МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ – 1 кратко о стали и обозначениях Разработал В. В. Шушерин К. т. н. , доцент Эксперт по премиям Правительства РФ в области качества
СВЕДЕНИЯ О СТАЛЯХ • СТАЛЬ – сплав железа с углеродом при содержании углерода не более 2, 14%. Эвтектоид Fe 0, 8%С 2, 14%С 4, 3% С Классификация сталей и их свойства: - По содержанию углерода; - По химсоставу; - По качеству; - По назначению. 6, 67%С
КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ • По содержанию углерода: - Низкоуглеродистые – до 0, 25%С. Примеры обозначения: Сталь 08; Сталь 10; Сталь 25. - Среднеуглеродистые – от 0, 3 до 0, 65%С. Примеры обозначения: Сталь 35; Сталь 45; Сталь 65 Г. - Высокоуглеродистые – углерода более 0, 65%. Примеры обозначения: Сталь У 8 (Углерода 0, 8%). • По качеству углеродистые стали: - Стали обыкновенного качества (Сталь Ст. 3 и др. ). - Стали качественные (Сталь 45 и др. ). - Стали высококачественные (Сталь У 8 А и др. )
КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ • По химсоставу: - Углеродистые; - Легированные. Легирующие элементы 1) Х-хром - придает износостойкость 2) Г-марганец - даёт прочность и износостойкость. 3) Н-никель – улучшает прокаливаемость. 4) В-вольфрам дает твердость и жаростойкость 5) М-молибден – улучшает структуру стали.
КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ По назначению: • Конструкционные стали, т. е. стали из которых изготавливают детали, они содержат углерода – до 0, 65% • Инструментальные стали – содержат углерода 0, 8% и более.
МАРКИРОВКА СТАЛЕЙ • Конструкционные углеродистые качественные стали: Сталь 08; Сталь 20; Сталь 35; Сталь 45; Сталь 65 Г. Применение – изготовление деталей машин. • Конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества: - Группа А – гарантированы механические свойства: Сталь Ст3; Сталь Ст5 кп; Сталь Ст6 пс; Сталь Ст0 сп. (А –не пишут); - Группа Б – гарантирован химический состав: БСт3; БСт4 кп; - Группа В – гарантирован химсостав и механические свойства: ВСт3 сп; ВСт5; • Углеродистые инструментальные стали: Сталь У 8; Сталь У 8 А; У 13 А. • Легированные конструкционные стали: 20 Х; 40 ХН; 30 ХГСА; 18 ХГТ. • Легированные инструментальные стали: Р 18; Р 6 М 5; ХВГ.
КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ • Основные конструкционные материалы: - сталь; - чугун; - алюминиевые сплавы; - сплавы меди; - композиционные материалы.
СТАЛЬ • СТАЛЬ – сплав железа с углеродом при содержании углерода не более 2, 14%. Чугун Сталь C 0 0, 8% Эвтектоид 2, 14% 2, 4% 6, 67%
Диаграмма затвердевания железа t°C 1539 1392 911 768 ОЦК - Feα ГЦК - Feγ ОЦК - Feα т. Кюри Время
Решетка ОЦК Feα Объемно-центрированный куб
Решетка ГЦК Feγ Гранецентрированный куб
ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ железа с углеродом Feα С Феррит Аустенит Fe Fe 3 C Перлит Feγ
Структуры сплавов Феррит Перлит
Фрагмент диаграммы Fe - C t , °C E 1147° G 911° Ф – феррит П – перлит А 727° А – аустенит Ф Ц - Цементит Ф+А P S К П П+Ц Ф+П 0 0, 8% Эвтектоид 2, 14% %С
Доэвтектоидная сталь – феррит + перлит Ф П Эвтектоидная сталь - Перлит Заэвтектоидная сталь – перлит + цементит – (белый)
КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ • По содержанию углерода: - Низкоуглеродистые – до 0, 25%С. Примеры обозначения: Сталь 08; Сталь 10; Сталь 25. - Среднеуглеродистые – от 0, 3 до 0, 65%С. Примеры обозначения: Сталь 35; Сталь 45; Сталь 65 Г. - Высокоуглеродистые – углерода более 0, 65%. Примеры обозначения: Сталь У 8 (Углерода 0, 8%). • По качеству углеродистые стали: - Стали обыкновенного качества (Сталь Ст. 3 и др. ). - Стали качественные (Сталь 45 и др. ). - Стали высококачественные (Сталь У 8 А и др. )
КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ • По назначению: - Конструкционные – это стали углеродистые качественные. Пример : Сталь 20; Сталь 45 и др. - Инструментальные (Углерода – 0, 8% и более). Пример: Сталь У 8; У 13; У 8 А; У 13 А. • По хим. составу: - Углеродистые; - Легированные. Примеры легированных конструкционных сталей: Сталь 40 Х; Сталь 18 ХГТ и др. Примеры легированных инструментальных сталей: Сталь Р 6 М 5; Сталь ХВГ; 40 Х 13 и др. ;
Легирующие элементы 1) Х-хром 2) Г-марганец - даёт прочность и износостойкость. 3) Т-титан – снижает межкристаллитную коррозию. 4) С-кремний – даёт упругость. 5) Н-никель – улучшает прокаливаемость. 6) В-вольфрам 7) Д-медь 8) К-кобальт 9) Ф-ванадий 10) Б-ниобий 11) Р-бор 12) М-молибден
Термообработка сталей
Виды термообработки t , °C Закалка E 1147° (для сталей с содержанием углерода 0. 3 и более G 911° А 727° Ф Отжиг Ф+А P S К Отпуск 450° П 250 П+Ц Ф+П 0 0, 8% Эвтектоид 2, 14% %С
Обозначение твердости на чертежах • Пример обозначения твердости по Бринелю: 220… 250 НВэ. • Метод измерений: Твердость зависит от материала F D и термообработки Лупа Бринеля Диаметр отпечатка
Обозначение твердости на чертежах • Обозначение твердости по Роквеллу: 45… 50 HRc • Метод измерения твердости: 2 F Алмазный конус Малая шкала 1 Большая шкала Алмазный конус F Кулачок
Обозначение твердости на чертежах • Обозначение твердости по Виккерсу: 800… 1200 HV • Метод измерения F
Обозначение твердости на чертежах Твердость зависит от материала и термообработки. Назначают твердость в зависимости от условий: …… • Обозначение твердости по Бринелю: 220… 250 НВэ. • Метод измерений: F D Лупа Бринеля
Обозначение твердости на чертежах • Обозначение твердости по Роквеллу: 45… 50 HRc • Метод измерения твердости: F Малая шкала Большая шкала Наконечник F
Обозначение твердости на чертежах • Обозначение твердости по Виккерсу: 800… 1200 HV • Метод измерения F
Скачать презентацию МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ 1 кратко о стали и обозначениях
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ.ppt