Конструкционные легированные стали
Конструкционные легированные стали предназначены для изготовления ответственных конструкций и деталей машин. Их марки обозначают буквами и цифрами. Буквы означают входящие в данную сталь легирующие элементы, а цифры — среднее содержание данного элемента в процентах. Если цифр за буквой нет, значит данного элемента содержится около 1 %. Цифры, стоящие впереди марки, указывают содержание углерода в сотых долях процента. Например, 20ХН2 — хромоникелевая сталь, содержит 0,20 % углерода, около 1 % хрома и 2 % никеля, а остальное — железо и другие примеси.
Конструкционная легированная сталь по ГОСТ 4543—71 делится на качественную, высококачественную (в конце марки буква А) и особовысококачественную (в конце марки через тире ставится буква Ш — электрошлаковый переплав). Конструкционная легированная сталь относится к качественной, если в конце марки нет буквы А или Ш. Например, 20ХН2 — сталь качественная, 20ХНЗА — сталь высококачественная, 3ОХГС-Ш — сталь особовысококачественная.
Не вошедшие в ГОСТ стали, выплавляемые заводом «Электросталь», маркируются сочетанием букв ЭИ (электросталь исследовательская) или ЭП (электросталь пробная) и цифрами, означающими порядковый номер стали. Например: ЭИ53, ЭП716 и т. п. После промышленного освоения и внесения в ГОСТ эти стали получают общепринятую марку.
В зависимости от содержания основных легирующих элементов конструкционная легированная сталь по ГОСТ 4543—71 делится на следующие группы:
|
|
|
1. Хромистая—15Х, 15ХА, 20Х, ЗОХ, ЗОХРА, 35Х, 38ХА, 40Х, 45Х, 50Х.
2. Марганцовистая— 15Г, 20Г, 25Г, ЗОГ, 35Г, 40Г, 45Г, 50Г, 10Г2, 30Г2, 35Г2, 40Г2, 45Г2 и 50Г2.
3 Хромомарганцовая — 18ХГ, 18ХГТ, 20ХГР, 27ХГР, 25ХГТ, 30ХГТ,40ХГТР, 35ХГФ и 25ХГМ.
I Хромокремнистая — ЗЗХС, 38ХС и 40ХС.
5 Хромомолибденовая и хромомолибденованадиевая — 15ХМ, 20ХМ, ЗОХМ, ЗОХМА, 35ХМ, 38ХМ, 38ХМ, ЗОХЗМФ и 40ХМФА.
6. Хромованадиевая— 15ХФ и 40ХФА.
7. Никель-молибденовая— 15Н2М и 20Н2М.
8. Хромоникелевая и хромоникелевая с бором — 20ХН, 40ХН, 45ХН, 50ХН, 20ХНР, 12ХН2, 12ХНЗА, 20ХНЗА, ЗОХНЗА, 12Х2Н4А и 20Х2Н4А.
9. Хромокремнемарганцовая и хромокремнемарганцовонике-левая —20ХГСА, 25ХГСА, ЗОХГС, ЗОХГСА, 35ХГСА и 30ХГСН2А.
10. Хромомарганцовоникелевая и хромомарганцовоникелевая
с титаном и бором—15ХГН2ТА, 20ХГНР, 20ХГНТР и 38ХГН,
11. Хромоникельмолибденовая—14Х2НЗМА, 20ХН2М,
30ХН2МА, 38Х2Н2МА, 40ХН2МА, 40Х2Н2МА, 37ХНЗМА,
18Х2Н4МА и 25Х2Н4МА.
12. Хромоникельмолибденованадиевая и хромоникельванадиевая —30ХН2МФА, 36Х2Н2МФА, 38ХНМФА, 45ХН2МФА и 20ХН4ФА.
13. Хромоалюминиевая и хромоалюминиевая с молибденом — 38X20 и 38Х2МЮА.
Хромистая сталь относится к относительно дешевым легированным сталям. С увеличением углерода в ней повышается прочность, но снижается пластичность и вязкость. Эту сталь применяют для изготовления зубчатых колес, валов, осей и т. п. При работе деталей из хромистой стали в условиях трения или износа их требуется цианировать.
|
|
|
Марганцовистая сталь имеет высокую твердость, износостойкость и хорошую обрабатываемость. Она применяется для изготовления деталей, работающих в условиях износа.
