Стали. Их классификации и маркировка

Содержание

Слайд 2

Содержание Строение и свойства стали Классификации стали Маркировки стали

Содержание
Строение и свойства стали
Классификации стали
Маркировки стали

Слайд 3

Строение и свойства стали Сталь—сплав железа с углеродом (до 2%) и

Строение и свойства стали

Сталь—сплав железа с углеродом (до 2%) и

сопутствующими примесями в виде марганца, кремния, серы, фосфора и др. Стали, применяемые в машиностроении, обычно содержат от 0,05 до 1,5% С.
Углерод является вторым основным компонентом, определяющим структуру, механические и технологические свойства стали.
Слайд 4

Примеси, присутствующие в стали делят на четыре группы: постоянные, или обычные

Примеси, присутствующие в стали делят на четыре группы:

постоянные, или обычные

— марганец, кремний, фосфор и сера, если их содержание находится в пределах: до 0,8% Mn; до 0,4% Si; до 0,05% Р и до 0,05% S;
скрытые — азот, кислород, водород, присутствующие в любой стали, в очень малых количествах (тысячные доли процента);
случайные — например, мышьяк, свинец, медь и др., попадающие в сталь из-за того, что они содержатся в рудах или шихтовых материалах данного географического района или связаны с определенным технологическим процессом производства стали;
специальные (легирующие элементы) — их вводят в состав стали для получения нужных по условиям службы деталей свойств стали. В этом случае сталь называют легированной.Сталь также будет легированной, если содержание кремния 0,5%, а марганца 1%.
Слайд 5

Классификация стали 99% всей стали - материал конструкционный в широком смысле

Классификация стали

99% всей стали - материал конструкционный в широком смысле слова:

включая стали для строительных сооружений, деталей машин, упругих элементов, инструмента и для особых условий работы - теплостойкие, нержавеющие, и т.п. Его главные качества - прочность (способность выдерживать при работе достаточные напряжения), пластичность (способность выдерживать достаточные деформации без разрушения как при производстве конструкций, так в местах перегрузок при их эксплуатации), вязкость (способность поглощать работу внешних сил, препятствуя распространению трещин), упругость, твердость, усталость, трещиностойкость, хладостойкость, жаропрочность.
Слайд 6

Для изготовления подшипников широко используют шарикоподшипниковые хромистые стали ШХ15 и ШХ15СГ.

Для изготовления подшипников широко используют шарикоподшипниковые хромистые стали ШХ15 и ШХ15СГ.

Шарикоподшипниковые стали обладают высокой твердостью, прочностью и контактной выносливостью.
Пружины, рессоры и другие упругие элементы работают в области упругой деформации материала. В то же время многие из них подвержены воздействию циклических нагрузок. Поэтому основные требования к пружинным сталям - это обеспечение высоких значений пределов упругости, текучести, выносливости, а также необходимой пластичности и сопротивления хрупкому разрушению (55С2, 60С2А, 50ХФА, 30Х13, 03Х12Н10Д2Т).
Высокопрочные стали имеют высокую прочность при достаточной пластичности (среднеуглеродистая легированная сталь 40ХН2МА), высокой конструктивной прочностью, малой чувствительностью к надрезам, высоким сопротивлением хрупкому разрушению, низким порогом хладноломкости, хорошей свариваемостью.
Слайд 7

Классификация сталей и сплавов производится: по химическому составу по структурному составу

Классификация сталей и сплавов производится:

по химическому составу
по структурному составу
по качеству (по

способу производства и содержанию вредных примесей)
по степени раскисления и характеру затвердевания металла
по назначению
Слайд 8

По химическому составу углеродистые стали делят в зависимости от содержания углерода

По химическому составу углеродистые стали делят в зависимости от содержания углерода

на следующие группы:

малоуглеродистые - менее 0,3% С;
среднеуглеродистые - 0,3...0,7% С;
высокоуглеродистые - более 0,7 % С.

Слайд 9

Для улучшения технологических свойств стали легируют. Легированной называется сталь, в которой,

Для улучшения технологических свойств стали легируют. Легированной называется сталь, в которой,

кроме обычных примесей, содержатся специально вводимые в определенных сочетаниях легирующие элементы (Сr, Ni, Мо, Wo, V, Аl, В, Тl и др.), а также Mn и Si в количествах, превышающих их обычное содержание как технологических примесей (1% и выше). Как правило, лучшие свойства обеспечивает комплексное легирование.
Слайд 10

В легированных сталях их классификация по химическому составу определяется суммарным процентом

В легированных сталях их классификация по химическому составу определяется суммарным процентом

содержания легирующих элементов:

низколегированные - менее 2,5%;
среднелегированные - 2,5...10%;
высоколегированные - более 10%.

