Лекционный курс по дисциплине МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Для специальности

Лекционный курс по дисциплине «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ» * Для специальности (280705. 62) Техносферная безопасность * Профиль Инженерная защита окружающей среды * Квалификация (степень) выпускника БАКАЛАВР * Форма обучения очная * Ведущий преподаватель, профессор, доктор технических наук Габидуллин Махмуд Гарифович

*CТАЛИ. *КЛАССИФИКАЦИЯ, СВОЙСТВА, МАРКИРОВКА *

*1. Общие сведения о сталях *2. Общая классификация металлов *3. Стали. Классификация и маркировка *4. Чугуны. Классификация и маркировка *

*

* Металлами называют вещества, характерными свойствами которых являются высокая прочность, пластичность, теплои электропроводность, особый блеск, называемый металлическим. * Металлические элементы составляют почти 3/4 всех существующих в природе элементов, но не все находят широкое применение в строительстве. Некоторые из них встречаются очень редко. Из наиболее ценных и важных для техники и строительства металлов лишь немногие содержатся в земной коре в больших количествах: алюминий, железо, магний, титан и др. В строительстве металлы применяются в виде металлопроката и металлических изделий. * Металлы, применяемые в строительстве, делят на две группы — черные и цветные. *

* Для изготовления металлопроката использует различные виды металлов. * Черный металл представляет собой железо и все виды его сплавов (сталь, чугун, ферросплавы). * Для большинства отраслей промышленности и строительства черные металлы занимают важнейшее место. Еще тысячелетия назад железо использовалось для изготовления различных орудий труда, однако по мере развития промышленности требования к материалу стали возрастать и железо, несмотря на все его выдающиеся свойства, перестало соответствовать необходимым требованиям прочности. * Именно в это время люди начали использовать такие сплавы железа как чугун и сталь, которые отличаются большой прочностью и твердостью. *Виды металлов

* Металлы, применяемые в строительстве, разделяются на две группы: черные и цветные. * Черные металлы представляют собой сплав железа с углеродом. * Кроме углерода черные металлы в небольшом количестве могут содержать кремний, марганец, фосфор, серу и другие химические элементы. * Для придания черным металлам специфических свойств к ним добавляют некоторые так называемые легирующие вещества — медь, никель, хром и др. * Черные металлы в зависимости от содержания углерода подразделяют на чугуны и стали. * Виды металлов

* Cталь - cплав железа, чугуна и углерода. * В зависимости от компонентов сплава, сталь подразделяется на несколько видов. * Для производства металлорежущих инструментов применяется твердая сталь, для изготовления деталей, которым требуется наиболее высокая стойкость к коррозии, - нержавеющая сталь, в состав которой входят хром и никель. * Основные достоинства стали состоят в том, что ей можно придать любую форму посредством прокатки, литья и других способов металлообработки. Термообработка позволяет получать сталь с самыми различными физическими и химическими свойствами. Так, мягкие стали можно обрабатывать даже с использованием ручного инструмента, а некоторые виды твердых сталей позволяют резать стекло. *

*

*

*

*

Наименование металла Хром Никель Кобальт Молибден Вольфрам Титан Медь Марганец Кремний Ванадий Бор Азот Ниобий Селен Цирконий Алюминий Наличие редкоземельных металлов Обозначение в маркировке Х Н К М В Т Д Г С Ф Р А Б Е Ц Ю Примечание Ч Маркировка сталей

* Существуют свои обозначения для разных типов сталей в зависимости от их состава и предназначения. * КП — кипящая сталь - низкоуглеродистая сталь, содержащая достаточно оксида железа для того, чтобы непрерывно образовывался монооксид углерода при затвердевании слитка, что приводит к отсутствию усадочной пористости на поверхности и периферии металла. Листы и штрипсы, изготовленные из слитков кипящей стали, обычно имеют хорошее качество поверхности. * Кипящая сталь получается при неполном раскислении. Её раскисление продолжается при остывании слитка. CO выделяется из стали, способствуя удалению из неё водорода и азота, в виде пузырьков, вызывая её «кипение» . * Fe. O + C = Fe + CO. * Сталь, выпускаемая из сталеплавильных агрегатов слабо раскислённой, поэтому при её застывании в изложницах продолжается окисление содержащегося в ней углерода кислородом, растворённым в стали, что внешне выражается выделением пузырьков газа (кипением металла). КП сталь дешевле спокойной стали и полуспокойной стали, однако уступает им по механическим свойствам, поэтому КП с. для изделий ответственного назначения не применяют.

