matznav_tkm_DKR

сталі, так як вони зберігаються незмінними у ділянках, що не піддаються нагріванню при зварюванні. Для оцінки зварюваності важливими є відомості про хімічний склад. Механічні властивості на розтяг для кожної марки сталі

Примітки: 1. У сталях БСт1-БСт6 допускається не більше ніж 0,3% Cr, 0,3% Ni, 0,3%Cu; 0,08% As; 0,08% N. 2. В сталях, виплавлених з керченських руд, допускається до 0,15% As і 0,05% Р.

Наприклад, сталь ВСт4сп має механічні властивості при розтягуванні, аналогічні сталі Ст4сп, а хімічний склад однаковий зі сталлю БСт4сп.

Якісні вуглецеві сталі У приладобудуванні та машинобудуванні застосовують вуглецеві якісні

сталі, що поставляються відповідно ГОСТ 1050-88. Вміст сірки і фосфору в них допускається у межах 0,03-0,04% кожного з елементів. Маркуються ці сталі двозначними цифрами 05, 08, 10, 15, 20 ,..., 75, 80, 85, що позначають середній вміст вуглецю в сотих частках відсотка. Наприклад, сталь 20 містить

43

в середньому 0,20% С, сталь 75 - 0,75% С і т. д. До вуглецевої сталі відносять також сталі з підвищеним вмістом марганцю (0,7-1,0%) марок 15Г, 20Г, 25Г, ..., 70Г (ГОСТ 7417-75), які мають підвищену прогартовуваність - либина проникнення загартованої зони (мартенситу), (критичний діаметр до 2530мм).

У таблиці 4.5 наведено гарантовані механічні властивості після нормалізації вуглецевих якісних сталей. Спокійні сталі маркуються без індексу, напівспокійні і киплячі - з індексом відповідно «пс» і «кп». Киплячі сталі виробляють марок 05кп, 08кп, 10кп, 15кп, 20кп, напівспокійні - 08пс, 10пс, 15пс, 20пс.

Таблиця 4.5 Хімічний склад і механічні властивості вуглецевих якісних сталей

Автоматні сталі У таблиці 4.6 наведено хімічний склад деяких автоматних сталей,

відповідно до ГОСТ 1414-75. Маркування цих сталей починається з літери А

44

(автоматна) і цифр, що показують середній вміст вуглецю в сотих частках відсотка. Якщо автоматна сталь легована свинцем, то позначення марки починається з поєднання букв «АС» (AC14).

Таблиця 4.6.

Хімічний склад автоматних сталей

Щоб не проявлялася червоноламкість (властивість металів і сплавів збільшувати крихкість в області температур 850 °C...1150 °C), в сталях збільшено кількість марганцю. Додавання в автоматні сталі свинцю, селену і телуру дозволяє в 2-3 рази скоротити витрати на різальний інструмент.

Вуглецеві інструментальні сталі Інструментальні сталі є високовуглецевими заевтектоїдними сталями

(вміст вуглецю 0,7-1,3%). Вуглецеві сталі (ГОСТ 1435-90) виробляють якісні - (У7, У8, У9,..., У13) і високоякісні - (У7А, У8А, У9А, ..., У13А). Буква У в марці показує, що сталь вуглецева, а цифри - середній вміст вуглецю в десятих частках відсотка. Буква А в кінці марки показує, що сталь високоякісна (знижений вміст S і Р).

Маркування легованих сталей Позначення марки легованих сталей включає в себе цифри і літери, що

45

вказують приблизний вміст сталі. На початку марки наводиться двозначне число (наприклад, 12ХН3А), що вказує середній вміст вуглецю в сотих частках відсотка. Букви праворуч від двозначного числа позначають легуючі елементи: А - азот, Б - ніобій, В - вольфрам, Г - марганець, Д - мідь, Е - селен, К - кобальт, М - молібден, Н - нікель, П - фосфор, Р - бор, С - кремній, Т -титан, Ф - ванадій, X - хром, Ц - цирконій, Ч - рідкоземельні елементи, Ю - алюміній. Наступні після літер числа вказують на приблизний вміст (у цілих відсотках) відповідного легуючого елемента (при вмісті 1-1,5% і менше число відсутнє, наприклад 30ХГС). Високоякісні сталі позначаються літерою А, а особливо високоякісні - літерою Ш, які вказуються в кінці марки (30ХГСА, 30ХГС-Ш). Якщо літера А вказана в середині марки (14Г2АФ), то це свідчить про те, що сталь легована азотом. При позначенні автоматних сталей з підвищеною оброблюваністю різанням літера А ставиться на початку марки (А20, А40Г). Якщо автоматна сталь легована свинцем, то позначення марки починається з поєднання букв АС (АС35Г2, де цифра 35 означає середній вміст вуглецю в сотих частках відсотка). При виготовленні деталей підшипника широко використовують шарикопідшипникові (Ш) хромисті (X) сталі ШХ15 і ШХ15СГ (цифра 15 вказує вміст хрому в десятих частках відсотка - 1,5%). Сталі містять по 1% С. ШХ 15СГ додатково легована кремнієм (0,5%) і марганцем (1,05%) для підвищення прогартовуваності.

