения и свойств легирующие элементы. Легированные стали имеют целый ряд преимуществ перед углеродистыми. Они имеют более высокие механические свойства, прежде всего, прочность. Легированные стали обеспечивают большую прокаливаемость, а также возможность получения структуры мартенсита при закалке в масле, что уменьшает опасность появления трещин и коробления деталей. С помощью легирования можно придать стали различные специальные свойства (коррозионную стойкость, жаростойкость, жаропрочность, износостойкость, магнитные и электрические свойства). Маркируются легированные стали с помощью цифр и букв, указывающих примерный химический состав стали. Первые цифры в марке показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Далее показывается содержание легирующих элементов. Каждый элемент обозначается своей буквой: Η — никель, Г — марганец, Ц — цирконий, Τ — титан, X — хром, Д — медь, С — кремний, А — азот, К — кобальт, Ρ — бор, Π — фосфор, Φ — ванадий, Μ — молибден, Б — ниобий, В — вольфрам, Ю — алюминий. Цифры, идущие после буквы, указывают примерное содержание данного легирующего элемента в процентах. При содержании элемента менее 1% цифра отсутствует. Например, сталь 12Х18Н10Т содержит приблизительно 0,12% углерода, 18% хрома, 10% никеля, менее 1% титана. Для некоторых групп сталей применяют другую маркировку, которая будет указана при рассмотрении этих сталей. Строительные стали содержат малые количества углерода (0,1-0,3%). Это объясняется тем, что детали строительных конструкций обычно соединяются сваркой. Низкое содержание углерода обеспечивает хорошую свариваемость. Потому что легирующие элементы меняют структуру сердцевины, а повышение прочности сердцевины способствует увеличению контактной прочности (так, при HRC = 35 допускаемая контактная прочность После термообработки имеют структуру сорбита. Основное требование к пружинной стали — высокий предел упругости σ. Хорошие упругие свойства стали достигаются при повышенном содержании углерода (0,5-0,7%) и применении термообработки, состоящей из закалки и среднего отпуска при температуре 350-450°С. После такой термообработки сталь имеет троститную структуру. Это обусловлено тем, что Сталь ШХ15СГ имеет структуру мартенсита или мартенсита с карбидными включениями, которая процессу постепенного разрушения поверхностных слоев трущихся деталей. Наилучший из этих элементов — хром. При введении в стапь 12-14% хрома она становится устойчивой против коррозии в атмосфере, воде, ряде кислот, щелочей и солей. Стали, содержащие меньшее количество хрома, подвержены коррозии точно так же, как и углеродистые стали. Хромоникелевые стали склонны к межкристаллитной коррозии. Она быстро распространяется по границам зерен без заметных внешних признаков. Это происходит вследствие образования карбидов хрома по границам зерен, что приводит к уменьшению содержания хрома в поверхностном слое зерна. Чтобы карбиды хрома не образовывались, надо либо использовать стали с пониженным содержанием углерода (до 0,04%), либо дополнительно легировать сталь титаном, связывающим углерод в карбид титана. Под жаростойкими сталями понимают стали, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности при высокой температуре (свыше 550°С) . Под жаропрочными сталями понимают стали, способные противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах. Одним из наиболее эффективных методов повышения жаростойкости деталей, работающих при высоких температурах (до 1200°) в окислительной среде, является поверхностное насыщение деталей алюминием. Они маркируются буквой У и цифрой, Показывающих содержание углерода в десятых долях процента (У7, У8, У9, У13). Буква А в конце марки показывает, что сталь высококачественная (У7А, У8А,У1 ЗА). Стали У7-У9 применяются для изготовления инструмента, испытывающего ударные нагрузки (зубила, молотки, топоры). Для них характерны низкая теплостойкость (до 2Ш°С) и низкая прокаливаемость (до 10-12 мм). Однако вязкая незакаленная сердцевина повышает устойчивость инструмента против поломок при вибрациях и ударах. Кроме того, эти стали достаточно дешевы и в незакаленном состоянии сами хорошо обрабатываются. Маркируются эти стали так же, как конструкционные, но содержание углерода дается в десятых долях процента. Если первая цифра в марке отсутствует, то содержание углерода превышает 1%. Например 9ХС, ХВГ, ХВ5. Маркируются быстрорежущие стали буквой Р, число после которой показывает среднее содержание вольфрама в %. Далее идут обозначения и содержание других легирующих элементов. Содержание углерода во всех быстрорежущих сталях приблизительно 1 %, а хрома 4%. Поэтому эти элементы в марке не указываются. Например, Р18, Р9, Р6М5, Р6М5Ф2К8. |