* ПС — полуспокойная сталь получается при раскислении (в печи, ковше или изложнице) жидкого металла, менее полном, чем при выплавке спокойной стали, но большем, чем при производстве кипящей стали. * ПС с. затвердевает без кипения, но с выделением газов. В слитке ПС с. содержится меньше пузырей, чем в слитке кипящей стали, а усадочная раковина меньше, чем в слитке спокойной стали. * ПС с. по качеству занимает среднее место между кипящей и спокойной сталью, частично заменяя последнюю , главным образом в виде конструкционной стали. * ПС с. дешевле спокойной стали, а выход годного проката из слитков при производстве ПС с. на 8 - 10% выше. * Сталь, которая не полностью раскислена и содержит достаточно растворенного кислорода, чтобы реагировать с углеродом, образуя монооксид углерода, таким образом избегая усадки при затвердевании.

* СП — спокойная сталь - литая сталь, более полно раскисленная по сравнению с кипящей сталью и полуспокойной сталью, что достигается вводом в печь или в ковш (иногда в изложницы) увеличенного количества сильных раскислителей ферросилиция, алюминия и др. * Сталь, обрабатываемая сильным раскислителем типа кремния или алюминия для того чтобы снизить содержание кислорода до такого уровня, что не возникает никакой реакции между углеродом и кислородом в течение кристаллизации.

* Спокойная сталь застывает без выделения газов. В верхней части образуется усадочная раковина, а в средней части - осевая рыхлость. * Слитки кипящей стали усадка рассредоточена по полостям газовых пузырей. При прокатке газовые пузыри завариваются. Углерод, сера и фосфор потоками выносятся на поверхность, отчего качества её ухудшаются. Поэтому при прокатке срезают только верхнюю часть. * Слитки полуспокойной стали имеют в верхней части структуру кипящей стали, а в нижней – спокойной. Ликвация в верхней части слитков близка к ликвации спокойной стали, но слитки полуспокойной стали не имеют усадочной раковины. *

*Классификация сталей и сплавов производится: * - по химическому составу; * - по структурному составу; * - по качеству (по способу производства и содержанию вредных примесей); * - по степени раскисления и характеру затвердевания металла в изложнице; * - по назначению. *

*Химический состав * По химическому составу углеродистые стали делят в зависимости от содержания углерода на следующие группы: *малоуглеродистые - менее 0, 25% С; *среднеуглеродистые - 0, 25. . . 0, 5% С; *высокоуглеродистые - более 0, 6 %С. *

* Для улучшения технологических свойств стали легируют. * Легированной называется сталь, в которой, кроме обычных примесей, содержатся специально вводимые в определенных сочетаниях легирующие элементы (Сr, Ni, Мо, Wo, V, Аl, В, Тi и др. ), а также Mn и Si в количествах, превышающих их обычное содержание как технологических примесей (1% и выше). Как правило, лучшие свойства обеспечивает комплексное легирование. В легированных сталях их классификация по химическому составу определяется суммарным процентом содержания легирующих элементов: * - низколегированные - менее 2, 5%; * - среднелегированные - 2, 5. . . 10%; * - высоколегированные > 10% *

*Структурный состав Легированные стали и сплавы делятся также на классы по структурному составу: * - в отожженном состоянии - доэвтектоидный, заэвтектоидный, ледебуритный (карбидный), ферритный, аустенитный; * - в нормализованном состоянии - перлитный, мартенситный и аустенитный. * К перлитному классу относят углеродистые и легированные стали с низким содержанием легирующих элементов, * * к мартенситному - с более высоким, к аустенитному - с высоким содержанием легирующих элементов.

