Короткі Довідкові дані про матеріалИ: хімічний склад, механічні властивості та призначення

1 Сталі: гост 380 – 71, гост 1050 – 74, гост 4543 – 71, гост 19282 – 73; гост19265 – 73; гост 5058 - 65 (витяг) [19]

Таблиця А.1 – Механічні характеристики окремих марок вуглецевої сталі звичайної якості групи А

Марка сталі	Межа міцності σв, МПа	Відносне видовження δ, %	Призначення
Ст. 0	Не менше 320	18	Невідповідальні конструкції: шайби, прокладки, огорожі, кожухи та ін.
Ст. 1	320 - 400	28	Малонавантажені деталі: заклепки, шплінти, кожухи, шайби, прокладки та ін.
Ст. 2	340 - 420	26	Рами, кільця, валики, осі, кулачки, заклепки
Ст. 3кп	370 - 470	22	Крюки кранів, кільця, циліндри, гайки, тяги, шатуни, кришки. Зварюваність добра
Ст. 4пс	420 - 540	20	Вали, осі, тяги, болти, шпонки, важелі, клини
Ст. 5сп	540 - 570	16	Вали, осі, пальці, упори підшипників, зірочки
Ст. 6сп	640 - 670	12	Вали, осі, шпинделі, муфти, бойки молотів
Ст. 7пс	700 - 740	9	Деталі інтенсивного зносу та важких умов

Таблиця А.2 – Хімічний склад вуглецевої сталі звичайної якості групи Б

Марка сталі	С, %	Mn,%	Si, %	P,%	S, %
Ст. 0	≤ 23	-	-	0,07	0,06
Ст. 1	0,06 - 0,12	0,25 - 0,50	0,05 - 0,17	0,04	0,05
Ст. 2	0,09 - 0,15	0,25 - 050	0,05 - 0,17	0,04	0,05
Ст. 3кп	0,14 - 0,22	0,40 - 0,65	≤ 0,07	0,04	0,05
Ст. 4	0,18 - 0,27	0,40 - 0,70	0,05 - 0,17	0,04	0,05
Ст. 5	0,28 - 0,37	0,50 - 0,80	0,05 - 0,17	0,04	0,05
Ст. 6сп	0,38 - 0,49	0,50 - 0,80	0,15 - 0,35	0,04	0,05
Ст. 7пс	0,50 - 0,62	0,50 - 0,80	0,15 - 0,35	0,04	0,05

Таблиця А.3 – Хімічний склад якісної вуглецевої конструкційної сталі

Марка сталі	С, %	Mn,%	Si, %	Cr, %
08пс	0,05 - 0,11	0,35 - 0,65	0,05 - 0,17	0.10
10пс	0,07 - 0,14	0,35 - 0,65	0,05 - 0,17	0,15
15	0,12 - 0,19	0,35 - 0,65	0,17 - 0,37	0,25
20	0,17 - 0,24	0,35 - 0,65	0,17 - 0,37	0,25
30	0,27 - 0,35	0,50 - 0,80	0,17 - 0,37	0,25
40	0,37 - 0,45	0,50 - 0,80	0,17 - 0,37	0,25
45	0,42 - 0,50	0,50 - 0,80	0,17 - 0,37	0,25
55	0,52 - 0,60	0,50 - 0,80	0,17 - 0,37	0,25
60	0,57 - 0,65	0,50 - 0,80	0,17 - 0,37	0,25
65	0,62 - 0,70	0,50 - 0,80	0,17 - 0,37	0,25
70	0,67 - 0,75	0,50 - 0,80	0,17 - 0,37	0,25
75	0,72 - 0,80	0,50 - 0,80	0,17 - 0,37	0,25
80	0,77 - 0,85	0,50 - 0,80	0,17 - 0,37	0,25
85	0,82 - 0,90	0,50 - 0,80	0,17 - 0,37	0,25
60Г	0,57 - 0,65	0,70 - 1,00	0,17 - 0,37	0,25
65Г	0,62 - 0,70	0,90 - 1,20	0,17 - 0,37	0,25
70Г	0,67 - 0,75	0,90 - 1,20	0,17 - 0,37	0,25

