Классификация сталей. Термическая обработка сталей

Углеродистая сталь в зависимости от содержания в ней углерода подразделяется:

• на обыкновенную
• качественную
• инструментальную

Сталь обыкновенного качества

• обозначается буквами и цифрами СТ0, СТ1…СТ6 Из таких сталей изготавливают гайки, болты, заклепки, трубы, листовой прокат и другие предметы.

Качественная сталь

обозначается двумя цифрами

05, 08, 10, 20 …

Цифры показывают содержания углерода в сотых долях процента.

Из таких сталей изготавливают зубчатые колеса, валы, оси, шкивы и другие детали.

Инструментальная сталь

Обозначается У10, У11….

обладает большой прочностью и твердостью.

Из такой стали изготавливают зубила, молотки, ножницы по металлу, напильники.

Легированная сталь

Отличается от углеродистой тем, что при плавке в нее добавляют: Х -хром, Н -никель,

В -вольфрам, Ф -ванадий,

М -молибден. Эти элементы придают стали прочность, твердость, упругость, антикоррозийную прочность.

Легированные стали различают по цели:

на конструкционные , предназначенные для изготовления пружин, рессор...

инструментальны е , предназначенные для изготовления фрез, плашек, метчиков, свёрл и пр.

Для изменения свойств сталей применяется термообработка

Термообработка - это нагрев стали до определенной температуры, выдержка и охлаждение.

Виды термообработки:

отжиг

закалка

отпуск

Закалка-

- это нагрев металла до определенной температуры, выдержка при этой температуре и быстрое охлаждение в воде, масле или специальных растворах.

Закалка повышает твердость, прочность металла, но в то же время повышает его хрупкость.

Цвета каления при закалке заготовок

Цвета

каления

Температура,

0 С

Темно-коричневый

Цвета

каления

530-580

Коричнево-красный

Температура,

0 С

Красный

580-650

Темно-вишневый

650-720

830-900

Светло-красный

Вишневый

Светло-вишневый

720-780

900-1050

Желтый

1050-1150

Светло-желтый

780-830

1150-1250

Белый

1250-1300

Отпуск-

-это нагрев металла до 400-500 0 С и охлаждение в воде или на воздухе.

Отпуск позволяет снизить хрупкость и увеличить пластичность.

Отжиг-

- это нагрев до определённой температуры, выдержка и медленное охлаждение. Отжиг резко снижает твёрдость стали – она становится мягче и лучше обрабатывается.

Прокат-

На металлургических заводах отливкам металла придают определенную форму, то есть выпускают материал различного профиля: в виде листов, рельсов, балок.

Готовая продукция различного профиля называется прокатом.

• На предприятиях термическую обработку материалов выполняют рабочие- термисты.

Металлургические заводы

Маркировка углеродистых сталей

• Обозначение сталей обыкновенного качества – буквенно-цифровое:

Ст0, Ст1 – Ст6, Ст4пс

БСт0, БСт1 – БСт6, БСт3кп

ВСт0, ВСт1 – ВСт6

Ст – сталь

Цифра 0-6 – условный номер марки

Б, В – группы стали (А – в маркировке не указывается)

пс – полуспокойная, кп – кипящая, сп – спокойная – степень раскисления.

Маркировка углеродистых сталей

• Углеродистые качественные конструкционные стали обозначают двухзначной цифрой, указывающей содержание углерода в сотых долях процента, например:

15

40

Содержание углерода 0,15% и 0,4% соответственно.

Маркировка углеродистых сталей

• Углеродистые инструментальные стали маркируются буквой «У», цифры за ней – содержание углерода в десятых долях процента, например:

У9

У10А

У8Г

У – углеродистая, 9 – содержание углерода 0,9%

А – высококачественная

Г – повышенное содержание марганца

Маркировка легированных сталей

• Легирующие элементы в маркировке указываются буквами русского алфавита:

Азот N – А Алюминий Al – Ю Бор В – Р

Ванадий V – Ф Вольфрам W – В Кремний Si – С

Кобальт Со – К Магний Mg – Ш Марганец Mn – Г

Медь С u – Д Молибден Мо – М Никель Ni – Н

Ниобий Nb - Б Титан Т i – Т Хром Cr – Х

Цирконий Zr – Ц

Количество легирующего элемента в стали маркируется цифрой после соответствующей буквы, если цифры нет, то элемента 1%:

ХВ5 – хрома 1%, вольфрама 5%

Маркировка легированных сталей

• Если в начале марки стоит двухзначное число, то эта сталь – конструкционная , а число указывает содержание углерода в сотых долях процента:

55С2 – конструкционная

55 – углерода 0,55%, С2 – кремния 2%

Маркировка легированных сталей

• Если в начале марки стоит однозначное число, то эта сталь – инструментальная , а число указывает содержание углерода в десятых долях процента:

9ХС – инструментальная

9 – углерода 0,9%, Х – хрома 1%, С – кремния 1%

Маркировка легированных сталей

• Если перед маркой легированной стали цифры нет, то это инструментальная сталь с содержанием углерода 1%:

Х4ВГ – инструментальная

углерода 1%, Х4 – хрома 4%, В – вольфрама 1%, Г – марганца 1%

Маркировка легированных сталей

• Если в конце марки легированной стали стоит буква «А», то сталь высокого качества :

50С2Н2А – конструкционная

50 – углерода 0,5%, С2 – кремния 2%, Н2 – никеля 2%, А – высокого качества.

Маркировка легированных сталей

• Если буква «А» стоит в середине марки , то она указывает на содержание Азота (добавляют в сталь для упрочнения), а его процентное содержание определяют по справочнику:

10Х14АГ15 – конструкционная

10 – углерода 0,1%, Х14 – хрома 14%, А – наличие азота, Г15 – марганца 15%.

Маркировка легированных сталей

• Если буква «А» стоит в начале марки , то эта сталь – автоматная , то есть с повышенным содержанием серы и фосфора до 0,08% (облегчает обрабатываемость). Применяется на станках-автоматах. Может быть углеродистой и легированной:

А14 – углеродистая А – автоматная, С=0,14%

АС20ХГНМ – легированная А – автоматная, С – повышенное содержание свинца, 20 – углерода 0,2%, Х – хрома 1%, Г – марганца 1%, Н – никеля 1%, М – молибдена 1%.

Маркировка легированных сталей

• Если марка начинается с буквы «Е», то эта сталь магнитная , то есть сталь с низкой магнитной проницаемостью:

ЕХ3

Углерода 1%,

Е – магнитная сталь,

Х3 – хрома 3%

Маркировка легированных сталей

• Если марка стали начинается с буквы «Р», то эта сталь быстрорежущая , основным элементом которой является вольфрам и его содержание указывается в процентах после буквы «Р»:

Р6М5

Р – быстрорежущая

6 – вольфрама 6%

М5 – молибдена 5%

Маркировка легированных сталей

• Если марка легированной стали начинается с буквы «Ш», то это шарикоподшипниковая сталь , основным легирующим элементом которой является хром, содержание хрома указывается в десятых долях процента:

ШХ15

Ш – подшипниковая

Х15 – хрома 1,5%

Маркировка легированных сталей

• Если марка стали начинается с буквы «Э», то это электротехническая сталь , то есть сталь с высокой магнитной проницаемостью (трансформаторная сталь), основной легирующий элемент – кремний, его содержание указывается после буквы «Э», а остальной хим состав – по справочнику:

Э11 – Э41

Э – электротехническая сталь, 1-4 – кремния 1-4%, 1 - № группы (хим состав по справочнику)

Маркировка легированных сталей

• Если в конце марки стоит буква «Л» , то сталь с улучшенными литейными свойствами :

30ХГНЛ

45Л

Маркировка легированных сталей

• Все легированные инструментальные стали и стали с особыми свойствами являются сталями высокого качества, поэтому буква «А» в конце марки не ставится:

Р12

9ХС

Э48

Е3Х18Н10

Маркировка легированных сталей

• Если в конце марки легированной стали стоит буква «Ш», то эта сталь особо высококачественная , то есть с пониженным содержанием серы и фосфора и очищенная от всех металлических и неметаллических включений:

30ХГСШ

Домашнее задание

• Принести следующие материалы: образец рисунка, копировальная бумага, фанера 20 см*20см*5 мм, черная гелиевая ручка, наждачная бумага, краски, кисточки, тряпочка для кистей, непроливайки, клей ПВА, рабочий фартук, нарукавники, лак по дереву, кисть, клеенка для лакирования изделия.

Спасибо за внимание!