По качеству (по способу производства) и содержанию примесей, стали и сплавы делятся на четыре группы Группа S, % Р, % Обыкновенного качества (рядовые) менее 0, 06 менее 0, 07 Качественные менее 0, 04 менее 0, 035 Высококачественные менее 0, 025 Особовысококачестве нные менее 0, 015 менее 0, 025 * Классификация сталей по качеству

*

*Конструкционные стали обыкновенного качества нелегированные обозначают буквами Ст. * например, Ст. 3; Ст. 3 кп * Цифра, стоящая после букв, условно обозначает процентное содержание углерода в стали, индекс кп указывает на то, что сталь относится к кипящей, т. е. неполностью раскисленная в печи и содержащая незначительное количество закиси железа, что обусловливает продолжение кипения стали в изложнице. Отсутствие индекса означает, что сталь спокойная.

*Обозначение стали по содержанию углерода * Ст0 < 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%.

*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.

* Например: Ст1 кп 2 - углеродистая сталь обыкновенного качества, кипящая, № марки 1, второй категории, поставляется потребителям по механическим свойствам (группа А); * ВСт5 Г - углеродистая сталь обыкновенного качества с повышенным содержанием марганца, спокойная, № марки 5, первой категории с гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В); * Вст0 - углеродистая сталь обыкновенного качества, номер марки 0, группы Б, первой категории (стали марок Ст0 и Бст0 по степени раскисления не разделяют).

*Конструкционные нелегированные качественные стали *например, Ст. 10; Ст. 20; Ст. 30; Ст. 45 * *обозначают двузначным числом, указывающим на среднее содержание углерода в стали 0, 10%; 0, 20%; и т. д.

*Конструкционная низколегированная *09 Г 2 С * расшифровывается как сталь, углерода в которой около 0, 09% и содержание легирующих компонентов марганца, кремния и других, составляет в сумме менее 2, 5%. *Стали 10 ХСНД и 15 ХСНД * отличаются разницей углерода, в таких сталях среднее содержание каждого элемента содержится менее 1% процента, поэтому цифры за буквой не ставятся.

*Конструкционные легированные стали, такие как *20 Х; 30 Х; 40 Х * обозначают буквами и цифрами, в данном случае марка показывает содержание углерода и основного легирующего элемента хрома. * Цифры после каждой буквы обозначают примерное содержание соответствующего элемента, однако при содержании легирующего элемента менее 1, 5% цифра после соответствующей буквы не ставится.

*30 ХГСА - хромокремнемарганцевая сталь, обладает большой прочностью и повышенным сопротивлением к ударным нагрузкам. В состав марки входит углерод 0, 30%, кроме углерода содержит марганец, кремний и хром, примерно в равных долях по 0, 8— 1, 1% * Содержание серы и фосфора не должно превышать 0, 03% для каждого из этих элементов, поэтому в конце таких марок ставится буква А, что свидетельствует о дополнительных показателей качества марок, * например, 20 ХН 4 ФА; 38 ХН 3 МА * Ф – ванадия – 1%, молибдена – 1% * Также обозначаются и конструкционные рессорнопружинные стали, такие как 60 С 2 А, 65 Г – (г – марганец), где первые цифры показывают углерод в сотых долях процента, (0, 60 и 0, 65 соответственно).

*Качественные стали - для производства паровых котлов и сосудов высокого давления * обозначают как конструкционные нелегированные стали, с добавлением буквы К *например, 20 К; 22 К

*Литейные конструкционные стали *обозначаются как качественные и легированные, но в конце наименования ставят букву Л, *35 ХМЛ (хром-1%, молибден 1%, литейный) 40 ХЛ

*Стали строительные * обозначают буквой С и цифрами, соответствующими минимальному пределу текучести стали. Дополнительно применяют обозначения: Т — термоупрочненный прокат, К — повышенная коррозионная стойкость, *например, С 345 Т; С 390 К * Аналогично буквой Д обозначают повышенное содержание меди * С 345 Д; С 375 Д

