2.4.1 Дополнительная классификация качественных сталей по назначению

Эта классификация основывается на концентрации углерода в стали. Выделяют четыре группы:

1 группа – стали с концентрацией углерода 0,08…0,25 %. Такие стали получили название цементуемых сталей, т.к. их упрочнение можно осуществлять только методом химико-термической обработки, называемой цементацией;

2 группа – стали с концентрацией углерода 0,3…0,5 %. Такие стали получили название улучшаемых сталей, т.к. их упрочняют преимущественно методом термической обработки, называемой улучшением, состоящей из закалки и последующего высокотемпературного отжига;

3 группа – стали с концентрацией углерода 0,55…0,65 %. Эти стали получили название рессорно-пружинных сталей, т.к. они идут для изготовления любых упругих элементов неответственного назначения;

4 группа – стали с концентрацией углерода 0,7…0,8 %. Они получили название рельсовых сталей.

2.5 Принцип маркировки углеродистых инструментальных сталей

В целом, этот принцип маркировки выглядит следующим образом:

У Цифра [Цифра] [Г] [А]

В начале марки стоит прописная буква У, за которой может идти или однозначная цифра, или двухзначная. Эти цифры указывают на среднюю концентрацию углерода в десятых долях процента.

Если в марке стоит прописная буква Г, она указывает на повышенную концентрацию марганца; если такой буквы в марке нет – концентрация марганца нормальная.

Если в конце марки стоит прописная буква А, она говорит о том, что данная сталь высококачественная, т.е. концентрация серы и фосфора не превышает 0,025 % каждого элемента; если этой буквы в марке нет, то сталь качественная, т.е. концентрации серы и фосфора находятся в пределах от 0,025 до 0,035 %.

Пример 1. Расшифровать марку У7.

Это сталь углеродистая, инструментальная, качественная. Она содержит 0,7 % углерода, и она с нормальным марганцем.

Пример 2. Расшифровать марку У8А.

Это сталь углеродистая, инструментальная, высококачественная. Она содержит 0,8 % углерода, и она с нормальным марганцем.

Пример 3. Расшифровать марку У13ГА.

Это сталь углеродистая, инструментальная, высококачественная. Она содержит 1,3 % углерода, в ней повышена концентрация марганца.

Инструментальные углеродистые стали идут преимущественно для изготовления слесарно-монтажного инструмента.

3 Оборудование, технические средства, инструмент

При проведении лабораторной работы используются: металлографический микроскоп, коллекция шлифов углеродистых сталей в равновесном состоянии, диаграмма состояния Fe–Fe₃C.

4 Порядок выполнения работы

1. Получить от преподавателя микрошлифы для выполнения задания по исследованию микроструктур углеродистых сталей в равновесном состоянии.

2. Начертить стальную часть диаграммы железо – цементит (до 2,14 % углерода).

3. Зарисовать микроструктуры сталей, с указанием структурных составляющих и концентрации углерода.

4. Используя рисунок 10, определить значение предела прочности, твердости и пластичности для каждой структуры.

5. Объяснить причины изменения механических свойств сталей в зависимости от изменения концентрации углерода.

6. Оформить отчет согласно пункту 5.