Обратная связь
|
Маркировка легированных сталей
Легированной называют сталь, в которой наряду с обычными примесями и технологическими добавками содержатся специально вводимые легирующие элементы: марганец (более 0,8%), кремний (более 0,5%), хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий и др. Часто легирующие элементы определяют название легированной стали: хромистая, никелевая, хромоникелевая, кремнистая и т.д. Легирующие элементы значительно повышают механические свойства (прочность, вязкость, износостойкость), технологические (прокаливаемость), физические (электросопротивление, магнитные) и специальные эксплуатационные характеристики: коррозионную стойкость, красностойкость, жаростойкость, жаропрочность и т.д. По назначению легированные стали делятся на три группы: конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами.
В основу обозначения марок легированных сталей положена буквенно-цифровая система. Буквенное обозначение легирующих элементов не совпадает с химическими символами.
Таблица 6.1. Обозначение легирующих элементов в сталях
Название
| Хими-ческий символ
| Маркиро-вочное
обозначение
| Название
| Хими-ческий символ
| Маркиро-вочное
обозначение
| Марганец
| Мn
| Г
| Кобальт
| Со
| К
| Кремний
| Si
| С
| Алюминий
| АI
| Ю
| Хром
| Сr
| Х
| Медь
| Сu
| Д
| Никель
| Ni
| Н
| Бор
| В
| Р
| Вольфрам
| W
| В
| Ниобий
| Nb
| Б
| Ванадий
| V
| Ф
| Цирконий
| Zr
| Ц
| Титан
| Тi
| Т
| Фосфор
| Р
| П
| Церий
| Cе
| Ч
| Азот
| N
| А (внутри марки)
| Молибден
| Мо
| М
|
|
|
|
Для конструкционных марок первые две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Если содержание легирующего элемента больше 1%, то после буквы указывается его среднее значение в целых процентах. Если содержание легирующего элемента около 1% или меньше, то после соответствующей буквы цифра не ставится.
В качестве основных легирующих элементов в конструкционных сталях применяют хром до 2%, никель 1-4%, марганец до 2% , кремний до 2%. Такие легирующие элементы, как Мо, W, V, и Тi, обычно вводят в сталь в сочетании с Сr и Ni с целью дополнительного улучшения физико-механических свойств. Их количество в конструкционных сталях не превышает 1%. Суммарное количество легирующих элементов в конструкционных сталях обычно не превышает 7-8%.
Поставляются конструкционные легированные стали по ГОСТ4543-71. По количеству углерода они делятся на две группы: малоуглеродистые цементуемые стали, содержащие углерода до 0,2% и подвергаемые поверхностному насыщению углеродом, и среднеуглеродистые улучшаемые стали, содержащие 0,25-0,5% углерода и подвергаемые упрочнению путем закалки и высокого отпуска (улучшению). Выплавляются легированные стали по количеству вредных примесей только качественными, содержащими серы и фосфора меньше 0,035% каждого, и высококачественными, содержащими этих элементов менее 0,025%. Высококачественные обозначаются буквой «А» в конце марки.