*Стали инструментальные нелегированные * делят на качественные, обозначаемые буквой У и цифрой, указывающей среднее содержание углерода *например, У 7; У 8; У 10 * и высококачественные, обозначаемые дополнительной буквой А в конце наименования *например, У 8 А; У 10 А; У 12 А * или дополнительной буквой Г, указывающей на дополнительное увеличение содержания марганца *например, У 8 ГА (г – марганец)

*Стали инструментальные легированные, обозначаются также как и конструкционные легированные. *Например, ХВГ * расшифровка этой марки показывает наличие в ней основных легирующих элементов: Хрома, Вольфрама, Марганца. *Эта сталь отличается от *9 ХВГ * повышенным содержанием в ней углерода, примерно 1%, поэтому цифра в начале марки не ставится.

*Стали быстрорежущие * расшифровываются следующим образом - такие марки имеют букву Р (с этого начинается обозначение стали), затем следует цифра, указывающая среднее содержание вольфрама например, Р 18; Р 9 * затем следуют буквы и цифры, определяющие массовое содержание элементов. *например, Р 6 М 5 * цифра 5 показывает долю молибдена в этой марке. Содержание хрома не указывают, т. к. оно составляет стабильно около 4% во всех быстрорежущих сталях и углерода, т. к. последнее всегда пропорционально содержанию ванадия. * Следует заметить, что если содержание ванадия превышает 2, 5%, буква Ф и цифра указывается * например, стали Р 6 М 5 Ф 3.

*Сталь электротехническая нелегированная АРМКО, *Ее еще называют технически чистое железо например, 10880; 20880 * Такие марки содержат минимальное количество углерода, менее 0, 04%, благодаря чему имеют очень малое удельное электрическое сопротивление. * Первая цифра указывает на вид обработки (1 - кованный или горячекатаный, 2 - калиброванный). Вторая цифра 0 говорит, что сталь нелегированная, без нормируемого коэффициента старения; 1 с нормируемым коэффициентом старения. Третья цифра указывает на группу по основной нормируемой характеристике. Четвертая и пятая - количество значения основной нормируемой характеристики.

*Подшипниковые стали конструкционные *они обозначаются также как и легированные, маркировка начинается с буквы Ш * например, ШХ 4; ШХ 15 СГ * Цифра 15 говорит о содержании легирующего хрома, примерная доля которого равна 1, 5%, в стали ШХ 4 0, 4% соответственно.

*Конструкционные нелегированные качественные стали *например, Ст. 10; Ст. 20; Ст. 30; Ст. 45, * обозначают двузначным числом, указывающим на среднее содержание углерода в стали 0, 10%; 0, 20%; и т. д.

*Стали качественные * Стали качественные по химическому составу бывают углеродистые или легированные (08 кп, 10 пс, 20). * Они также выплавляются в конвертерах или в основных мартеновских печах, но с соблюдением более строгих требований к составу шихты, процессам плавки и разливки. Углеродистые стали обыкновенного качества и качественные по степени раскисления и характеру затвердевания металла в изложнице делятся на спокойные, полуспокойные и кипящие. * Каждый из этих сортов отличается содержанием кислорода, азота и водорода. Так в кипящих сталях содержится наибольшее количество этих элементов.

*Стали высококачественные * Стали высококачественные выплавляются преимущественно в электропечах, а особо высококачественные - в электропечах с электрошлаковым переплавом (ЭШП) или другими совершенными методами, что гарантирует повышенную чистоту по неметаллическим включениям (содержание серы и фосфора менее 0, 03%) и содержанию газов, а, следовательно, улучшение механических свойств. * Это такие стали как 20 А, 15 Х 2 МА.