Таблиця А.4 – Механічні характеристики якісної конструкційної сталі

Марка сталі	Межа міцності σв, МПа	Відносне видовження δ, %	Відносне звуження Ψ, %	Твердість НВ, МПа (без термічної обробки)
08пс	330	33	60	1310
10пс	340	31	55	1430
15	380	27	55	1490
20	420	25	55	1630
30	500	21	50	1790
40	580	19	45	2170
45	610	16	40	2290
55	660	13	35	2550
60	690	12	35	2550
65	710	10	30	2550
70	730	9	30	2690
75	1100	7	30	2850
80	1100	6	30	2850
85	1150	6	30	3020
60Г	710	11	35	2690
65Г	750	9	-	2850
70Г	800	8	-	2850

Таблиця А.5 – Хімічний склад низьколегованої конструкційної сталі

Марка сталі	Вміст елементів, % (останнє – залізо)
	С, %	Si,%	Mn, %	Cr	Ni	Cu
				не більше
14Г	0,12 - 0,18	0,17 - 0,37	0,70 - 1,00	0,30	0,30	0,30
19Г	0,16 - 0,22	0,17 - 0,37	0,80 - 1,15	0,30	0,30	0,30
09Г2	≤ 0,12	0,17 - 0,37	1,40 - 1,80	0,30	0,30	0,30
14Г2	0,12 - 0,18	0,17 - 0,37	1,20 - 1,60	0,30	0,30	0,30
18Г2	0,14 - 0,20	0,25 - 0,55	1,20 - 1,60	0,30	0,30	0,30
12ГС	0,09 - 0,15	0,50 - 0,80	0,80 - 1,20	0,30	0,30	0,30
16ГС	≤ 0,12	0,40 - 0,70	0,90 - 1,20	0,30	0,30	0,30
17ГС	0,14 - 0,20	0,40 - 0,60	1,00 - 1,40	0,30	0,30	0,30
09Г2С	≤ 0,12	0,50 - 0,80	1,30 - 1,70	0,30	0,30	0,30
10Г2С1	≤ 0,12	0,90 - 1,20	1,30 - 1,65	0,30	0,30	0,30
15ГФ	0,12 - 0,18	0,17 - 0,37	0,90 - 1,20	0,30	0,30	Ванадій: 0,05-0,1
14ХГС	0,11 - 0,16	0,40 - 0,70	0,90 - 1,30	0,50 - 0,80	0,30	0,30
15ХСНД	0,12 - 0,18	0,40 - 0,70	0,40 - 0,70	0,60 - 0,90	0,30 - 0,60	0,20 - 0,40
10ХСНД	≤ 0,12	0,80 - 1,10	0,50 - 0,80	0,60 - 0,90	0,50 - 0,80	0,40 - 0,65

Примітка. В позначенні марок сталі двозначні числа вказують приблизний вміст вуглецю у сотих долях відсотку. Букви справа від цифр означають хімічний компонент сталі (Г – марганець, С – кремній, Х – хром, Н – нікель, Д – мідь, Ф – ванадій). Цифри після букв означають вміст відповідного елементу у відсотках.

Якщо вміст легуючого елемента менше 1,5 %, то цифри після букви не ставляться.

Таблиця А.6 – Механічні властивості низьколегованої сталі

Марка сталі	Товщина прокату, мм	Механічні властивості
		межа міцності σв, кГ/мм^2	відносне видовження δ, %	ударна в’язкість αн, кГ·м/см^2
				при температурі, ºС
				– 40	– 70
14Г	4 - 10	46	21	3,5	–
19Г	4 - 10	48	22	3,5	–
09Г2	4 - 10	45	21	3,0	–
14Г2	4 - 10	47	21	3,5	–
18Г2	8 - 10	52	21	4,0	–
12ГС	4 - 10	47	26	–	–
16ГС	4 - 10	50	21	4,0	3,0
17ГС	4 - 10	52	23	4,5	–
09Г2С	4 - 10	50	21	4,0	3,5
10Г2С1	4 - 10	52	21	4,0	3,0
15ГФ	4 - 10	52	21	4,0	–
14ХГС	4 - 10	50	22	4,0	–
15ХСНД	4 - 10	50	21	3,0	3,0
10ХСНД	4 - 10	54	19	5,0	–

Таблиця А.7 – Хімічний склад легованої конструкційної сталі

Група сталі	Марка сталі	Вміст елементів, % (останнє – залізо)
		С, %	Si,%	Mn, %	Cr, %	інші леговані елементи, %
Хромиста	15ХА	0,12-0,17	0,17-0,37	0,40-0,70	0,70-1,00	–
	30Х	0,24-0,32	0,17-0,37	0,50-0,80	0,80-1,10	–
	35Х	0,31-0,39	0,17-0,37	0,50-0,80	0,80-1,10	–
	45Х	0,41-0,49	0,17-0,37	0,50-0,80	0,50-0,80	–
Марганцевиста	15Г	0,12-0,19	0,17-0,37	0,70-1,00	–	–
	30Г	0,27-0,35	0,17-0,37	0,70-1,00	–	–
	45Г	0,42-0,50	0,17-0,37	0,70-1,00	–	–
	30Г2	0,26-0,35	0,17-0,37	1,40-1,80	–	–

