+7 (499) 322-30-47  Москва

+7 (812) 385-59-71  Санкт-Петербург

8 (800) 222-34-18  Остальные регионы

Звонок бесплатный!

Классификация сталей и их маркировка

  • Конструкционные стали
    1. Цементуемые (С<0,2%)
    2. Улучшаемые (0,3%<С<0,5%)
    3. Азотируемые стали (0,3%<С<0,5%)
    4. Пружинно-рессорные (0,5%<С<0,85%)
    5. Строительные (С<0,2%)
  • Инструментальные стали
    1. Углеродистые инструментальные стали
    2. Низколегированные инструментальные стали
    3. Быстрорежущие инструментальные стал
  • Стали с особенными свойствами
    1. Высокопрочные конструкционные стали
      1. Среднеуглеродистые
      2. Мартенситно-стареющие
      3. Метастабильные аустенитные стали
    2. Шарикоподшипниковые стали
      1. Износостойкая высокомарганцевая аустенитная сталь
    3. Коррозионностойкие (нержавеющие) стали
      1. Хромистые
      2. Хромоникелевые стали
      3. Стали аустенитно-ферритного класса
    4. Жаростойкие и жаропрочные стали
      1. Жаростойкие стали
      2. Жаропрочные стали
  • Конструкционные стали

    1. Цементуемые (С<0,2%)

    Из цементуемых сталей изготавливают детали испытывающие ударные и знакопеременные нагрузки, подверженные поверхностному износу. Например зубчатые колеса, распределительные валы. Примеры цементуемых сталей: 10Х, 15ХН, 20ХР. Маркировка: также как и в углеродистых сталях двухзначное число вначале означает содержание углерода в сотых долях процента, далее пишется буквенное обозначение элемента и его содержание в процентах. (например 10ХВ2Г – 0,1% углерода, 1% хрома, 2% вольфрама, 1% марганца). Термическая обработка сталей:
    • отжиг (после идет механическая обработка заготовки),
    • цементация,
    • закалка на мартенсит (после возможна обработка холодом),
    • низкий отпуск.
    Свойства после обработки: поверхность твердая (HRC 60-65) (мартенсит отпуска), сердцевина вязкая (HRC 30-35).

    2. Улучшаемые (0,3%<С<0,5%)

    • Из улучшаемых сталей изготавливают детали испытывающие ударные и знакопеременные нагрузки (требуемые свойства прочность). Например валы, шкивы, элементы крепления (болты, гайки, шайбы).
    • Примеры улучшаемых сталей: 30ХГСА, 45ХН, 50ХФА.
    • Примеры маркировки: сталь 55Т2КМ – 0,55% углерода, 2% титана, 1% кобальта,
    • 1% молибдена.
    Термическая обработка улучшаемых сталей:
    • отжиг (после идет механическая обработка заготовки),
    • закалка на мартенсит,
    • высокий отпуск.
    Свойства детали после обработки: прочность (устойчивость к ударам и вибрации) HRC 30-35 (сорбит отпуска). Закалка на мартенсит+ высокий отпуск это улучшение.

    3. Азотируемые стали (0,3%<С<0,5%)

    • Из азотируемых сталей изготавливают детали испытывающие ударные и знакопеременные нагрузки, подверженные поверхностному износу. Например зубчатые колеса, распределительные валы и.т.д.3. Азотируемые стали (0,3%<С<0,5%)
    • Примеры азотируемых сталей (можно применять те же стали что и для улучшения): 30ХГСА, 45ХН, 50ХФА.
    Термическая обработка азотируемых сталей:
    • отжиг (после идет механическая обработка заготовки),
    • закалка на мартенсит,
    • высокий отпуск, азотирование (либо поверхностная закалка ТВЧ).
    • Свойства детали после обработки:
    • поверхность твердая и износостойкая HRC 60-65,
    • сердцевина прочная (устойчивость к ударам и вибрации) HRC 30-35 (сорбит отпуска).
    4. Пружинно-рессорные (0,5%<С<0,85%)
    • Из названия можно догадаться что из пружинно-рессорных сталей изготавливают упругие элементы машин. Например пружины, рессоры, мембраны.
    • Примеры пружинно-рессорных сталей: 85С2, 65Г, 50ХФА.
    Это интересно:  Титан и сплавы на его основе
    Термическая обработка пружинно-рессорных сталей:
    • отжиг (после идет механическая обработка заготовки),
    • закалка на мартенсит,
    • средний отпуск.
    • Свойства детали после обработки: упругость HRC 40-45 троостит отпуска.
    5. Строительные (С<0,2%)
    • Строительные стали применяются для изготовления металлоконструкциймашин и других инженерных сооружений.
    • Например сварные конструкции мостов, балок, ферм и.т.д. Примеры строительных сталей: 10ХСНД, 16Г2АФД, 09Г2С. Термическая обработка строительных сталей: подвергают отжигу и нормализации.
    • Если строительная сталь среднелегированная и высоколегированная может подвергаться закалке на мартенсит и высокому отпуску. Свойства после обработки: строительные конструкции должны быть прочными (устойчивыми к вибрации и ударам) HRC 30-35.