*Стали особовысококачественные * Особовысококачественные стали подвергаются электрошлаковому переплаву, обеспечивающему эффективную очистку от сульфидов и оксидов. * Данные стали выплавляются только легированными. Их производят в электропечах и методами специальной электрометаллургии. * Содержат не более 0, 01% серы и 0, 025% фосфора. * Например: 18 ХГ-Ш, 20 ХГНТР-Ш. * Расшифровка сталей конструкционных подшипниковых, производится так, они обозначаются также как и легированные, маркировка начинается с буквы Ш (например, ШХ 4; ШХ 15 СГ). Цифра 15 говорит о содержании легирующего хрома, примерная доля которого равна 1, 5%, в стали ШХ 4 0, 4% соответственно. Существует множество других марок, подробнее о наличии в них элементов и примесей можно узнать в нашем марочнике, для этого достаточно воспользоваться поиском.

*Классификация стали по назначению *По назначению стали и сплавы классифицируются на: * *- конструкционные, *- инструментальные *- с особыми физическими и химическими свойствами.

*Строительные стали *К строительным сталям относятся углеродистые стали обыкновенного качества, а также низколегированные стали. Основное требование к строительным сталям - их хорошая свариваемость. *Например: С 255, С 345 Т, С 390 К, С 440 Д. *.

*Стали для холодной штамповки *Для холодной штамповки применяют листовой прокат из низкоуглеродистых качественных марок стали *08 Ю, 08 пс и 08 кп

*Цементируемые стали * Цементируемые стали применяют для изготовления деталей, работающих в условиях поверхностного износа и испытывающих при этом динамические нагрузки. * К цементируемым относятся малоуглеродистые стали, содержащие 0, 1 -0, 3% углерода * (такие, как 15, 20, 25), * а также некоторые легированные стали * (15 Х, 20 Х, 15 ХФ, 20 ХН 12 ХНЗА, 18 Х 2 Н 4 ВА, 18 Х 2 Н 4 МА, 18 ХГТ, ЗОХГТ, 20 ХГР).

*Улучшаемые стали * К улучшаемым сталям относят стали, которые подвергают улучшению - термообработке, заключающейся в закалке и высоком отпуске. * К ним относятся: * - среднеуглеродистые стали (35, 40, 45, 50), * - хромистые стали (40 Х, 45 Х, 50 Х), * - хромистые стали с бором (ЗОХРА, 40 ХР), * - хромоникелевые, хромокремниемарганцевые, хромоникельмолибденовые стали.

*Высокопрочные стали * Высокопрочные стали - это стали, у которых подбором химического состава и термической обработкой достигается предел прочности примерно вдвое больший, чем у обычных конструкционных сталей. * Такой уровень прочности можно получить в среднеуглеродистых легированных сталях - таких, как * ЗОХГСН 2 А, 40 ХН 2 МА, ЗОХГСА, * 38 ХНЗМА, ОЗН 18 К 9 М 5 Т, 04 ХИН 9 М 2 Д 2 ТЮ.

*Пружинные стали * Пружинные (рессорно-пружинные) стали сохраняют в течение длительного времени упругие свойства, поскольку имеют высокий предел упругости, высокое сопротивление разрушению и усталости. * К пружинным относятся : * - углеродистые стали (65, 70), * - стали, легированные элементами, которые повышают предел упругости - кремнием, марганцем, хромом, вольфрамом, ванадием, бором * (60 С 2, 50 ХГС, 60 С 2 ХФА, 55 ХГР).

*Подшипниковые стали * Подшипниковые (шарикоподшипниковые) стали имеют высокую прочность, износоустойчивость, выносливость. * К подшипниковым предъявляют повышенные требования на отсутствие различных включений, макро - и микропористости. * Обычно шарикоподшипниковые стали характеризуются высоким содержанием углерода (около 1%) и наличием хрома (ШХ 9, ШХ 15).

*Автоматные стали * Автоматные стали используют для изготовления неответственных деталей массового производства (винты, болты, гайки и др. )> обрабатываемых на станках-автоматах. * Эффективным металлургическим приемом повышения обрабатываемости резанием является введение в сталь серы, селена, теллура, а также свинца, что способствует образованию короткой и ломкой стружки, а также уменьшает трение между резцом и стружкой. * Недостаток автоматных сталей - пониженная пластичность. * К автоматным сталям относятся такие стали, как * А 12, А 20, АЗО, А 40 Г, АС 11, АС 40, АЦ 45 Г 2, АСЦЗОХМ, АС 20 ХГНМ.