Продовження таблиці А.7

Група сталі	Марка сталі	Вміст елементів, % (останнє – залізо)
		С, %	Si,%	Mn, %	Cr, %	інші леговані елементи, %
Хромомарган- цева	18ХГ	0,15-0,21	0,17-0,37	0,90-1,20	0,90-1,20	–
	18ХГТ	0,17-0,23	0,17-0,37	0,80-1,10	1,00-1,30	Ті (0,03-0,09)
	35ХГФ	0,31-0,38	0,17-0,37	0,95-1,25	1,00-1,30	Ті (0,03-0,09) V (0,06-0,12)
Хромокремніста	33ХС	0,29-0,37	1,00-1,40	0,30-0,60	1,30-1,60	–
	40ХС	0,37-0,45	1,00-1,40	0,30-0,60	1,30-1,60	–
Хромованадієва	15ХФ	0,12-0,18	0,17-0,37	0,40-0,70	0,80-1,10	V (0,06-0,12)
	45ХН	0,41-0,49	0,17-0,37	0,50-0,80	0,45-0,75	Ni (1,00-1,40)
Хромомарганце-вонікелева	20ХГНР	0,16-0,23	0,17-0,37	0,70-1,00	0,70-1,00	Ni (0,80-1,10) В ≤ 0,005
	38ХГН	0,35-0,43	0,17-0,37	0,80-1,10	0,50-0,80	Ni (0,70-1,00)
Хромомолібде-нова	15ХМ	0,11-0,18	0,17-0,37	0,40-0,70	0,80-1,10	Мо (0,40-,55)
	30ХМА	0,26-0,33	0,17-0,37	0,40-0,70	0,80-1,10	Мо (0,15-0,25)
Хромокремністо-марганцева	20ХГСА	0,17-0,23	0,90-1,20	0,80-1,10	0,80-1,10	–
	30ХГС	0,28-0,35	0,90-1,20	0,80-1,10	0,80-1,10	–
Хромонікель-молібденова	20ХН2М	0,15-0,22	0,17-0,37	0,40-0,70	0,40-0,60	Nі (2,75-3,15) Mo (0,20-0,30)
	38ХН3МА	0,33-0,40	0,17-0,37	0,25-0,50	0,80-1,20	Nі (2,75-3,15) Mo (0,20-0,30)
Хромонікель-ванадієва	20ХН4ФА	0,17-0,24	0,17-0,37	0,25-0,55	0,70-1,10	Nі (3,75-4,15)
	45ХН2МФ	0,42-0,50	0,17-0,37	0,50-0,80	0,80-1,10	Nі (1,30-1,80) Mo (0,20-0,30)
Хромоалюмін.	38Х2Ю	0,35-0,43	0,20-0,40	0,20-0,50	1,50-1,50	Al (0,50-0,80)
Хромоалюмініє-ва з молібденом	38Х2МЮ	0.35-0.42	0.20-0.45	0.30-0.60	1.35-1.65	Mo (0,15-0,25) Al (0,70-1,10)

Таблиця А.8 – Механічні властивості та твердість по Бринеллю легованої конструкційної сталі діаметром або товщиною до 5 мм

