2. Конструкционные легированные стали (гост 4543–71).

Для деталей, работающих в условиях износа при трении (поршневые пальцы, шлицевые валы), применяют стали 15Х, 20Х, 15ХФ, 20ХФ, 18ХГ, а также стали повышенной прочности, вязкости и прокаливаемости марок 20ХН, 12ХН2, 12ХН2М и др. Для тяжело нагруженных зубчатых колес с высокой прочностью сердцевины зуба используют ста­ли 18ХГТ, 25ХГТ, 25ХГМ, 30ХГТ, а стали 20ХГР, 27ХТР, 20ХНР, 20ХГНР с микродобавками бора при­меняют для деталей, работающих на трение и при удар­ных нагрузках (червяки, кулаки шарнира). Азотируемые стали 38Х2Ю и 38Х2МЮА используют для изготовления деталей с большой твердостью и изно­состойкостью поверхности (валики водяных насосов, плунжеры, гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания и др.).

В качестве сталей, упрочняемых поверхностной за­калкой с нагревом ТВЧ, выбирают среднеуглеродистые стали 40Х, 45Х, 47ГТ, которые применяют для изготов­ления зубчатых колес, крестовин, деталей подшипников качения, подвергающихся высоким изгибающим, крутя­щим и контактным нагрузкам.

Улучшаемые легированные стали (0,4...0,5 % С) при­меняют для большой группы деталей машин, работаю­щих не только при статических, но и в условиях цикли­ческих и ударных нагрузок (валы, штоки, шатуны и др.). Хромистые стали 40Х, 45Х, 50Х относятся к де­шевым конструкционным материалам. С увеличением содержания углерода в них повышается прочность, но снижаются пластичность и вязкость. Хромокремнемарганцевые стали 30ХГСА, 35ХГСА содержат по 1 % Сr, Мn и Si и называются хромансилями. Эти стали, соче­тающие хорошие технологические и механические свой­ства, широко применяют в автомобилестроении (валы, детали рулевого управления). Хромоникелевые стали 40ХН, 45ХН, 50ХН имеют высокий температурный за­пас вязкости и меньшую склонность к хрупкому разру­шению в сравнении с хромистыми. Для изготовления пружин и рессор используют легированные стали 50С2, 55С2, 50ХФА, 60С2ХА и др., обладающие высокой упру­гостью, выносливостью, достаточной вязкостью и пластичностью. Предел выносливости рессор повышают пу­тем специальной обработки рессорных листов дробью (наклеп), что повышает срок службы в 5...8 раз. Под­шипниковые стали ШХ6, ШХ9, ШХ15, ШХ15СГ, служа­щие для изготовления подшипников качения, обладают высокой твердостью и выдерживают большое количество циклов высоких контактных напряжений.

Инструментальные стали.

Легированные инструментальные стали (ГОСТ 5950-63) марок 7ХФ, 8ХФ, 9ХФ и другие применяют для изготовления матриц, пуансонов, метчи­ков диаметром до 30 мм, спиральных сверл, роликовых ножей.

Из легированных сталей повышенной прокаливаемости марок X, 9ХС, ХГ, Х8Г и других (ГОСТ 5950-63) изготавливают инстру­менты, для которых необходима высокая твердость и износостойкость (сверла, фрезы, плашки, калибры и штампы для холодной штамповки).

Штамповые стали марок 7X3, 5ХНМ, 5ХНВ и другие обладают хорошей прокаливаемостью и износостой­костью, но невысокой вязкостью.

Из сталей марок 5ХНМ, 5ХНТ, содержащих никель и обладающих большой вязкостью и глубокой прокали­ваемостью, изготовляют кузнечные (молотовые) штам­пы. Для штампов горячего деформирования используют стали марок ЗХ2В8Ф, 4Х2В5ФМ и другие, обладающие высокой стойкостью при высоких температурах.

Наибольшее применение имеет сталь марки Р18. Аналогична ей по режущим свойствам сталь марки Р9, но она хуже подвергается термической обработке. Инст­румент из быстрорежущих сталей, содержащих кобальт (Р18К5Ф2, Р9К10 и др.), используют для работы с труд­нообрабатываемым материалом, нержавеющими и жаро­прочными сплавами.