Слайд 11

Классификация стали по содержанию примесей: Стали обыкновенного качества Стали обыкновенного качества

Классификация стали по содержанию примесей:

Стали обыкновенного качества
Стали обыкновенного качества (рядовые) по

химическому составу -углеродистые стали, содержащие до 0,6% С. Эти стали выплавляются в конвертерах с применением кислорода или в больших мартеновских печах. Примером данных сталей могут служить стали СтО, СтЗсп, Ст5кп.
Стали обыкновенного качества, являясь наиболее дешевыми, уступают по механическим свойствам сталям других классов.
Слайд 12

Стали качественные Стали качественные по химическому составу бывают углеродистые или легированные

Стали качественные
Стали качественные по химическому составу бывают углеродистые или легированные (08кп,

10пс, 20). Они также выплавляются в конвертерах или в основных мартеновских печах, но с соблюдением более стро-гих требований к составу шихты, процессам плавки и разливки.
Углеродистые стали обыкновенного качества и качественные по степени раскисления и характеру затвердевания металла в изложнице делятся на спокойные, полуспокойные и кипящие. Каждый из этих сортов отличается содержанием кислорода, азота и водорода. Так в кипящих сталях содержится наибольшее количество этих элементов.
Слайд 13

Стали высококачественные Стали высококачественные выплавляются преимущественно в электропечах, а особо высококачественные

Стали высококачественные
Стали высококачественные выплавляются преимущественно в электропечах, а особо высококачественные -

в электропечах с электрошлаковым переплавом (ЭШП) или другими совершенными методами, что гарантирует повышенную чистоту по неметаллическим включениям (содержание серы и фосфора менее 0,03%) и содержанию газов, а следовательно, улучшение механических свойств. Это такие стали как 20А, 15Х2МА.
Стали особовысококачественные
Особовысококачественные стали подвергаются электрошлаковому переплаву, обеспечивающему эффективную очистку от сульфидов и оксидов. Данные стали выплавляются только легированными. Их производят в электропечах и методами специальной электрометаллургии. Содержат не более 0,01% серы и 0,025% фосфора. Например: 18ХГ-Ш, 20ХГНТР-Ш.
Слайд 14

Классификация стали по назначению конструкционные инструментальные стали с особыми физическими и химическими свойствами

Классификация стали по назначению

конструкционные
инструментальные
стали с особыми физическими и химическими свойствами

Слайд 15

Конструкционные строительные для холодной штамповки цементируемые улучшаемые высокопрочные рессорно-пружинные шарикоподшипниковые автоматные коррозионно-стойкие жаростойкие жаропрочные износостойкие стали

Конструкционные

строительные
для холодной штамповки
цементируемые
улучшаемые
высокопрочные
рессорно-пружинные
шарикоподшипниковые
автоматные
коррозионно-стойкие
жаростойкие
жаропрочные
износостойкие стали

Слайд 16

Инструментальные стали стали для режущих инструментов (углеродистые, легированные, быстрорежущие) стали для

Инструментальные стали

стали для режущих инструментов (углеродистые, легированные, быстрорежущие)
стали для измерительных инструментов
штамповые

стали (стали для штампов холодного и горячего деформирования)
валковые стали
Слайд 17

Маркировка

Маркировка

Слайд 18

Маркировка по степени раскисления «СП» — спокойные или полностью раскисленные виды

Маркировка по степени раскисления

«СП» — спокойные или полностью раскисленные виды стали.

Весь кислород собран в капсуле наверху. После ее удаления получается сплав с равномерным распределением всех химических составляющих;
«ПС» — полуспокойные с промежуточными показателями. Пузыри у поверхности слитка убираются при прокате;
«КП» — слабонаправленные кипящие стали с неоднородным составом готового слитка. Наружный чистый слой используется для проката. Слой, располагающийся ближе к средине, подойдет для производства проволоки, труб и листовых изделий.
Слайд 19

Цифробуквенная маркировка В РФ принята обязательная система обозначений всех видов металлопродукции.

Цифробуквенная маркировка

В РФ принята обязательная система обозначений всех видов металлопродукции. В

ней буквами отмечены химические элементы, которые входят в состав стали. Цифра покажет количество самого вещества. Буквенное выражение используются и для показателей степени раскисления.
Индекс «Ст» ставится при маркировке обыкновенной по качеству стали. Следующий за ним цифровой показатель — условный номер марки от 0 до 6. Его возрастание свидетельствует о росте прочностных характеристик материала, а значит, о более высоком содержании углерода. Правда, пластичность при этом уменьшается. В конце указывается степень раскисления, а вначале — одна из букв А, Б или В, относящие сталь к группам:
Слайд 20

«А» — с гарантированными механическими качествами. Этот индекс не обязателен для

«А» — с гарантированными механическими качествами. Этот индекс не обязателен для

обозначения;
«Б» — с обеспеченным присутствием химических свойств;
«В» — в сплаве гарантируется наличие всех механических и химических качеств.
В маркировке легированной стали добавленный, улучшающий химкомпонент указан после содержания углевода и обозначается:
«Х» — при наличии в составе хрома;
«В» — вольфрама;
«Т» — титан;
«М» — молибден;
«Ю» — алюминий.
Слайд 21

Слайд 22

Цифра, идущая после буквы, показывает процентное содержание легирующего элемента в стали.

Цифра, идущая после буквы, показывает процентное содержание легирующего элемента в стали.

При ее отсутствии концентрация данного вещества в составе не выходит за пределы от 0,8 до 1,5%. У легированных конструкционных сталей вначале указано содержание углерода. Двузначное число показывает сотые процентной концентрации. Маркировка инструментальных видов стали позволяет не обозначать этот показатель при его значении, не превышающем 1,5%.