Група сталі	Марка сталі	Діаметр відбитка d, мм	HB, МПа	σв, МПа	δ, %	ψ, %	αн, кГ·м/см^2
Хромиста	15ХА	4,5	1790	700	12	45	7
	30Х	4,4	1870	900	12	45	7
	35Х	4,3	1970	930	11	45	7
	45Х	4,0	2290	1050	9	45	5
Марганцевиста	15Г	4,7	1630	420	26	55	–
	30Г	4,3	1970	550	20	45	8
	45Г	4,0	2290	630	15	40	5
	30Г2	4,2	2070	600	15	45	–
	45Г2	4,0	2290	700	11	40	–
Хромомарган- цева	18ХГ	4,4	1870	900	10	40	–
	18ХГТ	4,1	2170	1000	9	50	8
	27ХГР	4,1	2170	1400	8	45	6
	35ХГФ	4,2	2070	930	14	55	8
Хромокремніста	33ХС	3,9	2410	900	13	50	8
	40ХС	3,8	2550	1250	12	40	3,5
Хромованадієва	15ХФ	4,4	1870	750	13	50	8
	40ХФА	3,9	2410	900	10	50	9
Хромонікелева	20ХН	4,3	1970	800	14	50	8
	45ХН	4,2	2070	1050	10	45	7
	12ХН3А	4,1	2170	950	11	55	9
Хромомарганце-вонікелева	20ХГНР	4,3	1970	1300	10	50	9
	38ХГН	4,0	2290	800	12	45	10
Хромомолібде-нова	15ХМ	4,5	1790	450	21	55	12
	30ХМА	4,0	2290	950	12	50	9
Хромокремністо-марганцева	20ХГСА	4,2	2070	800	12	45	7
	30ХГС	4,0	2290	1100	10	45	4,5
Хромонікель-молібденова	20ХН2М	4,0	2290	900	11	50	8
	38ХН3МА	3,7	2690	1100	12	50	8
Хромонікель-ванадієва	20ХН4ФА	3,7	2690	900	12	50	10
	45ХН2МФ	3,7	2690	1450	7	35	4
Хромоалюмінієва	38Х2Ю	4,0	2290	900	10	45	8
Хромоалюмінієва з молібденом	38Х2МЮ	4,0	2290	1000	14	50	9

Таблиця А.9 – Хімічний склад інструментальної швидкорізальної сталі

Марка сталі	Вміст елементів, % (останнє – залізо)
	вуглець	марга-нець	крем- ній	хром	воль-фрам	ванадій	моліб-ден	кобальт
Р18	0,7 - 0,8	0,4	0,5	3,8 - 4,4	17,0-18,5	1,0 - 1,4	≤1,0	–
Р12	0,8 - 0,9	0,4	0,5	3,1 - 3,6	12,0-13,0	1,5 - 1,9	≤1,0	–
Р9	0,85-0,95	0,4	0,5	3,8 - 4,4	8,5-10,0	2,0 - 2,6	≤1,0	–
Р6М5	0,80-0,88	0,4	0,5	3,8 - 4,4	5,5-6,5	1,7 - 2,1	5,0 - 5,5	–
Р18Ф2	0,85-0,95	0,4	0,5	3,8 - 4,4	17,0-18,0	1,8 - 2,4	≤1,0	–
Р6М5К5	0,80-0,88	0,4	0,5	3,8 - 4,3	6,0-7,0	1,7 - 2,2	4,8 - 5,8	4,8 - 5,3
Р9К10	0,9 - 1,0	0,4	0,5	3,8 - 4,4	9,0-10,5	2,0 - 2,6	≤1,0	9,0 -10,5

Примітка. До складу інструментальної швидкорізальної сталі зазначених марок входять, зокрема, наступні елементи: нікель – не більше 0,4 %, сірка – не більше 0,03 %, фосфор ( крім Р6М5 та Р6М5К5) – не більше 0,03 %, для сталей марок Р6М5 та Р6М5К5 вміст фосфору – не більше 0,035 %.

2 Чавуни: Гост 1412 – 70, гост 7293 – 70 (витяг) [19]

Таблиця А.10 – Хімічний склад відливок із сірого чавуну

Марка чавуну	Товщина стінок відливки, мм	Вміст елементів, % (останнє – залізо)
		вуглець	кремній	марганець	фосфор	сірка	хром
					не більше
Лиття в металеві форми
СЧ 12 – 28	8 – 50	3,2 – 3,6	2,5 – 3,0	0,3 – 0,6	0,5	0,1	–
СЧ 15 – 32	8 – 50	3,2 – 3,6	2,4 – 2,8	0,3 – 0,6	0,4	0,1	–
СЧ 18 – 36	12 – 40	3,2 – 3,5	2,2 – 2,5	0,5 – 0,8	0,3	0,1	–
СЧ 21 – 40	15 – 40	3,1 – 3,4	2,1 – 2,3	0,6 – 0,9	0,3	0,1	–
СЧ 24 – 44	15 – 50	3,0 – 3,3	2,0 – 2,1	0,7 – 1,0	0,2	0,1	–

