1.3. Углеродистые стали специального назначения

Основные свойства: в зависимости от конкретного назначения.

Маркировка:

Буква указывает на назначение, цифры - содержание углерода, технические характеристики, значение предела прочности и т.д., буквы – наличие термической обработки, особые свойства, назначение, легирующие элементы. Может обозначаться как обычная сталь с дополнительными индексами.

Пример:

С 345 Т – строительная сталь с пределом текучести 345 МПа, термоупрочненная;

С 390 К - ============, коррозионностойкая.

Ст3 мост - сталь для мостовых конструкций

Р50 – стали рельсовые, вес одного погонного метра 50 кг (цифра в обозначении примерно соответствует весу одного погонного метра рельса в килограммах).

КР140 - рельсы крановые

А40Г – сталь автоматная, содержание углерода 0,4 %, с повышенным содержанием марганца. (К этой группе относят стали (ГОСТ 1414—75) с хорошей и повышенной обрабатываемостью резанием. При обработке таких сталей на станках-автоматах образуется короткая и мелкая стружка, снижается расход режу­щего инструмента и уменьшается шероховатость обработанных поверхностей. Достигается за счет повышенного содержани­я серы и фосфора. а также введения в стали технологических доба­вок селена, свинца, теллура).

12К – сталь котельная, содержание углерода 0,12 %. (Работает под давлением, жаростойка, хорошо сваривается. Достигается за счет до­бавки титана и дополнительно раскисляют ее алюминием).

2. Легированные стали

Содержат более 1 % Si или Mn или легирующие элементы. Вводятся для улучшения характеристик стали и получения специальных свойств.

Стоимость легированной стали зависит от химического состава, типа полуфабриката и его размеров. Так, низколегированные стали, содержащие небольшое количество недефицитных и недорогих легирующих элементов (марганец, кремний), стоят относительно недорого. Стали, содержащие дорогие элементы (никель, хром, ванадий и т.д.), имеют более высокую цену.

Подразделяются:

1. По количеству легирующих элементов:

- тройные (содержат 1 легирующий элемент): хромистые, никелевые, молибденовые,

- четверные (содержат 2 легирующих элемента): хромоникелевые, хромомарганцевые,

- сложные (содержат более 2 легирующих элементов): хромомарганцевоникельтитановая

2. По химическому составу:

- низколегированные (до 2,5 % легирующих элементов),

- среднелегированные (2,5-10 % легирующих элементов),

- высоколегированные (более 10 % легирующих элементов),

3. По назначению:

- конструкционные (низколегированные);

- инструментальные;

- стали и сплавы с особыми свойствами: нержавеющие, жаростойкие, теплостойкие, с особенностями теплового расширения, с особыми магнитными свойствами.

Маркировка:

Первые цифры показывают содержание углерода в конструкционных сталях в сотых долях поцента, в инструментальных - десятых долях процента, буквы обозначают присутствие легирующего элемента, последующие цифры – содержание легирующего элемента в целых единицах процентов (при содержании менее 1,5 % цифры не ставят) (за исключением молибдена и ванадия (содержание которых обычно до 0,2-0,3%), а также бора (в стали с буквой Р его должно быть не менее 0,0010%).

Пример:

18Х2Н4МА (это азот или высокое качество?), 25ХГМ

Некоторые стали выделены в особые группы и имеют специальную маркировку (буква ставится перед маркой стали): быстрорежущие (Р), хромистые нержавеющие (Ж), шарикоподшипниковые (ШХ), хромоникелевые нержавеющие (Я), магнитные (Е). Цифры указывают содержание легирующего элемента, придающего особые свойства.

Пример:

ШХ6 - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 0,6% хрома.

ШХ15ГС - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 1,5% хрома и от 0,8 до 1,5% марганца и кремния.

Р18 - быстрорежущая сталь, содержащая 18,0% вольфрама;

Р6М5К5-быстрорежущая сталь, содержащая 6,0% вольфрама 5,0% молибдена 5,0% кобальта.

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ (ОМД)

В металлургическом производстве процесс обработки металлов давлением (ОМД) является заключительным, т.н. третьим переделом – вслед за первым (доменным) и вторым (сталеплавильным) переделами.

ОМД – способ получения изделий заданной формы и размеров в твердом состоянии без снятия стружки с помощью давящего инструмента. В этом определении заложено отличие способа ОМД от способов получения изделий путем литья (в жидком состоянии) и механообработки (со снятием стружки).

Формоизменение давлением основано на способности материалов изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил.

Цели ОМД:

- получение изделий сложной формы

-улучшение кристаллической структуры литого металла и его механических свойств

Достоинства (по сравнению с литьем и обработкой металла резанием):

- высокая производительность (поток, механизация)

- сравнительно низкая энергоемкость

- незначительные потери металла

При использовании катанных заготовок для изготовления деталей путем механообработки потери металла в стружку составляют до 30-40%, а при использовании ковано-штампованных заготовок – в 4-5 раз меньше.

- значительное улучшение свойств металла (существенное достоинство).

производству.

Основные виды обработки металлов давлением:

1 группа: прокатка, прессование и волочение,

Получают заготовки постоянного сечения по длине (однотипную длинномерную продукцию).

2 группа: ковка, объемная штамповка, листовая штамповка (кузнечно-штамповочное производство)

Получают заготовки (поковки) по форме приближенные к готовой детали.