Таблица 6.2. Состав некоторых конструкционных легированных сталей
(ГОСТ 4543-71)
Марка
стали
| Содержание элементов, %
| С
| Мn
| Si
| Сr
| Ni
| S
| Р
| Другие
| не более
| Цементуемые стали
| 15ХФ
| 0,12-0,18
| 0,40-0,70
| 0,17-0,37
| 0,80-1,10
| до 0,30
| 0,035
| 0,035
| 0,06-0,12V
| 20ХН
| 0,17-0,23
| 0,40-0,70
| 0,17-0,37
| 0,45-0,75
| 1,0-1,4
| 0,035
| 0,035
| -
| 18ХГТ
| 0,17-0,23
| 0,80-1,10
| 0,17-0,37
| 1,0-1,3
| до 0,30
| 0,035
| 0,035
| 0,03-0,09Тi
| 18Х2Н4МА
| 0,14-0,20
| 0,25-0,55
| 0,17-0,37
| 1,35-1,65
| 4,0-4,4
| 0,025
| 0,025
| 0,30-0,40 Мо
| Улучшаемые стали
| 40Х
| 0,36-0,44
| 0,50-0,80
| 0,17-0,37
| 0,80-1,10
| До 0,30
| 0,035
| 0,035
| -
| 30ХГС
| 0,28-0,35
| 0,80-1,10
| 0,9-1,2
| 0,80-1,10
| До 0,30
| 0,035
| 0,035
| -
| 40ХНМА
| 0,37-0,44
| 0,50-0,80
| 0,17-0,37
| 0,6-0,9
| 1,2-1,6
| 0,025
| 0,025
| 0,15-0,25 Мо
| 38ХН3МФА
| 0,30-0,42
| 0,50-0,80
| 0,17-0,37
| 1,2-1,5
| 3,0-3,4
| 0,025
| 0,025
| 0,35-0,45Мо
0,1-0,2V
|
В инструментальных сталях в начале ставится цифра, показывающая содержание углерода в десятых долях процента: 7ХФ, 3Х2В8Ф и т.д. Как правило, это однозначная цифра. Если углерода 1% или больше, то начальная цифра не ставится: ХГ, ХВГ. Исключение из этого правила составляют 2 марки: 11ХФи13Х.
Таблица 6.3. Состав некоторых легированных инструментальных сталей
(ГОСТ 5950-73)
Марка
стали
| Содержание элементов, %
| С
| Si
| Мn
| Сr
| W
| Мо
| V
| Ni
| 8ХФ
| 0,70-0,80
| 0,15-0,35
| 0,15-0,40
| 0,40-0,70
| -
| -
| 0,15-0,30
| -
| ХВ4
| 1,25-1,45
| 0,15-0,35
| 0,15-0,40
| 0,40-0,70
| 3,50-4,30
| -
| 0,15-0,30
| -
| 9ХС
| 0,85-0,95
| 1,20-1,60
| 0,30-0,60
| 0,95-1,25
| -
| -
| -
| -
| ХВГ
| 0,90-1,05
| 0,15-0,35
| 0,80-1,10
| 0,90-1,20
| 1,20-1,60
| -
| -
| -
| Х12М
| 1,45-1,65
| 0,15-0,35
| 0,15-0,40
| 11,0-12,5
| -
| 0,40-0,60
| 0,15-0,30
| -
| 5ХНМ
| 0,50-0,60
| 0,15-0,35
| 0,50-0,80
| 0,50-0,80
| -
| 0,15-0,30
| -
| 1,40-1,80
| 4Х5МФС
| 0,32-0,40
| 0,80-1,20
| 0,15-0,40
| 4,50-5,50
| -
| 1,20-1,50
| 0,30-0,50
| -
| 3Х2В8Ф
| 0,30-0,40
| 0,15-0,40
| 0,15-0,40
| 2,20-2,70
| 7,50-8,50
| -
| 0,20-0,50
| -
| 5ХВ2С
| 0,45-0,55
| 0,55-0,80
| 0,15-0,40
| 1,00-1,30
| 2,00-2,50
| -
| -
| -
| 11ХФ
| 1,05-1,15
| 0,15-0,35
| 0,40-0,70
| 0,40-0,70
| -
| -
| 0,15-0,30
| -
| 13Х
| 1,25-1,40
| 0,15-0,35
| 0,30-0,60
| 0,40-0,70
| -
| -
|
| -
| Содержание серы и фосфора не выше 0,030% каждого
|
Стали с особыми свойствами (жаростойкие, жаропрочные, нержавеющие) не имеют особого способа обозначения. Они маркируются по схеме, разработанной для конструкционных легированных сталей (в начале марки стоит двухзначная цифра, обозначающая процент углерода в сотых долях процента): 08Х13, 12Х17, 12Х18Н10Т, 40Х10С2М, 55Х20Г9АН4и т.д.
Если суммарная доля легирующих элементов в конструкционной машиностроительной стали не превышает 7-8%, то стали с особыми свойствами имеют суммарную долю легирующих элементов выше 10%, причем в большинстве случаев намного выше. Поставляются стали с особыми свойствами по стандарту: ГОСТ 5632-72.
