Классификация конструкционных сталей
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Стали классифицируют по химическому составу, качеству, степени раскисления, структуре, прочности и назначению.

По химическому составу стали классифицируют на углеродистые и легированные. В зависимости от концентрации углерода те и другие подразделяют на низкоуглеродистые ( 0,3%С), среднеуглеродистые (0,3 – 0,7%С), высокоуглеродистые ( 0,7%С). Легированные стали в зависимости от введенных элементов подразделяют на хромистые, марганцовистые хромоникелевые, марганцевые и многие другие. По количеству введенных элементов стали разделяют на низко-, средне- и высоколегированные. В низколегированных сталях суммарное количество легирующих элементов не превышает 5%, в среднелегированных сталях содержится от 5 до 10%, в высоколегированных – более 10%.

По качеству стали классифицируют на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особовысококачественные.

Под качеством стали понимают совокупность свойств, определяемых металлургическим процессом ее производства. Однородность химического состава, строения и свойств стали, а также ее технологичность во многом зависят от содержания газов (кислорода, водорода, азота) и вредных примесей – серы и фосфора. Газы являются скрытыми, количественно трудно определяемыми примесями, поэтому нормы содержания вредных примесей служат основными показателями для разделения сталей по качеству. Стали обыкновенного качества содержат до 0,05%S и 0,04%P, качественные – не более 0,04%S и 0,035%P, высококачественные – не более 0,025%S и 0,025%P, особовысококачественные – не более 0,015%S и 0,025%P.

По степени раскисления и характеру затвердевания стали классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие.

Раскисление – процесс удаления из жидкого металла кислорода, проводимый для предотвращения хрупкого разрушения стали при горячей деформации.

Спокойные стали раскисляют марганцем, кремнием и алюминием. Они содержат мало кислорода и затвердевают спокойно без газовыделения. Кипящие стали раскисляют только марганцем. Перед разливкой в них содержится повышенное количество кислорода, который при затвердевании, частично взаимодействуя с углеродом, удаляется в виде CO. Выделение пузырей CO создает впечатление кипения стали, с чем и связано ее название. Кипящие стали дешевы, их производят низкоуглеродистыми и практически без кремния (Si 07% , но с повышенным количеством газообразных примесей.

Полуспокойные стали по степени раскисления занимают промежуточное положение между спокойными и кипящими.

При классификации по структуре учитывают особенности ее строения в отожженном и нормализованном состояниях. По структуре в отожженном (равновесном) состоянии конструкционные стали разделяют на четыре класса: доэвтектоидные, имеющие в структуре избыточный феррит; эвтектоидные, структура которых состоит из перлита; аустенитные и ферритные.

Углеродистые стали могут быть первых двух классов, легированные – всех классов. Стали аустенитного класса образуются при введении большого количества (правее точки b, см. рис. 5.9) элементов Ni , Mn, расширяющих γ-область; стали ферритного класса – при введении элементов Cr, Si, V, W и др., расширяющих α-область (см. рис. 5.10).

По структуре после нормализации стали подразделяют на следующие основные классы: перлитный, мартенситный, аустенитный, ферритный.

Стали перлитного класса имеют невысокую устойчивость переохлажденного аустенита (рис. 13.5, а). При охлаждении на воздухе стали приобретают структуру перлита, сорбита или троостита, в них могут присутствовать также избыточный феррит или карбиды. К этому классу относятся углеродистые и низколегированные стали. Это большая группа дешевых, широко применяемых сталей.

 Стали мартенситного класса отличаются высокой устойчивостью переохлажденного аустенита (рис. 13.5, б); при охлаждении на воздухе они закаливаются на мартенсит. К этому классу относятся средне- и высоколегированные стали.

Стали аустенитного класса из-за повышенного количества никеля или марганца (обычно в сочетании с хромом) имеют интервал мартенситного превращения ниже 0  и сохраняют аустенит при 20 - 25  (рис. 13. 5, в). Распад аустенита в перлитной и промежуточной областях отсутствует.

Структурный класс аустенитных и ферритных сталей совпадает по классификации как в отожженном, так и в нормализованном состояниях.

По прочности, оцениваемой временным сопротивлением, конструкционные стали с некоторой условностью можно разделить на стали нормальной (средней) прочности (σв  1000 МПа), повышенной прочности (σв  1500 МПа) и высокопрочные (σв  1500 МПа).

По назначению конструкционные стали подразделяют на машиностроительные, предназначенные для изготовления деталей машин и механизмов, и строительные, используемые для металлоконструкций и сооружений.

Дата: 2019-02-18, просмотров: 600.