Хромомарганцовая сталь имеет высокую твердость, прочность, упругость и применяется для изготовления ответственных деталей двигателей. По твердости и прочности эта сталь превосходит хромоникелевую, но уступает ей по вязкости. Во многих случаях может заменять дорогую хромоникелевую сталь.
Хромокремнистая сталь имеет высокую твердость и упругость. Из нее изготовляют малонагруженные пружины и рессоры, зубчатые колеса, валы, оси и т. д.
Хромомолибденовая и хромомолибденованадиевая стали способны сохранять высокую прочность при нагреве, хорошо свариваются и обрабатываются резанием. Они широко применяются в котлотурбостроении и моторостроении. Например, из стали марки 15ХМ изготовляют трубы, работающие при температуре до 900 К и давлении до 10 МПа.
|
|
|
Хромованадиевая сталь имеет высокую прочность, пластичность, твердость, упругость и применяется для изготовления ответственных пружин, валов, зубчатых колес, муфт и т. д. Например, пружины, изготовленные из этой стали, сохраняют упругие свойства при нагреве до температуры 670 К.
Хромоникелевая сталь обладает комплексом положительных свойств: высокой твердостью, прочностью и вязкостью. Из нее изготовляют ответственные детали (валы, зубчатые колеса, шпиндели, шатуны, поршневые пальцы и т. д.), способные выдерживать ударные нагрузки.
Хромокремнемарганцовая сталь, так называемая хромансиль, относится к относительно дешевым легированным сталям. Она обладает хорошими механическими и одновременно технологическими свойствами. Хромансиль хорошо сваривается любым способом сварки, штампуется и удовлетворительно обрабатывается резанием. Применяют для изготовления сварных силовых конструкций, штампуемых изделий и деталей, обрабатываемых резанием.
Хромоникельмолибденовая сталь имеет высокие механические и эксплуатационные свойства, но принадлежит к относительно дорогим легированным сталям. Она предназначена для изготовления деталей особо ответственного назначения, работающих в условиях больших статических и динамических нагрузок, от которых не требуется высокой износостойкости поверхности.
|
|
|
Хромоникельмолибденованадиевая и хромоникельванадиевая стали хорошо работают при динамических нагрузках и в условиях пониженных температур, а также при нагреве до 700 К. Из нее изготовляют наиболее ответственные детали в двигателях внутреннего сгорания, газовых и паровых турбинах, редукторах и т. д.
Хромоалюминиевую и хромоалюминиевую с молибденом стали применяют для изготовления износостойких деталей машин. Эти детали после изготовления подвергают азотированию.
Ответственные конструкции делают в основном из низколегированных конструкционных сталей, так как они хорошо свариваются и имеют более высокие свойства, чем соответствующие углеродистые стали.
В судостроении для изготовления корпусов и других конструкций судов применяют низколегированную сталь (согласно ГОСТ 5521—76 «Сталь свариваемая для судостроения») марок 09Г2, 09Г2С, 10Г2С1Д и 10ХСНД. В соответствии с Правилами Регистра СССР она называется «Судостроительная сталь повышенной прочности».
Химический состав и механические свойства этой стали приведены в табл. 20.
Для постройки морских судов используют в основном низколегированную сталь марок 09Г2, 09Г2С и 10Г2С1Д. Она обладает достаточно высокой прочностью и вязкостью, малой чувствительностью к наклепу и старению, хорошими технологическими свойствами (особенно свариваемостью), имеет низкую критическую температуру хрупкости (233 К) и относительно дешева, так как легируется недефицитными элементами (марганцем, кремнием и медью). Средняя стоимость этой стали не намного выше углеродистой, а прочность примерно на 20 % выше, что позволяет уменьшать толщину судостроительных конструкций и, следовательно, заметно снижать массу корпуса судна.
Сталь марки 10ХСНД более дорогая, так как дополнительно легируется дефицитными легирующими элементами (хромом и никелем), и поэтому заменяется, если это возможно, сталью марки 10Г2С1Д.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 790; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!