Особые способы маркировки сталей
Указанная выше система маркировка является очень простой и наглядной. Она охватывает большинство углеродистых и легированных сталей. Но для некоторых групп сталей сделаны исключения – введены дополнительные элементы маркировки либо разработаны иные схемы маркировки.
Маркировка сталей для отливок
В первую очередь следует отметить большую и разнообразную по составу группу литейных сталей. Эти стали используют в виде фасонных отливок в тяжелом транспортном и энергетическом машиностроении для станин станков, маховиков, зубчатых колес, тормозных дисков, катков, траверс и т.д. Эти стали маркируются дополнительно буквой «Л», которая ставится после маркировки по стандартной схеме. По составу и назначению это могут быть стали простые углеродистые конструкционные: 15Л, 40Л, 50Л; легированные конструкционные машиностроительные: 40ХЛ, 35ХМЛ, 25ГСЛ, 35ХНЛ, а также стали с особыми свойствами: 10Х18Н9Л, 20Х13Л, 20Х20Н14С2Л, 40Х24Н12СЛ. Поставляются отливки из этих сталей по ГОСТ977-75 и ГОСТ2176-77. Литая сталь по сравнению с деформированной при одинаковом значении пределов прочности и текучести имеет меньшую пластичность и вязкость.
Маркировка автоматных сталей
Характерной особенностью автоматных сталей является хорошая обрабатываемость резанием на металлорежущих станках. Это достигается в первую очередь повышением в автоматных сталях содержания серы до 0,15-0,35% и фосфора до 0,10-0,15%. Безусловно эти элементы ухудшают механические свойства сталей, зато производство выигрывает в затратах на механическую обработку, так как получает возможность изготавливать неответственный крепеж (болты, винты, гайки) и мелкие детали в условиях массового производства на быстроходных автоматических линиях. Автоматными сталями являются как углеродистые, так и легированные стали.
Маркируются автоматные стали буквой «А», которая ставится в начале марки перед указанием количества углерода: А12, А20, А30, А40Г.
Помимо этих основных элементов (S и Р) в автоматные стали вводят свинец, селен, кальций. Введение этих элементов находит отражение в написании марки. Свинец обозначается буквой «С», а кальций буквой «Ц». Обе эти буквы ставятся после буквы «А» и перед цифрой, обозначающей углерод в марке. Свинецсодержащие марки: АС14, АС40, АС35Г2, АС45Г2, АС30ХМ, АС40ХГНМ. Свинец вводится в количестве 0,15¸0,30%. Кальцийсодержащие марки: АЦ20, АЦ40, АЦ60, АЦ40Х, АЦ35Г2, АЦ30ХМ и др. Количество кальция в марке ничтожно мало: 0,001-0,007%, т.е. не превышает одной сотой процента. А селен, обозначаемый в марке буквой «Е», ставится в конце марки: А35Е, А45Е, А40ХЕ. Количество селена не превышает десятой доли процента.
Автоматные стали поставляются по ГОСТ1414-75.
Стали для подшипников
Элементы подшипников (кольца, ролики, шарики) работают в условиях, которые требует от стали высокой твердости, износостойкости и контактной усталостной прочности. В качестве шарикоподшипниковой стали используют высокоуглеродистые (»1%) хромистые стали, а для массивных подшипников в хромистую сталь добавляют повышенное (до1%) количества марганца и кремния.
Стали для подшипников поставляются по ГОСТ 801-78. Особенности маркировки сталей для подшипников: в начале марки ставится буква «Ш», далее стоит индекс основного легирующего элемента хрома и последующая цифра, показывающая содержание хрома в десятых долях процента. Остальные легирующие элементы маркируют так, как принято для легированных сталей.
Таблица 7.1. Состав подшипниковых сталей (ГОСТ 801-78)
Марка
Стали
| Химический состав, %
| Углерод
| Марганец
| Кремний
| Хром
| ШХ15
| 0,95-1,05
| 0,20-0,40
| 0,17-0,37
| 1,30-1,65
| ШХ15СГ
| 0,95-1,05
| 0,90-1,20
| 0,40-0,65
| 1,30-1,65
|
|
|