Лекция № 6

Легированные стали – это стали, в которые для получения определенных свойств специально введены элементы, называемые легирующими. Например, хром, никель, вольфрам, алюминий и др.

Маркировка легированных сталей

Обозначение марок легированных сталей производится по буквенно-цифровой системе

Л.Э. обозначаются следующими буквами:

Ni -Н Ti -Т Cu -Д

Cr -Х Co -К Nb - Б

W -В Si -С бор- Р

V -Ф Mn- Г P -П

Mo- М Al -Ю

Конструкционные легированные стали, применяемые при обычных

температурах

Основные легирующие элементы конструкционных сталей являются хром, никель, кремний, марганец. Для дополнительного улучшения механических свойств вводят молибден, вольфрам, ванадий, титан и др.

Большинство сталей этой группы относят к перлитному классу, в равновесном состоянии – в группу – доэвтектоидных.

Конструкционные стали подразделяются:

• строительные, низколегированные стали

• машиностроительные – цементируемые

• машиностроительные – улучшаемые

• рессорно-пружинные

• износостойкие (аустенитная)

• шарикоподшипниковые

• мартенситностареющие высокопрочные стали

Строительные низколегированные стали

Это стали, содержащие не более 0,22%С и сравнительно небольшое количество недефицитных легирующих элементов. Они хорошо свариваются, это значит, что они не образуют при сварке холодных и горячих трещин. По сравнению с углеродистыми они имеют более высокие значения пределов прочности и текучести при сохранении хорошей пластичности, меньшей склонности к старению и хладноломкости.

19Г

14Г2 Это сварные нефтегазопроводы, газопроводные трубы,

17ГС строительные фермы, мосты, вагоны, рамы.

14ХГС

15ХГСНД

35ГС

25Г2С стали для армирования железобетонных конструкций

 = 600Мпа  =14%

Машиностроительные цементируемые легированные стали

Углерода в них содержится 0,1-0,25%

После цементации, закалки и низкого отпуска цементованный слой должен иметь 58-62 НРСэ, сердцевина – 20-40НРСэ

А.Хромистые стали

15Х

20Х - изделия простой формы, небольших размеров – кулачки, втулки, пальцы, зубчатые

Машиностроительные улучшаемые легированные стали

Улучшаемые– это стали используемые после закалки и высокого отпуска

С=0,3-0,5%

Температура закалки 820-880оС ВО=550-650оС.

Известные нам углеродистые улучшаемые стали марок 35,40,45 используют для изделий небольших сечений, работающих при невысоких нагрузках.

А.Хромистые стали

30Х для средненагруженных деталей, валы, оси, рычаги

40Х

50Х крупные шестерни, валы

 =950-1000Мпа =12%

Б.Хромомарганцовистые стали

30ХГ

40ХГ

Рессорно-пружинные стали

Рессорно-пружинные стали должны иметь особые свойства в связи с условиями работы пружин и рессор. Они служат для смягчения ударов, толчков, действующих на конструкцию в процессе работы. Поэтому основные требования к этим сталям заключаются в следующем:

-высокие пределы упругости и выносливости при достаточной пластичности и сопротивлении хрупкому разрушению

Содержание углерода в них –0,5-0,7%

Термообработка – закалка и средний отпуск

В качестве легирующих элементов в них чаще всего – кремний.

55С2

60С2А

70С3А

для изготовления пружин вагонов. Многих автомобильных рессор

 =1800 Мпа  =1600Мпа

60С2ХФА

50ХФА крупные высоконагруженные пружины и рессоры

Шарикоподшипниковые стали

Кольца, ролики, шарики работают в условиях, которые требуют от стали высокой твердости, износостойкости, сопротивления контактной усталости.

В качестве шарикоподшипниковых сталей наиболее часто применяют высокоуглеродистые хромистые стали, а для больших сечений - хромомарганцовистые стали. прокаливающие на большую глубину.

ШХ6 хрома 0,6%

ШХ9 хрома 0,9%

ШХ15 хрома 1,5%

ШХ15СГ хрома 1,5% углерода 0,9-1,1 %

Термическая обработка шарикоподшипниковых сталей - закалка + низкий отпуск. Закалка от830-860оС в масле , отпуск 150-160 оС в течение 1 ч. Это обеспечивает ей твердость 62НРСэ.

Структура стали длжна представлять отпущенный мартенсит, очень мелкоигольчатый с равномерно распределенными в ней карбидами.

К данным сталям предъявляют высокие требования по содержанию неметаллических включений, которые являются концентраторами напряжений. Недопустима карбидная неоднородность.

Детали подшипников, работающие в агрессивных средах - морской воде, азотной кислоте - изготавливают из стали 9Х18