Свойства углеродистых качественных сталей (гост 1050-80)

Марка	С, мас.%	σВ	σТ	δ		ψ	НВ		KCU, МДж/м2
		МПа			%
08	0,05 – 0,12	330	200	33		60	131		–
10	0,07 – 0,14	340	210	31		55	143		–
15	0,12 – 0,19	380	230	27		55	149		–
20	0,17 – 0,24	420	250	25		55	163		–
25	0,22 – 0,30	460	280	23		50	170		0,9
30	0,27 – 0,35	500	300	21		50	179		0,8
35	0,32 – 0,40	540	320	20		45	207		0,7
40	0,37 – 0,45	580	340	19		45	217		0,6
45	0,42 – 0,50	610	360	16		40	229		0,5
50	0,47 – 0,55	640	380	14		40	241		0,4
55	0,52 – 0,60	660	390	13		35	255		–
60	0,57 – 0,65	690	410	12		35	255		–

 

Спокойные стали маркируют без индекса, полуспокойные и кипящие с индексами соответственно «пс» «кп». Кипящими производят стали 08кп, 10кп, 15кп, 18кп, 20кп; полуспокойными – 08пс, 10пс, 15пс, 20пс.

В сталях допускается не более 0,8% Mn; 0,37% Si; 0,045% S;              0,035% P;  0,25% Cr;  0,3% Ni;  0,3% Cu;  0,08% As.

Легированные стали бывают качественными, высо­кокачественными и особовысококачественными. Эти группы сталей мно­гочисленны по числу марок.

Марка легированных сталей состоит из сочетания букв и цифр, обо­значающих ее химический состав [9]. По ГОСТ 4543-71 принято обозначать хром – X, никель – Н, марганец – Г, кремний – С, молибден – М, вольфрам – В, титан – Т, ванадий – Ф, алюминий – Ю, медь – Д, ниобий – Б, бор – Р, кобальт – К, цирконий – Ц. Число, стоящее после буквы, указы­вает на примерное содержание легирующего элемента в процентах. Если число отсутствует, то легирующего элемента меньше или около 1,4 мас.%, исключением является содержание Zr, B и Ti их концентрации значительно меньше и не превышают по содержанию 0,5 мас.%.  

Число в начале марки конструкционной легированной стали пока­зывает содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 40ХН3А в среднем содержит 0,40 % С, 1 % Сr и 3 % Ni. Буква А в конце марки означает, что сталь высококачественная. Особо высококачественные стали (например, после электрошлакового переплава) имеют в конце марки букву Ш, например 20ХГС-Ш.

Некоторые группы сталей содержат дополнительные обозначения: марки подшипниковых сталей начинаются с буквы Ш, автоматных – с буквы А.

Нестандартные легированные стали, выплавляемые заводом «Элект­росталь», маркируют сочетанием букв ЭИ (электросталь исследователь­ская) или ЭП (П – пробная) и порядковым номером (например, ЭИ415, ЭП716 и т. д.). После промышленного освоения условное обозначение за­меняют на марку, отражающую примерный состав стали.

Чугуны подразделяются на белый чугун, серый, высокопрочный и ковкий. Чугун с пластинчатым графитом в микроструктуре называют – серым чугуном, с шаровидным графитом – высокопрочным чугуном и с хлопьевидным графитом – ковким чугуном. Белый чугун содержит С в виде цементита Fe₃C. 

Белый чугун назван так по виду излома. Структура белого чугуна состоит их перлита, ледебурита и избыточного цементита. Поэтому он отличается высокой твердостью, хрупкостью, низкой прочностью и трудоемкостью механической обработки. Из отбеленного чугуна производят прокатные валки и др. Из белого чу­гуна делают отливки деталей с последующим отжигом на ковкий чу­гун.

Серый чугун (ГОСТ 1412–85) в изломе имеет темно-серый цвет вследствие того, что весь углерод или часть его выделяется в виде графита. В зависимости от распада цементита различают ферритный, феррито-перлитный и перлитный серые чугуны.

Серый ферритный чугун, получается при полном распаде цементита (входящего в состав ледебурита), перлита, а также структурно сво­бодного цементита. Структура чугуна состоит из феррита и графита.

Серый феррито-перлитный чугун характеризуется меньшей сте­пенью графитизации, поскольку ей подвергается цементит (входящий в состав ледебурита), вторичный цементит и цементит, входящий в состав перлита. При этом образуется структурно свободный феррит, освобождающийся из перлита. Структура становится феррито-перлитной с графитом.

Серый перлитный чугун образуется, когда графитизации подвер­гается полностью цементит, входящий в состав ледебурита, и вторич­ный цементит. Структура перлитного чугуна после окончательных превращений состоит из перлита и графита.

Марка серого чугуна состоит из букв СЧ (серый чугун) и цифры, показывающей уменьшенное в десять раз значение (в мегапоскалях) временного сопротивления при растяжении. Например, марка СЧ 25 означает, что чугун имеет σ_В = 250 МПа.

Ковким чугуном (ГОСТ 1215–79) является белый чугун, графитизированный термической обработкой (отжигом, томлением). Для получения ковкого чугуна необходимо белый чугун нагреть до 950 – 1000 °С и затем после длительной выдержки охладить с малой скоростью до обычной температуры.  В зависимости от степени графитизации ковкий чугун может быть ферритным или перлитным, а также феррито-перлитным. Разная степень графитизации достигается изме­нением условий отжига. Ковкий чугун не поддается ковке.

Маркируют ковкие чугуны буквами КЧ и числами, первое из которых указывает уменьшенное в десять раз значение σ_В, второе значение δ. Например, марка КЧ 60 – 3 означает, что чугун имеет σ_В = 600 МПа и δ = 3%.

Высокопрочный чугун (ГОСТ 7293–85). Серый чугун с округлой (глобулярной) формой графита, получае­мый при модификации Mg или Сr, называют высоко­прочным чугуном. Такая форма графита определяет наибольшую сплошность металлической основы, а следовательно, высокую прочность, повышенную пластичность и ударную вязкость. Высокопрочный чугун получают из обычного серого перлитного чугуна.

Марка высокопрочного чугуна состоит из букв ВЧ и цифры, показывающей уменьшенное в десять раз значение временного сопротивления  при растяжении. Например, марка ВЧ 100 означает, что чугун имеет  σ_В = 1000 МПа.