Инструмент из быстрорежущих сталей с повышен­ным содержанием ванадия и кобальта (Р9Ф5, Р10К5Ф5 и др.), имеющих высокую износостойкость и красно­стойкость (640°С), применяют для отделочных опера­ций при обработке сплавов титана и материалов с абра­зивными свойствами (пластмасса, фибра, эбонит).

Нержавеющие стали. Коррозионно-стойкие стали для общего и химиче­ского машиностроения подразделяют на: стали (08X13, 12X13, 20X13 – ГОСТ 5632-72), применяемые в слабо­агрессивных средах (воздух, вода, пар) для изготовле­ния деталей с повышенной пластичностью, подвергаю­щихся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода и т. д.); стали (09Х15Н8Ю, 07Х16Н6, 08Х17Н5МЗ – ГОСТ 5632-72) для изделий, работающих в атмосферных условиях, уксуснокислых и других солевых средах; стали (08Х17Т, 08Х18Т1, 15Х25Т –ГОСТ 5632-72), применяемые вере­дах средней агрессивности для изготовления оборудова­ния заводов пищевой и мясо-молочной промышленности; стали (08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т – ГОСТ 5632-72), применяемые в сре­дах повышенной и высокой агрессивности для изготов­ления сварных изделий, работающих в азотной кислоте и азотнокислых средах при повышенных температурах. Жаропрочные стали и сплавы классифицируют по температуре эксплуатации. Для работы при 500...550 °С используют стали марок 20X13, 15X11МФ, 13Х14НЗВ2ФР, из которых изготавливают лопатки паровых турбин, тяжело нагруженные детали (диски, валы, стяжные бол­ты), работающие в условиях повышенной влажности. Для работы при 650...850 °С применяют стали марок 40Х9С2, 40Х10С2М, 45Х14Н14В2М, из которых изготав­ливают клапаны автомобильных, тракторных двигате­лей. Кроме жаропрочных сталей, для работы при 650...850 °С применяют сплавы (ХН35ВТ, ХН80ТБЮ, ХН77ТЮР) на никелевой и железоникелевой основе, из которых изготавливают рабочие лопатки и диски газо­вых турбин.

Для работы при 900...1100°С используют сплавы ма­рок ХН62МВКЮ, ХН56ВМКЮ, ХН60ВТ, из которых из­готавливают лопатки и листовые детали газовых турбин.

Широкое распространение в качестве износостойких сталей получили высокомарганцовистые литые аустенитные стали марки 110Г13Л с содержанием 1,0...1,4% С, 11…14% Мn. Они обладают высокой вязкостью, износо­стойкостью в условиях ударных нагрузок и больших давлений; эти стали применяют для изготовления гусе­ниц тракторов, черпаков и козырьков землечерпальных машин. Данные стали трудно обрабатываются резанием из-за способности наклепываться.

3. К легированным (специальным) чугунам относятся:

1. Износостойкие чугуны: их обозначают буквами ИЧ и они маркируются по содержанию легирующих элементов, как и стали.

Чугуны марок ИЧХ4Г7Д; ИЧХ3ТД; ИЧХ28Н2; ИЧХ15М3 и др. применяют для изготовления лопаток дробомётных турбин, шаров и броневых плит для мельниц, деталей насосов, лопастей шнеков.

2. Антифрикционные чугуны имеют в маркировке букву А. Они изготавливаются на основе серых, ковких и высокопрочных чугунов и предназначены для работы в узлах трения в паре с закалёнными контртелами.

Бывают следующих марок: АСЧ – 1 (с добавками Cr и Ni); АСЧ – 2 (с добавками Ti и Cu); АКЧ – 1; АКЧ – 2; АВЧ – 1; АВЧ – 2.

3. Жаростойкие чугуны ЖЧХ – 0,8; ЖЧХ – 2,5; ЖЧХ – 1,5 применяют для элементов конструкций доменных, термических и мартеновских печей, работающих при температуре до 650 °С. Высокохромистые чугуны ЖЧХ – 30 (28 – 30 % Cr) применяют для изготовления горелок, фурм и др., работающих при температурах до 900 °С.

4. Коррозионно – стойкие чугуны – они стойки в щелочах, растворах соды, морской воде.