Углеродистые конструкционные качественные стали



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Углеродистые конструкционные качественные стали



Качественные стали содержат не более 0,04 % S и не более 0,035 % Р, они менее загрязнены неметаллическими включениями и газами. В особо ответственных случаях эти стали содержат менее 0,02 % S и 0,03 % Р. Поэтому при одинаковом содержании углерода качественные стали имеют более высокие пластичность и вязкость, особенно при низких температурах, чем стали обыкновенного качества. Свойства качественных сталей и принцип маркировки регламентируются ГОСТ 1050- 88.

Качественные углеродистые стали выплавляются в электропечах, кислородных конвертерах и мартеновских печах. По содержанию углерода качественные углеродистые стали подразделяются на низкоуглеродистые ( до 0,25 % С ), среднеуглеродистые ( 0,3 – 0,5 % С ) и высокоуглеродистые ( до 0,65 % С ).

Качественные углеродистые стали поставляются в виде проката, поковок, профилей разного назначения с гарантированным химическим составом и механическими свойствами и используются в машиностроении для изготовления деталей чаще неответственного назначения. Качественные углеродистые стали маркируют двузначными цифрами 05, 08,10, 15, …, 60, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Низкоуглеродистые стали могут выплавляться как кипящие, полупокойные и спокойные. В первых двух случаях в марках предусматривается буквенного обозначения «кп» или «пс». При отсутствии обозначений по умолчанию предполагается, что сталь выплавлена как спокойная.

Состав и свойства некоторых марок качественных углеродистых сталей приведены в таблице 7.2

 

Та б л и ц а 7.2

Состав и свойства качественных углеродистых сталей по ГОСТ 1050-88.

Марка

стали

 

С, %

 

Mn, %

 

Si, %

      Механические свойства

 s0,2 МПа  sв, МПа d, %  y, % KCU*, Дж/см2
 08  10  15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 0,05-0,12 0,07-0,14 0,12-0,19 0,17-0,24 0,22-0,30 0,27-0,35 0,32-0,40 0,37-0,45 0,42-0,50 0,47-0,55 0,52-0,60 0,57-0,65 0,35-0,65 0,35-0,65 0,35-0,65 0,35-0,65 0,50-0,80 0,50-0,80 0,50-0,80 0,50-0,80 0,50-0,80 0,50-0,80 0,50-0,80 0,50-0,80 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37  196  205  225  245  275  295  315  335  355  375  380  400  320  330  370  410  450  490  530  570  600  630  650  680 33 31 27 25 23 21 20 19 16 14 13 12 60  55  55  55  50  50  45  45  40  40  35  35   -- -- -- -- 88 78 69 59 49 38 -- --  

 

* Нормы ударной вязкости соответствуют термически обработанным (закалка + отпуск ) сталям.

Низкоуглеродистые стали 05,08,10,15,20 кипящие и полуспокйные отличаются малой прочностью и высокой пластичностью в холодном состоянии. Эти стали выпускают в основном в виде листа и используют для холодной штамповки с глубокой вытяжкой, в том числе в автомобилестроении для изготовления деталей сложной формы. Спокойные стали 08, 10 используют для изделий невысокой прочности – емкости, трубы. Низкоуглеродистые стали 10-25 пластичны, хорошо свариваются и штампуются; используются для изготовления валиков, осей. Для повышения износостойкости эти стали цементируются.

Среднеуглеродистые стали (0,3-0,5%С) , в том числе с повышенным содержанием марганца 30Г,40Г,50Г - термоулучшаемые стали, упрочняются закалкой с высоким отпуском или нормализацией с высоким отпуском. Стали 45,50 используются после закалки ТВЧ (закалка с низким отпуском). При одинаковом временном сопротивлении нормализованной и термоулучшенной стали, предел текучести и относительное удлинение выше у термоулучшенной стали за счет более дисперсной структуры – сорбита отпуска. Причем у стали с такой структурой будет выше ударная вязкость и хладостойкость. В крупногабаритных деталях из-за низкой прокаливаемости , механические свойства снижаются.

Высокоуглеродистые стали, содержащие 0,6-0,7%С , а также с повышенным содержанием марганца 60Г,65Г,70Г используются для изготовления пружин, рессор , высокопрочной проволоки и других изделий с высокой упругостью и износостойкостью. Термическая обработка, обеспечивающая требуемые свойства – закалка со средним отпуском.

Автоматные стали

(Стали с улучшенной обрабатываемостью резанием)

Хорошая обрабатываемость резанием и высокое качество поверхности достигается повышением в автоматных сталях содержания серы и фосфора. Сера в автоматных сталях находится в виде сульфидов марганца MnS, т.е. включений вытянутых вдоль прокатки, которые способствуют образованию короткой и ломкой стружки, а также оказывают и смазывающее действие. Фосфор, повышая твердость и прочность, способствует и образованию ломкой стружки и получению гладкой блестящей поверхности при резании. Вместе с тем повышенное содержание серы и фосфора ухудшает качество стали, увеличивает анизотропию свойств и ухудшает коррозионную стойкость. В целях улучшения обрабатываемости резанием в стали, кроме серы и фосфора, вводятся свинец, селен, теллур и кальций, который глобулизирует сульфидные включения. При этом возрастают механические свойства, особенно поперек прокатки, и уменьшается их анизотропия. Автоматные стали ,содержащие свинец не рекомендуется обрабатывать резанием со скоростью свыше 100м/мин., т.к. значительный разогрев при высоких скоростях резания сопровождается быстрым испарением свинца и снижением стойкости инструмента. Стали, содержащие кальций целесообразно обрабатывать твердосплавным инструментом со скоростями резания 150-300м/мин. т.к. для размягчения сложных оксидов, содержащих СаО необходимы высокие температуры. Введение этих элементов позволяет в 2-3 раза сократить расход режущего инструмента. Стали маркируются буквой А – автоматная, после которой следуют цифры, указывающие среднее содержание углерода в сотых долях процента ( ГОСТ 1414-75, Россия). Если сталь содержит свинец, то маркировка начинается с букв АС. Химический состав некоторых автоматных сталей представлен в табл. 7.3.

                                                                                                         Та б л и ц а 7.3

Химический состав автоматных сталей

 

№п/п Марк стали С, % Si,% Mn,% S, % P% Pb/Se, 1.1.1.1.1.1.1.1 %
1. А12 0,08-0,16 0,15-0,35 0,7-1,1 0,080-0,20 0,080-0,150 -
2. А20 0,17-0,25 0,15-0,35 0,70-1,00 0,080-0,150 ≤0,06 -
3. А35 0,32-0,34 0,15-0,35 0,70-1,00 0,080-0,150 ≤0,06 -
4. А40Г 0,37-0,45 0,15-0,35 1,20-1,55 0,18-0,30 ≤0,05 -
5. АС14 0,10-0,17 <0,12 1,0-1,30 0,15-0,20 <0,10 0,15-0,30/0,04

 

Из-за неблагоприятного влияния кремния на обрабатываемость сталей, эти стали кремнием не раскисляются.

Стали А11,А12,А20 используются для крепежных деталей и деталей сложной формы, не испытывающих больших нагрузок, но к ним предъявляются повышенные требования по точности размеров и чистоте поверхности. А30,А35, А40Г используются для изготовления деталей, испытывающих большие нагрузки.

Автоматные стали термической обработкой не упрочняются, возможно упрочнение холодной пластической деформацией. Применение этих сталей ~ на 30% повышает производительность резания.



Читайте также:





Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.50.201 (0.005 с.)