Продовження таблиці А.10

Лиття в піщані форми
СЧ 21 – 40	20 – 30	3,1 – 3,4	1,9 – 2,2	0,5 – 0,8	0,65	0,14	–
СЧ 24 – 44	20 – 30	3,0 – 3,3	1,5 – 1,8	0,7 – 1,0	0,25	0,12	до 0,25
Сч 28 – 48	20 – 30	2,9 – 3,2	1,4 – 1,8	0,9 – 1,2	0,25	0,12	0,2 – 0,4
Сч 32 – 52	20 – 30	2,3 – 3,2	1,4 – 1,8	1,0 – 1,4	0,35	0,12	0,2 – 0,3
Сч 36 – 56	25 – 30	2,8 – 3,1	1,3 – 1,7	1,0 – 1,4	0,3	0,12	0,2 – 0,3

Таблиця А.11 – Механічні властивості і призначення сірого чавуну

Марка чавуну	Механічні властивості		Призначення
	межа міцності σв, кГ/мм^2	твердість НВ, МПа
	не менше
СЧ 12 – 28	12	1430 – 2290	Володіє низькою міцністю. Застосовується для невідповідальних відливок з товщиною стінок до 15 мм.
СЧ 15 – 32	15	1630 – 2290	Володіє помірними механічними властивостями. Застосовується для маловідповідальних відливок з товщиною стінок 8-15 мм.
СЧ 18 – 36	18	1700 – 2290	Володіє задовільною міцністю в перерізі до 20 мм. Застосовується для відповідальних відливок при зазначеній товщині стінок.
СЧ 21 – 40	21	1700 - 2410	Володіє задовільною міцністю в перерізі до 40 мм. Застосовується для відповідальних відливок при зазначеній товщині стінок.
СЧ 24 – 44	24		Володіє доброю міцністю у відливках із стінками 20-40 мм. Застосовується для відповідальних відливок.
Сч 28 – 48	28		Застосовується для відповідальних складних машинобудівних відливок з товщиною стінок 20-60 мм.

Продовження таблиці А.11

Сч 32 – 52	32	1870 – 2550	Застосовується для відповідальних високонавантажених відливок з товщиною стінок 20-100 мм.
Сч 36 – 56	36	1970 – 2690	Застосовується для відповідальних важконавантажених відливок з товщиною стінок не менше 20 мм.
СЧ 40 – 60	40	2070 – 2690	Застосовується для відповідальних найбільш товстостінних і важконавантажених відливок.
СЧ 44 – 64	44	2290 – 2890

Таблиця А.12 – Хімічний склад високоміцного чавуну з графітом кулястої форми

Марка чавуну	Вміст елементів, % (останнє – залізо)
	вуглець	кремній	марганець	фосфор	сірка	хром	інші елементи
	товщина стінки до 30мм
ВЧ 38 – 17	3,3 – 3,6	1,9 – 2,2	0,5 – 0,6	0,04– 0,1	≥ 0,1	–	–
ВЧ 45 – 5	3,3 – 3,6	1,9 – 2,2	0,5 – 0,6	0,04– 0,1	≥ 0,1	–	–
ВЧ 50 – 2	3,3 – 3,6	1,9 – 2,2	0,5 – 0,8	≥ 0,15	≥ 0,14	–	–
ВЧ 60 – 2	3,3 – 3,6	2,4 – 2,8	0,4 – 0,7	≥ 0,12	≥ 0,12	–	–
ВЧ 80 – 3	3,2 – 3,6	2,6 – 2,8	0,6 – 0,9	до 0,1	0,01	0,1	Cu (0,25-0,4)
ВЧ 100 – 4	3,2 – 3,6	3,4 – 3,8	0,6 – 0,9	до 0,1	0,01	0,1	–

Таблиця А.13 – Механічні властивості високоміцного чавуну з графітом кулястої форми

Марка чавуну	Межа міцності σв, кГ/мм^2	Відносне видовження δ, %	Ударна в’язкість αн, кГ·м/см^2	Твердість НВ, МПа
	не менше
ВЧ 38 – 17	38	17	6,0	1400 – 1700
ВЧ 42 – 12	42	12	4,0	1400 – 2000
ВЧ 45 – 5	45	5	3,0	1600 – 2200
ВЧ 50 – 2	50	2	2,0	1800 – 2600
ВЧ 60 – 2	60	2	2,0	2000 – 2800
ВЧ 80 – 3	80	3	2,0	2200 – 3000
ВЧ 100 – 4	100	4	3,0	3020 - 3690

