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

По химическому составу стали классифицируют на углеродистые и легированные.

По концентрации углерода те и другие подразделяются на низкоуглеродистые (<0,3% С), среднеуглеродистые (0,3-0,7% С) и высокоуглеродистые (> 0,7% С).

По количеству введенных элементов легированные стали разделяют на низко-, средне- и высоколегированные. В низколегирующих сталях количество легирующих элементов не превышает 5%, в среднелегированных содержится от 5 до 10%, в высоколегированных- не более 10%.

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

По способу производства различают стали, выплавленные в электропечах, мартеновских печах и кислородно-конверторным способом.

По структуре различают: 1) доэвтектоидную сталь, содержащую до 0,8% С, структура которой состоит из феррита и перлита; 2) эвтектоидную, содержащую около 0,8% С, структура которой состоит только из перлита; 3) заэвтектоидную, содержащую 0,8-2,14% С. Ее структура состоит из зерен перлита, окаймленных сеткой цементита.

По качеству стали классифицируют на стали обыкновенного качества (массовое содержание серы и фосфора не более 0,45% каждого ), качественную (не более 0,035% каждого), высококачественную (не более 0,025% каждого) и особовысококачественную (не более 0,015% S и 0,025% P),получаемую при рафинирующих переплавах.

По назначению стали подразделяют на конструкционные (общего и специального назначения и особыми свойствами) и инструментальные.

 

Маркировка сталей

 

Обозначение сталей обыкновенного качества - буквенно-цифровое, например Ст0, Ст1 - Ст6, БСт1- БСт6, ВСт2-ВСт5; Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, БСт3кп.

Углеродистые качественные конструкционные стали обозначают двузначными цифрами, показывающими среднее содержание углерода в стали, выраженное в сотых долях процента. Например, сталь 15 содержит в среднем 0,15%С, сталь 40- 0,40%С и т.д.

Углеродистые инструментальные стали – У 1-У12

Легированные стали. Легирующие элементы указывают русскими буквами: Марганец-Г, кремний-С, хром-Х, никель-Н, вольфрам-В, ванадий-Ф, титан-Т, молибден-М, кобальт-К, алюминий- Ю, медь-Д, бор- Р, ниобий- Б, фосфор- П, азот- А.

Легированные конструкционные стали: 20Х, 18Г2С, 60С2, 18ХГТ, 38ХН3МФ.

Легированные инструментальные стали: 9ХС, ХВГ, 3Х2В8Ф, 5Х3В3МФС

Таблица 5. Химический состав и механические свойства некоторых марок конструкционной углеродистой стали с повышенным содержанием марганца.

Марка стали	Содержание элементов в %	Механические свойства
С	Mn	σsкг/мм^2	σbв кг/мм^2	δв %	НВ не более
15Г 20Г	0,12-0,18 017-0,24	0,70-1,00 0,70-1,00
70Г 10Г2 30Г2	0,67-0,75 0,07-0,12 0,27-0,34	0,90-1,20 1,20-1,60 1,40-1,80
50Г2	0,47-0,55	1,40-1,80

 

σ_b - предел прочности при растяжении;

σ_s- предел текучести;

δ - относительное удлинение;

Н_В- твердость по Бринелю

Лекциия 5

Оборудование для выплавки чугунов и его технико-экономические показатели.

Техническое оснащение сталеплавильных цехов.

 

1.

 

 

Рис. 11. Устройство доменной печи

 

Основные показателями, характеризующие работу до­менного цеха

 

1) производительность печи, которая определяется суточ­ной выплавкой передельного чугуна;

2) расход кокса и других материалов на 1 т передельного чугуна (расход кокса в среднем составляет 0,55 т, а на некоторых заводах ниже 0,45 т);

3) коэффициент использования полезного объема печи; (К) или КИПО

К= м³/Т

где V_n— полезный объем доменной печи; м³; Т — суточная производительность печи, т;

 

 

 

Рис. 12. Схема кислородного конвертора

Рис. 13. Схема мартеновской печи.

 

 

Рис. 14. Устройство дуговой электропечи

Рис. 15. Схема индукционной электропечи

 

Лекция 5. Цветные металлы и сплавы

Таблица. Характеристики физико-механических свойств титана (ВТ1 - 00)

Плотность ρ, кг/м^3	4,5 • 1О^-3
Температура плавления Тпл, ºС	1668± 4
Коэффициент линейного расширения α∙10^-6, град ^-1	8,9
Теплопроводность λ, Вт/(м • град)	16,76
Предел прочности при растяжении σ в, МПа	300-450
Условный предел текучести σ 0,2 МПа	250-380
Удельная прочность (σв/ρ∙q)∙10^-3, км	7-10
Относительное удлинение δ, %	25-30
Относительное сужение ψ, %	50-60
Модуль нормальной упругости Еx 10^3, МПа	110,25
Модуль сдвига Gx 10^3, МПа
Коэффициент Пуассона, μ	0,32
Твердость НВ
Ударная вязкость KCU, Дж/см^2

 

Таблица. Марки, химический состав (%) и твёрдость титана губчатого (ГОСТ 17746-79)

Марка	Тi, не менее	Не более	Твердость НВ, не более
Fe	Si	Ni	C	CL	N	O
ТГ-90	99,74	0,05	0,01	0,04	0,02	0,08	0,02	0,04
ТГ-100	99,72	0,06	0,01	0,04	0,03	0,08	0,02	0,04
ТГ-110	99,67	0,09	0,02	0,04	0,03	0,08	0,02	0,05
ТГ-120	99,64	0,11	0,02	0,04	0,03	0,08	0,02	0,06
ТГ-130	99,56	0,13	0,03	0,04	0,03	0,10	0,03	0,08

Таблица. Характеристики физико-химических и механических свойств магния

 

Плотность р, (кг/м^3) • 10^-3	1,74
Температура плавления Тпл, °С
Температура кипения Ткип, °С
(Удельная теплоемкость (при 20-100 °С), Дж/(г • град)	1,03
Теплопроводность λ, Вт/(м • град)
Удельное электросопротивление р, (при 20 °С), ОМ • мм^2/м.	0,047
Коэффициент линейного расширения а, при 25 °С, 1 (1/град) • 10^6
Временное сопротивление σв, МПа
в литом состоянии
в деформированном состоянии
Предел текучести, МПа:
в литом состоянии
в деформированном состоянии
Твердость НВ:
в литом состоянии	30,0
в деформированном состоянии	36,0
Относительное удлинение 5, %:
в литом состоянии	8,0
в деформированном состоянии	12,0
Модуль упругости Е, МПа:
в литом состоянии	42000-44000
в деформированном состоянии	41000-43000