*Износостойкие стали * Износостойкие стали применяют для деталей, работающих в условиях абразивного трения, высокого давления и ударов (крестовины железнодорожных путей, траки гусеничных машин, щеки дробилок, черпаки землеройных машин, ковши экскаваторов и др. ) * Пример износостойкой стали – * высокомарганцовистая сталь 110 Г 13 Л.

*Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали * Изделия из собственно коррозионностойких сталей (лопатки турбин, клапаны гидравлических прессов, пружины, карбюраторные иглы, диски, валы, трубы и др. ) работают при температуре эксплуатации до 550°С. * Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали - легированные стали с большим содержанием хрома (не менее 12%) и никеля. * Хром образует на поверхности изделия защитную (пассивную) оксидную пленку. * Углерод в нержавеющих сталях - нежелательный элемент, а чем больше хрома, тем выше коррозионная стойкость.

*Жаропрочные стали * Жаропрочные стали способны работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и при этом обладают достаточной жаростойкостью. Данные стали и сплавы применяются для изготовления труб, клапанных, паро- и газотурбинных деталей (роторы, лопатки, диски и др. ). Для жаропрочных и жаростойких машиностроительных сталей используются малоуглеродистые (0, 1 -0, 45% С) и высоколегированные (Si, Cr, Ni, Со и др. ). * Жаропрочные стали и сплавы в своем составе обязательно содержат никель, который обеспечивает существенное увеличение предела длительной коррозионной прочности при незначительном увеличении предела текучести и временного сопротивления, и марганец.

* Они могут дополнительно легироваться молибденом, вольфрамом, ниобием, титаном, бором, иодом и др. Так, микролегирование бором, а также редкоземельными и некоторыми щелочноземельными металлами повышает такие характеристики, как число оборотов при кручении, пластичность и вязкость при высоких температурах. Рабочие температуры современных жаропрочных сплавов составляют примерно 45 -80% от температуры плавления. Эти стали классифицируют по температуре эксплуатации (ГОСТ 20072 -74): * - при 400 -550°С - 15 ХМ, 12 Х 1 МФ, 25 Х 2 М 1 Ф, 20 ХЗМВФ; - при 500 -600°С - 15 Х 5 М, 40 ХЮС 2 М, 20 X 13; - при 600 -650°С - 12 Х 18 Н 9 Т, 45 Х 14 Н 14 В 2 М, ЮХЦН 23 ТЗМР, ХН 60 Ю, ХН 77 ТЮР, ХН 56 ВМКЮ, ХН 62 МВКЮ.

*Жаростойкие стали * Жаростойкие (окалиностойкие) стали обладают стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах, в том числе серосодержащих, при температурах: * +550 -1200°С * - в воздухе, печных газах * (15 X 5, 15 Х 6 СМ, 40 Х 9 С 2, ЗОХ 13 Н 7 С 2, 12 X 17, 15 X 28), * - окислительных и науглероживающих средах * (20 Х 20 Н 14 С 2, 20 Х 23 Н 18), * - работают в ненагруженном или слабонагруженном состоянии, так как могут проявлять ползучесть приложении больших нагрузок.

*Инструментальные стали * Инструментальные стали по назначению делят на стали для режущих, измерительных инструментов, штамповые стали. * Стали для режущих инструментов должны быть способными сохранять высокую твердость и режущую способность продолжительное время, том числе и при нагреве. * В качестве сталей для режущих инструментов применяют углеродистые, легированные инструментальные, быстрорежущие стали.

*Углеродистые инструментальные стали * Углеродистые инструментальные стали содержат 0, 65 -1, 32% углерода. * Например, стали марок У 7, У 7 А, У 13 А. * К данной группе, помимо нелегированных углеродистых инструментальных сталей, условно относят также стали с небольшим содержанием легирующих элементов, которые не сильно отличаются от углеродистых.

