Книжки по товарознавству

Сталі та їх характеристика

Зрезарцев. Товарознавство сировини та матеріалів

Сталь — залізовуглецевий сплав який містить до 2,14% вуглецю (звичайно 0,1>1,4%С).
Вихідні (шихтові) матеріали: переробний чавун, скрап (металобрухт), феросплави та флюси. Сутність металургійної переробки чавуну в сталь полягає у зниженні вмісту вуглецю і домішок шляхом їх окислення та перевода в шлак або гази в процесі плавки (табл. 3.4).
Таблиця 3.4
Хімічний склад переробного чавуну та низьковуглецевої сталі, %

Компоненти сталі поділяють на групи:
Постійні (звичайні). До них відносять вуглець, марганець, кремній, сірку та фосфор.
Вуглець — невід'ємна складова сталі яка переважно визначає механічні властивості. При збільшенні кількості вуглецю підвищується твердість та міцність сталі, але зменшується пластичність та в'язкість.
Марганець підвищує міцність та зносостійкість, поліпшує ріжучі властивості, але понижує ударну в'язкість. Якщо його вміст до 1% — вважається домішкою, а якщо більше 1% — легуючим елементом. Сталі з вмістом 10>12% Марганця стають немагнітними.
Кремній підвищує міцність сталі, пружність, жаростійкість та корозійну стійкість, але понижує ударну в'язкість. Якщо його вміст до 0,8% — вваясається домішкою, а якщо більше 0,8% — легуючим елементом.
Сірка та фосфор — шкідливі домішки. Сірка робить сталь «гарячеламкою», а фосфор — «холодноламкою» і одночасно підвищує твердість та знижує ударну в'язкість.
Приховані. До них відносять кисень, азот та водень. Вони частково розчиняються у сталі та присутні у вигляді неметалічних вкраплень (оксиди, нітриди). Являються шкідливими домішками, бо розрихлюють метал при гарячій обробці та викликають надриви (флокени).
Випадкові. До них відносять мідь, свинець, хром, нікель та інші елементи. Попадають до складу з шихтових матеріалів і, переважно, погіршують якість сталі.
Спеціальні (легуючі) — надають сталі певні фізико-механічних та хімічні властивості. До найбільш поширених відносять:
Хром уповільнює рост зерен при нагріванні, підвищує зносостійкість та корозійну стійкість, поліпшує здатність до термічної обробки.
Нікель підвищує міцність сталі при збережені високої в'язкості, перешкоджає росту зерен при нагріванні, підвищує корозійну стійкість. При вмісті нікеля більше 12% (або хрома та нікеля) сталь стає неіржавіючою, а при вмісті 18>20% — немагнітною, жаростійкою та жароміцною.
Молібден подрібнює зерно сталі, значно поліпшує здатність до термічної обробки, в'язкість при низьких температурах та ковкість.
Вольфрам підвищує твердість, міцність та в'язкість, надає високі ріжучі властивості потрібні різним ріжучим інструментам. Сталі з вмістом вольфрама 6>18% називають швидкоріжучими.
Ванадій створює дрібнозернисту структуру сталі, підвищує ударну в'язкість, підвищує ефективність термічної обробки.
Бор значно поліпшує ефективність термічної обробки.
Шобій попереджає міжкристалічну корозію, підвищує пластичність та міцність при високих температурах.
Мідь підвищує корозійну стійкість.
Цирконій підвищує витривалість, поліпшує міцність при підвищених температурах та ударну в'язкість при понижених, покращує зварюваність.
Головною ознакою переважної більшості марок вироблюваної сталі є хімічний склад який залежить від способу виготовлення. Потреби виробництва змусили класифікувати сталі за якістю, за використанням (призначенням) та за структурою у стані поставки (мал. 3.16).
За хімічним складом сталі поділяються на вуглецеві та леговані.
Вуглецевими називаються сталі, які не містять спеціальних добавок. Вона буває конструкційною та інструментальною. Конструкційна вуглецева сталь містить 0,1 >0,85% С і використовується для виготовлення різноманітних деталей, металоконструкцій і т.п. Інструментальна вуглецева сталь містить 0,65>1,4%С і використовується для виготовлення ріжучого, вимірювального або формозмінюючого інструмента який працює при низьких температурах (до 150>200°С).
Конструкційна вуглецева сталь буває звичайної якості та якісна. Такі сталі повинні мати високі механічні властивості, технологічність в обробці та бути дешевими.
Сталь вуглецева звичайної якості використовують для виготовлення зварних конструкцій, у суднобудівництві та машинобудуванні.
В залежності від призначення та гарантуємих характеристик якості метала її поділяють на групи поставки — А, Б, В,
Сталь групи А поставляють за механічними властивостями. Для неї хімічний склад не регламентується тому виготовлені деталі гарячій обробці (термічній, куванню, зварюванню) не піддають. Чим більше номер марки, тим вище міцність, але нижче пластичність сталі (табл. 3.4).
Сталь групи Б поставляється за хімічним складом. Механічні властивості не регламентуються. Такі сталі піддаються термічній обробці бо відомий їх хімічний склад. В залежності від нормуємих показників механічних властивостей поділяється на дві категорії.
Сталь групи В поставляється за механічними властивостями та хімічним складом. Механічні властивості повинні відповідати нормам для аналогічних марок групи А, а хімічний склад для сталі аналогічних марок групи Б. В залежності від нормуємих показників механічних властивостей поділяється на шість категорій.