    Инструментальные стали

    Инструментальные стали предназначены для изготовления инструмента: резцы, фрезы, мерительный инструмент, штампы. Инструментальные стали имеют температуру теплостойкости которая определяет условия их работы. Температура теплостойкости (красностойкости) – максимальная температура нагрева Инструмента при которой он сохраняет свои рабочие свойства. Термическая обработка инструментальных сталей: отжиг (далее механическая обработка заготовки из которой будет изготовлен инструмент), закалка ан мартенсит, низкий отпуск. Инструмент должен обладать твердостью HRC 60-65.
    1. Углеродистые инструментальные стали

    Примеры маркировки: У9А, У12А. Температура теплостойкости 200С, что позволяет их использовать при низких скоростях резания менее 25м/мин.
    1. Низколегированные инструментальные стали

    Примеры маркировки: 9ХС (0,9% углерода, 1% хрома, 1% кремния), ХВСГ (1% углерода, 1% вольфрама, 1% кремния, 1% марганца). Если в начале марки не стоит число значит углерода 1%, если стоит однозначное число значит оно означает содержание углерода в десятых долях процента. Температура теплостойкости 200С.
    1. Быстрорежущие инструментальные стали

    Из названия становится ясно что их применяют при высоких скоростях резания около 25-50м/мин. Температура теплостойкости 600С. Примеры маркировки: Р9, Р6М5 (если в начале марки стали стоит буква Р значит это быстрорежущая инструментальная сталь, буква Р обозначает содержание вольфрама в процентах). Содержание углерода в быстрорежущих сталях 1%.

    Стали с особенными свойствами

    Высокопрочные конструкционные стали

    Высокопрочными называют стали, имеющие предел прочности 1500–2000 МПа. Для увеличения прочности стали вводится преимущественно никель. Виды высокопрочных сталей:
    • Среднеуглеродистые (например 30ХГСН2А, 40ХН2МА, 38ХН3МА) используется для изготовления деталей фюзеляжа, шасси, силовых сварных конструкций.
    • Мартенситно-стареющие они низкоуглеродистые их дополнительно легируют титаном, алюминием, молибденом (например 03Х13Н8Д2ТМ, 03Х9К14Н6М3Д).
    Это интересно:  Термическая обработка металлов
     Сталь нагревают до температур 820-850С. За счет повышенного содержания легирующих элементов охлаждение при закалке на мартенсит проводят на воздухе. В итоге получается так называемый безуглеродистый мартенсит который легко обрабатывается резанием. Далее после закалки проводят старение. Его проводят при температуре 480-520С затем быстро охлаждают получается перенасыщенный феррит (диаграмма железо-цементит) и выдерживают при комнатной в итоге выделяется третичный цементит. Применяются при низких температурах. Применяют для изготовления тяжелонагруженных деталей:
    • осей
    • зубчатых передач двигателя крепежных болтов
    Старение металлов – медленное самопроизвольное изменение свойств при комнатной температуре (естественное старение) при небольшой температуре нагрева (искусственное старение). Метастабильные аустенитные стали (трип-стали) (пример 30Х9Н8М4Г2С2) применяют для изготовления высоконагруженных деталей, тросов. Процесс получения: нагревают до 1000С-1100С, затем проводят пластическую деформацию при температуре 450-600С. (применение ограниченно т.к. присутствует необходимость в прокатном и другом оборудовании). Используется для изготовления подшипников качения. Так как происходит постоянный контакт шариков (роликов) с поверхностями внутреннего и наружного кольца Шарикоподшипниковая сталь должна обладать контактной выносливостью, твердостью и прочностью. Примеры маркировки: ШХ15, ШХ15СГ (в шарикоподшипниковых сталях 1% углерода). Термическая обработка шарикоподшипниковых сталей: отжиг (после которого проводится механическая обработка и штамповка), закалка (нагрев до температур 840-860С и охлаждение в масле), охлаждают до 20С для уменьшения остаточного аустенита, низкий отпуск в течении 1-2ч. Сталь должна иметь минимальное количество неметаллических включений (так как они приводят к преждевременному износу), для этих целей применяют электрошлаковый переплав. Шарики должны быть немного тверже колец. Требуемые свойства: кольца и шарики должны быть твердыми (HRC 60-65).