*Легированные инструментальные стали * В данную группу сталей входят стали, содержащие легирующие элементы в количестве 1 -3%. * Легированные инструментальные стали имеют повышенную (по сравнению с углеродистыми инструментальными сталями) теплостойкость - до +300°С. * Наиболее широко используют стали: * - 9 ХС * - ХВГ (сверла, фрезы, зенкеры), (протяжки, развертки), * - ХВГС (фрезы, зенкеры, сверла больших диаметров).

*Быстрорежущие стали * Быстрорежущие стали применяют для изготовления различного режущего инструмента, работающего на высоких скоростях резания, так как они обладают высокой теплостойкостью - до +650°С. * Наибольшее распространение получили быстрорежущие стали марок * Р 9, Р 18, Р 6 М 5, Р 9 Ф 5, РЮК 5 Ф 5.

*Штамповые стали * Штамповые стали обладают высокой твердостью и износостойкостью, прокаливаемостью и теплостойкостью. *Стали для штампов холодного деформирования * Эти стали должны обладать высокой твердостью, износостойкостью и прочностью, сочетающейся с достаточной вязкостью, также должны быть теплостойкими. * Например * Х 12 Ф 1, Х 12 М, Х 6 ВФ, 6 Х 5 ВЗМФС, 7 ХГ 2 ВМ. * Во многих случаях для изготовления штампов для холодного деформирования используют быстрорежущие стали.

*Стали для штампов горячего деформирования * Эти стали должны иметь высокие механические свойства (прочность и вязкость) при повышенных температурах и обладать износостойкостью, окалиностойкостью, разгаростойкостью и высокой теплопроводностью. * Примером таких сталей могут служить стали * 5 ХНМ, 5 ХНВ, 4 ХЗВМФ, 4 Х 5 В 2 ФС, ЗХ 2 В 8 Ф, 4 Х 2 В 5 МФ.

*Валковые стали * Данные стали применяют для рабочих, опорных и прочих валков прокатных станов, бандажей составных опорных валков, ножей для холодной резки металла, обрезных матриц и пуансонов. *К валковым сталям относят такие марки: *90 ХФ, 9 X 1, 55 Х, 60 ХН, 7 Х 2 СМФ.

*Стали для измерительных инструментов * Инструментальные стали для измерительных инструментов (плиток, калибров, шаблонов) помимо твердости и износостойкости должны сохранять постоянство размеров и хорошо шлифоваться. * Обычно применяют стали * У 8. . . У 12, X, 12 X 1, ХВГ, Х 12 Ф 1. * Измерительные скобы, шкалы, линейки и другие плоские и длинные инструменты изготовляют из листовых сталей 15, 15 Х. * Для получения рабочей поверхности с высокой твердостью и износостойкостью инструменты подвергают цементации и закалке.

*Жаростойкие стали характеризуют по температуре начала интенсивного окисления. *Величина этой температуры определяется содержанием хрома в сплаве. *Так, при. 15% Cr температура эксплуатации изделий составляет +950°С, а при 25% Cr до +1300°С. *Жаростойкие стали также легируют никелем, кремнием, алюминием.

*Структура для наиболее характерных сплавов этого назначения может быть: * ферритно-карбидной и мартенситной (12 X 13, 20 Х 17 Н 2, 30 X 13, 40 X 13, 95 X 18 - для слабых агрессивных сред (воздух, вода, пар); * ферритной (15 X 28) - для растворов азотной и фосфорной кислот; * аустенитной (12 Х 18 НЮТ) - в морской воде, органических и азотной кислотах, слабых щелочах; * мартенситно-стареющей (ЮХ 17 Н 13 МЗТ, 09 Х 15 Н 8 Ю) - в фосфорной, уксусной и молочной кислотах.

* Сплав 06 ХН 28 МТ может эксплуатироваться в условиях горячих (до 60°С) фосфорной и серной (концентрации до 20%) кислот. * Коррозионностойкие стали и сплавы классифицируют в зависимости от агрессивности среды, в которой они используются, и по их основному потребительскому свойству на собственно коррозионно-стойкие, жаропрочные и криогенные.

*Спасибо за внимание!