Інструментальні леговані сталі Найбільш часто для виготовлення різального інструменту

використовують такі марки легованої інструментальної сталі: X (для різців), 9ХС і ХВСГ (для свердел, розгорток, мітчиків, плашок, фрез). У маркуванні цих сталей вміст вуглецю вказується у десятих частках відсотка. Відсутність цифри вказує на вміст вуглецю в кількості близько 1%. Відсутність цифри після символів таких елементів, як Cr, Si, W, означає, що їх вміст може

46

досягати до 1,5%. Високолеговані інструментальні сталі, що містять до 1% вуглецю і до 25% W, Cr, V називаються швидкорізальними сталями. Маркування швидкорізальної сталі наступне: літерою Р позначають швидкорізальну сталь; цифри за цією літерою вказують на вміст W у відсотках; вміст Cr в марці не вказується, оскільки всі швидкорізальні сталі містять 4% Cr. Наприклад, сталь марки Р18 міститься вуглецю 0,75%, W - 18%, V - 1,2% і Сr - 4%; сталь марки Р18К5Ф2 - вуглецю 0,9%, W - 18%,

Со - 5% , V - 2% і Cr - 4%. Ще більш високою твердістю і різальною здатністю володіють твердосплавні (металокерамічні) пластини, якими оснащують різальний інструмент. Виготовляють їх з порошків карбідів вольфраму, титану, танталу і кобальту; кобальт використовують як пластичну зв'язку. Виготовлені металокерамічні сплави можна розбити на три групи: 1) група ВК (від ВК2 до ВК30) - містить карбід вольфраму (В) і кобальт (К), кількість якого зазначено у відсотках (решта вміст WC у відсотках), наприклад, сплав ВК15 містить К - 15% і WC - 85%, 2) група ТК - це вольфрамо-титанові тверді сплави (від Т5К10 до Т30К4); наприклад сплав Т30К4 містить TiC - 30%, К - 4%, решта карбід вольфраму (WC - 66%). 3) група ТТК, наприклад ТТ7К12 - сплав, який містить карбіди титану і танталу 7% (4% TiC + 3% ТаС), 12% кобальту і 81% WC. Зносостійкість деталей зазвичай в першу чергу забезпечується підвищеною твердістю поверхні. Однак високомарганцева ливарна аустенітна сталь Г13Л (іноді використовується позначення 110Г13Л), що містить ~ 1,25% С, 13% Mn, 1% Сг, 1% Ni) при низькій початковій твердості (180 HB-220 НВ) успішно працює на знос в умовах абразивного тертя, що супроводжується впливом високого тиску і великих динамічних (ударних) навантажень. Експериментальні сталі, виплавлені на заводі «Електросталь», позначають буквами ЭИ (електросталь дослідна) або ЭП (електросталь пробна) з

47

порядковим номером розробки (освоєння), наприклад ЭИ962 (11Х11Н2В2МФ), ЭП33 (10X11H23T3MP). При маркуванні сплавів на основі залізо-нікелю вказується кількісний вміст нікелю (у відсотках) з перерахуванням лише літерних позначень інших легуючих елементів, наприклад ХН38ВТ, ХН45МВТЮБР. У додатку Д4 представлені маркування і хімічний склад легованих сталей.

Завдання до виконання контрольної роботи

1.За стандартами, довідникам і використовуючи дані таблиці 4.7 описати марки сплавів, їхній хімічний вміст, властивості і застосування запропонованих матеріалів згідно з варіантом.

2.Відповісти на питання.

1.Які марки сталі використовуються для виготовлення різального інструменту?

2.За яким принципом маркуються високоміцні чавуни?

3.Що таке сталь?

4.Дати визначення фаз вуглецевих сталей.

5.Що таке перліт?

6.Структурні складові вуглецевих сталей та особливості їхніх механічних властивостей.

7.Як маркуються конструкційні та інструментальні вуглецеві сталі?

8.Як поділяються вуглецеві сталі за якістю?

9. Як впливає вміст вуглецю в сталі на її механічні властивості і твердість?

10. Як класифікують вуглецеві сталі і леговані сталі.

12. На які групи поділяють чавуни?

48

13.Яку діаграму стану використовують при аналізі мікроструктури білих чавунів?

14.Що називають ледебуритом?

15.Скільки вуглецю міститься в евтектичним білому чавуні?

16.Як маркуються чавуни?

49

Завдання № 5 ВИЗНАЧЕННЯ СКЛАДУ І ВЛАСТИВОСТЕЙ КОЛЬОРОВИХ СПЛАВІВ

ЗА МАРКУВАННЯМ

Мета роботи – вивчення літерно-цифрового маркування кольорових сплавів, мікроструктури, властивостей і застосування латуней, бронзи, алюмінієвих та антифрикційних сплавів. Вивчити вплив режимів гартування та штучного старіння на механічні властивості кольорових сплавів.

Теоретичні відомості Алюмінієві сплави — легкі сплави на алюмінієвій основі, до складу

яких входить один або кілька легуючих елементів. Легуючі елементи (мідь, кремній, магній, цинк, манган) вводять в алюміній головним чином для підвищення його міцності. Широко розповсюджені дюралюміни, які містять мідь та магній, силуміни, в яких основними добавками є кремній, магній (сплав алюмінію з 9,5-11,5 % магнію). Головними перевагами всіх сплавів алюмінію є їх не висока густина (2,5-2,8 г/см3), висока міцність (в перерахунку на одиницю ваги), задовільна стійкість проти атмосферної корозії, порівняно невисока вартість. Алюмінієві сплави використовують в ракетній техніці, в авіа-, авто-, суднота приладобудуванні та в багатьох інших галузях промисловості.

Маркування алюмінієвих сплавів Одночасно є два види маркування сплавів: старе літерно-цифрове

(табл. 5.1) і нове цифрове (рис. 5.1).

50

Рисунок 5.1 – Принципи цифрового маркування алюмінієвих сплавів

Таблиця 5.2. Літерно-цифрове маркування технологічної обробки деформованих і

ливарних сплавів

51

Примітка. Літера П, що входить до маркування сплаву, вказує на те, що сплав дротяний.

52