Таблиця 3.3
Вуглецеві сталі звичайної якості

Маркування вуглецевої сталі звичайної якості літерно-цифрове, наприклад СтО, Ст1>Ст6, БСтО, БСт1>БСтб, ВСт1>ВСт5. Група поставки А у марці сталі не вказується. Ступінь розкислення сталі (видалення газів) позначається індексами:
кп — кипляча пс — напівспокійна
сп — спокійна

Категорія показників механічних властивостей для сталі групи А не проставляється.
Сталь вуглецева якісна широко використовується у всіх галузях промисловості. До неї пред'являють більш жорсткі вимоги по вмісту шкідливих домішок, особливо сірки (не більше 0,04%) та фосфора (не більше 0,035%).
Вуглецеву якісну конструкційну сталь випускають марок 08,10, 15, 20, 25, ЗО, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60. Маркують словом «Сталь» та двома цифрами, що відповідають вмісту вуглецю у сотих долях відсотка. Ступінь розкислення вказують літерами в кінці марки: кп— кипляча, пс — напівспокійна, сп — спокійна. Наприклад, Сталь 10, Сталь 08 кп, Сталь 45 і т.д.
За вимогою до механічних властивостей сталь випускають п'яти категорій, а за призначенням — трьох підгруп: а — для гарячої обробки тиском, б — для холодної обробки тиском, в — для холодного волочення.

Вуглецеву інструментальну сталь випускають марок У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13, У7А, У8ГА, У9А, У10А, У11А, У12А, У13А. Маркування літерно-цифрове: У — вуглецева, Г — з підвищеним вмістом Марганця, А — високоякісна (вміст сірки до 0,03% та фос- фора до 0,035%), цифра (цифри) вміст вуглецю у десятих долях відсотка.
Легованими називають сталі до складу яких вводять добавки (легуючі елементи) в кількості достатній, щоб помітно змінити структуру та властивості. Хімічний склад легованої сталі — основний показник, що визначає якість, область застосування та вартість. Тому він відбивається в найменуванні та маркуванні. В найменуванні вказують тільки основні введені легуючі елементи без позначення їх кількості, наприклад сталь хромонікелева, титановольфра- мова, марганцовиста і т.д. Маркування легованої сталі літерно-циф- рове. Перша одно— або двохзначна цифра свідчить про вміст вуглецю у десятих або сотих долях відсотка. Якщо вміст вуглецю менше 0,04%, то ставлять знак «00», а якщо менше 0,08% — знак «0». Якщо вміст вуглецю 1% або більше то на початку цифру не пишуть. Літерами позначають назви легуючих елементів:
Г — марганець Ф — ванадій Д — мідь
С — кремній Т — титан Р — бор
X — хром М — молібден Б — ніобій
Н — нікель К — кобальт Ц — цирконій
В — вольфрам Ю — алюміній А — азот
Е — селен П — фосфор
Цифри після літер позначають середній вміст легуючих елементів у цілих відсотках. Відсутність цифр вказує, що їх вміст не більше1,5%. Літера А у кінці марки означає високоякісну сталь.
Позначення легуючого елемента азота завжди розміщуються в середині марки (між позначеннями інших легуючих елементів).
Для позначення марок сталі, що пройшли додаткову переплавку для підвищення їх якості застосовують літери які пишуть через дефіс після індексації хімічного складу: Ш — електрошлаковий переплав ВД — вакуумнодуговий переплав ПД — плазменодуговий переплав ВН — вакуумноіндукційний переплав ЄЛ — е лектоннопроменевий переплав ШД — електрошлаковий та вакуумнодуговий переплав ШЛ — електрошлаковий та електоннопроменевий переплав.
Леговані сталі бувають конструкційними, інструментальними, спеціальними та з особливими властивостями.
Конструкційні леговані сталі бувають якісними та високоякісними. За вмістом вуглецю вони бувають низьковуглецевими (до 0,3% С) та середньовуглецевими (0,3>0,55%С), а за вмістом легуючих елементів низько— та середньо легованими.
Конструкційну низьколеговану сталь використовують у вигляді листового або сортового фасонного прокату у будівництві та машинобудуванні. Вона добре зварюється. Випускають марок 09Г2, ОЛГ2Д, 12ГС, 10Г2С1Д, 15ГФ, 15ГФД, 15Г2СФД, 14Г2АФ, 10ХНДП, 18Г2С і т.д. (28 марок).
Конструкційну середньолеговану сталь виробляють цементуємою (не більше 0,3% С) та поліпшуємою (0,3>0,5%С) яку використовують після термічних операцій загартовування та високого відпускання. Марочний асортимент (табл. 3.5) включає 13 груп і більше 80 марок.
В залежності від властивостей та хімічного складу конструкційна легована сталь буває якісною, високоякісною (А) та особливо високоякісною (ПІ) — після електрошлакового переплава, а за призначенням поділяється на підгрупи:
а — для гарячої обробки тиском (крім висадки, штамповки); б - для холодної механічної обробки по всій поверхні; в — для холодного волочення; г — для гарячої висадки та штампування.

Ви бачите тільки 43% питання.

Текст смс:
kkdtk2
на номер
4345

Щоб отримати доступ до матеріалів сайту надішліть смс з текстом kkdtk2 на номер 4345. Після цього введіть номер мобільного, з якого ви надіслали смс. Вартість смс — 3 грн.