- •Кафедра "Металловедение, термическая и пластическая обработка металлов" Классификация и маркировка сплавов черных и цветных металлов
- •Составители: т.В. Комарова, м.Г. Горшунов
- •Углеродистые стали
- •III. Классификация и маркировка некоторых
- •I. Углеродистые стали
- •Классификация примесей в железоуглеродистых сплавах
- •Влияние углерода
- •Влияние углерода на структуру и фазовый состав стали
- •2.2. Влияние углерода на механические свойства сталей
- •3. Влияние примесей в стали
- •4. Классификация сталей
- •4.1. Классификация сталей по назначению
- •4.1.1. Конструкционные стали
- •4.1.2. Инструментальные стали
- •4.1.3. Стали и сплавы с особыми свойствами
- •4.2. Классификация конструкционных углеродистых сталей по качеству и их маркировка
- •Классификация углеродистых конструкционных сталей по качеству
- •4.2.1. Стали обыкновенного качества (гост 380)
- •Примеры сталей обыкновенного качества
- •4.2.2. Сталь углеродистая качественная конструкционная (гост 1050)
- •Примеры качественных углеродистых сталей и их состав
- •4.2.3. Конструкционные стали высокой обрабатываемости резанием (автоматные, гост 1414)
- •Примеры углеродистых автоматных сталей
- •4.3. Классификация и маркировка углеродистых инструментальных сталей (гост 1435)
- •Примеры анализа маркировки углеродистых сталей
- •4.4. Маркировка легированных сталей
- •4.4.1. Обозначение содержания углерода
- •4.4.2. Обозначение легирующих элементов
- •4.4.3. Маркировка специальных групп легированных и углеродистых сталей
- •Обозначение хрома в десятых долях, а не в целых процентах является отступлением от общих принципов маркировки в обозначении легирующих элементов.
- •Сравнение качественной и литейной стали по химическому составу
- •4.5. Нестандартные маркировки
- •4.6.Отражение в марке способа выплавки или рафинирования стали
- •4.7. Характеристика сталей по маркировке
- •II. Чугуны
- •1. Влияние примесей на структуру и свойства чугуна
- •. Постоянные примеси
- •1.2. Легирующие добавки
- •2. Маркировка чугунов
- •Серые чугуны
- •Высокопрочные чугуны
- •Чугуны с вермикулярным графитом
- •Ковкие чугуны
- •Антифрикционные чугуны
- •III. Классификация и маркировка некоторых цветных сплавов на основе алюминия и меди
- •1. Маркировка деформируемых алюминиевых сплавов
- •2. Маркировка алюминиевых литейных сплавов
- •Классификация медных сплавов
- •2) По химическому составу:
- •3.1. Маркировка и классификация латуней
- •Маркировка деформируемых латуней (гост 15527)
- •Маркировка литейных латуней (гост 17711)
- •Классификация и маркировка бронз
- •Маркировка деформируемых бронз (гост 5017, гост 18175)
- •Маркировка бронз литейных (гост 493, гост 613)
- •Вопросы для самопроверки
- •Библиографический список
1.2. Легирующие добавки
Легирующие элементы способствуют измельчению перлита в структуре, повышают эффективность термообработки.
К важнейшим из них относятся: хром, никель, молибден, медь.
Хром, образуя карбиды, увеличивает твердость и прочность чугуна и особенно сопротивление износу, но, вызывая отбел, затрудняет его обрабатываемость резанием.
Никель, в противоположность хрому, является графитизатором, устраняет отбел, улучшает обрабатываемость. Измельчая перлит и графит, никель увеличивает прочность и износостойкость чугунных изделий.
Оптимальное соотношение хрома и никеля – 1:3.
Наиболее распространенное содержание этих элементов:
0,5…1,0%Cr и 1,5…3,0%Ni.
Присутствие хрома и никеля уменьшает разницу в твердости толстых и тонких стенок.
Молибден способствует повышению жаропрочности, поэтому молибденсодержащие чугуны используются, например, для цилиндров и поршневых колец быстроходных двигателей.
Медь – при содержании до 1…2% улучшает антифрикционные свойства чугунов, понижая коэффициент трения. Антифрикционные чугуны, содержащие медь и другие легирующие элементы (Cr, Ni, Ti), используются для изготовления подшипников скольжения, втулок и других деталей, работающих на трение.
2. Маркировка чугунов
В маркировке чугунов, в отличие от сталей, химический состав не отражается. Маркировка чугунов – буквенно-цифровая: она содержит буквы, указывающие вид чугуна (СЧ, ВЧ, КЧ – серые, высокопрочные и ковкие чугуны), и цифры, определяющие уровень механических свойств.
Серые чугуны
ГОСТ 1412-85 предусмотривает 11 марок серого чугуна:
- ферритный – СЧ10;
- ферритно-перлитный – СЧ15;
- перлитные – СЧ20, СЧ25 (по согласованию сторон изготавливаются также СЧ18, СЧ21, СЧ24);
- модифицированные (со структурой: тонкодисперсный перлит и мелкий завихренный графит) – СЧ30, СЧ35, СЧ40, СЧ45.
Цифра в маркировке соответствует минимально допустимому значению временного сопротивления разрыву вр в МПа*10-1, определенному в стандартной пробной литой заготовке диаметром 30 мм.
По гарантированному значению вр можно ориентировочно оценить другие прочностные показатели, пользуясь соотношением [3]:
4вр2изг сж .
В производстве также встречается чугун марки СЧ00, в котором механические свойства не гарантируются, он используется для изделий самого неответственного назначения.
Для сведения: старая маркировка серых чугунов, которая еще может встретиться в литературе, содержала две цифры – пределы прочности: первая – при растяжении, вторая – при изгибе (СЧ15-32).
Высокопрочные чугуны
Марка высокопрочного чугуна включает цифровое обозначение минимально-го значения временного сопротивления разрыву при растяжении (в) в МПа10-1.
По ГОСТ 7293 предусмотрено 8 марок ЧШГ:
- ферритные – ВЧ35, ВЧ40;
- ферритно-перлитные – ВЧ45;
- перлитные – ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70, ВЧ80, ВЧ100.
Старая маркировка содержала две цифры: временное сопротивление разрыву и относительное удлинение (ВЧ60-3). В действующей маркировке относительное удлинение не отражается, но по ГОСТ 7293 гарантируется: ВЧ45 должен иметь ~10%, не менее; ВЧ60 ~3%.