    Износостойкая высокомарганцевая аустенитная сталь

    Износостойкая литейная высокомарганцевая аустенитная сталь 110Г13Л (1,1 % углерода, 13 % марганца) работает на износ в условиях абразивного трения, давления и больших динамических нагрузок (такие условия работы характерны для траков гусеничных машин, щек дробилок и др. Термическая обработка: закалка (нагрев до температуры 1100С охлаждение в воде). Обладает износостойкостью только при ударах, когда происходит упрочнение аустенита и образуется мартенсит с кристаллической решеткой ГПУ.

    Коррозионностойкие (нержавеющие) стали

    Коррозия – это процесс разрушения металла под воздействием внешней среды. Для коррозионной стойкости в стали вводятся: хром, никель.
    Это интересно:  Металлы и стали. Методы замера твердости металлов. Структурный анализ металлов.

    Виды коррозионностойких сталей:

    • Хромистые после охлаждения на воздухе имеют ферритную, мартенситную, мартенситно-ферритную структуру.
    Стали 20Х13, 12Х13 применяются для изготовления деталей подверженных ударам, действию слабоагрессивных сред (предметы домашнего обихода, клапана гидравлических прессов, гаечные ключи). Термическая обработка: закалка (нагрев до 1000-1100С охлаждение в масле, высокий отпуск). Стали 30Х13, 40Х13 применяют для карбюраторных игл, пружин, хирургических инструментов. Термическая обработка: закалка (нагрев до температуры 1000-10500С охлаждение в масле, низкий отпуск). Если требуется более высокая коррозионная стойкость применяют стали с большим содержанием хрома (12Х17, 15Х25Т и др.).
    1. Хромоникелевые стали могут быть аустенитного, аустенитно-мартенситного или аустенитно-ферритного классов.
    Из сталей аустенитного класса изготовляют оболочки топливных баков и ракет, криогенной техники. Пример 12Х18Н9. Термическая обработка: Закалка (нагрев до температуры 1100-11500С, охлаждение в воде или на воздухе, затем подвергают холодной деформации, аустенит переходит в мартенсит). Из сталей аустенитно-мартенситного класса изготовляют обшивку, сопловые конструкции и силовые узлы летательных аппаратов. Пример 09Х15Н8Ю. Обладают хорошей свариваемостью. Термическая обработка: закалка (нагревают до температуры 9750С, после этого сталь хорошо обрабатывается резанием и деформируется, затем сталь обрабатывается холодом до -750С, далее проводят средний отпуск). Стали аустенитно-ферритного класса имеют преимущества в механических свойствах  и коррозионной стойкости перед аустенитным классом и применяются в химической и пищевой промышленности, судостроении, авиации, медицине. Содержат хрома около 18-22%. Пример 08Х22Н6Т.  

    Жаростойкие и жаропрочные стали

    1. Жаростойкие стали (окалиностойкие) стали работающие в ненагруженном состоянии в газовой среде при высоких температурах. Жаростойкость повышают введением хрома, алюминия и кремния. Примеры: 08Х17Т, 36Х18Н25С2.
    2. Жаропрочные стали
    Используются под нагрузкой при температуре свыше 500С. Жаропрочные стали перлитного класса применяются для изготовления деталей работающих при температуре 500-580С и малых нагрузках. Применяются для изготовления трубы пароперегревателей, арматура паровых котлов, детали крепежа. Жаропрочные стали мартенситного класса применяются для изготовления деталей работающих при температурах до 600С, деталей газовых турбин и паросиловых установок.  ]]>

    Помогла статья? Оцените её
    1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
    Загрузка...
    Adblock detector