Таблиця А.14 – Хімічних склад відливок із кувального чавуну

Марка чавуну	Вміст елементів, % (останнє – залізо)
	вуглець	кремній	марганець	фосфор	сірка	хром
				не більше
КЧ 30 – 6	2,7 – 3,1	0,7 – 1,1	0,3 – 0,6			0,08
КЧ 33 – 8	2,5 – 2,9	0,8 – 1,2	0,3 – 0,6	0,18	0,12	0,08
КЧ 35 – 10	2,4 – 2,8	0,9 – 1,4	0,3 – 0,5			0,06
КЧ 37 – 12	2,2 – 2,5	1,0 – 1,5	0,3 – 0,5			0,06
КЧ 50 – 4	2,2 – 3,1	0,7 – 1,5	0,3 – 1,0	0,18	0,12	0,2

Таблиця А.15 – Механічні властивості відливок із кувального чавуну

Марка чавуну	Межа міцності при розтягуванні σв, кГ/мм^2	Відносне видовження δ, %	Твердість НВ, МПа
КЧ 30 – 6	30	6	1630
КЧ 33 – 8	33	8	1630
КЧ 35 – 10	35	10	1630
КЧ 37 – 12	37	12	1630
КЧ50 – 4	50	4	2410
КЧ 56 – 4	56	4	2690
КЧ60 – 3	60	3	2690

Примітка. Галузі застосування виробів із високоміцного чавуну:

1) металургійне обладнання – прокатні валки, плити робочих кліток прокатних станів, станини потужних молотів і пресів, деталі пічної арматури; в доменних печах: конуси і ін. деталі підіймальних апаратів, барабани, шківи, деталі механізмів розливних машин та ін.;

2) електротехнічна промисловість – корпуси стендових газових і парових турбін, лопатки і важелі спрямовуючого апарату для турбін, колеса для турбін;

3) верстатобудування – втулки гідравлічного пресу (50 кг), плунжер, корпуси токарних патронів, тихохідні шестерні, шківи, задні бабки токарних і шліфувальних верстатів, високонавантажені кронштейни, корпуси редукторів, магнітний сепаратор підшипників кочення, шпинделі металорізальних верстатів, литі лопатки дробильних установок, штампи для листової штамповки;

4) будівельне, транспортне, енергетичне машинобудування – колінчасті вали екскаваторів, гальмівні барабани, диски щеплення, кришки циліндрів, колеса шахтних вагонеток, плунжер гідравлічного пресу, пуансони і матриці, колінчасті і кулачкові вали для дизель-моторів, шестерні і рукоятки пускових апаратів, сідла клапанів, насосні втулки малих гідротурбін, деталі для лиття під тиском та ін.

Високоміцний чавун використовується у легкій промисловості, в хімічному та нафтовому машинобудуванні, сільськогосподарському машинобудуванні та автотракторній промисловості, зокрема, для виготовлення картерів диференціалів, ступиць задніх і передніх коліс, картерів заднього мосту, підвіски ресор, кришок двигунів внутрішнього згоряння, головок циліндрів, зубчастих коліс, валків збиральних машин, лемешів плугів, корпусу рульового керування, шестерень редукторів, вентиляторних коліс, кронштейнів колінчастих валів, поршневих штоків, шатунів і багато іншого.

Застосування відливок із ковкого чавуну. Ковкий чавун застосовується в основному для невеликих відливок, що працюють в умовах динамічних навантажень (деталі в автомобільній, тракторній і сільськогосподарській промисловості), а також потребують незначного рихтування. Головною причиною його обмеженого застосування є технічні труднощі в процесі виготовлення відливок, необхідність тривалої термічної обробки, обмежена величина допустимих розмірів перерізів (не більше 30 – 40 мм) і ін.

3 Сплави кольорових металів [19]

Алюмінієві сплави: ГОСТ 2685 – 63 (витяг)

Таблиця А.16 – Хімічний склад алюмінієвих ливарних сплавів

Марка сплаву	Основні компоненти, % (останнє – алюміній)
	магній	кремній	марганець	титан	інші елементи
АЛ2	–	10,0 – 13,0	–	–	–
АЛ5	0,35 – 0,6	4,5 – 5,5	–	–	мідь: 1,0 – 1,5
АЛ9	0,2 – 0,4	6,0 – 8,0	–	–	–
АЛ19	–	–	0,6 – 1,0	0,15 – 0,35	мідь: 4,5 – 5,3
АЛ28	4,8 – 6,3	–	0,4 – 1,0	0,05 – 0,15	–

Таблиця А.17 – Механічні властивості алюмінієвих ливарних сплавів

Марка сплаву	Межа міцності при розтягуванні σв, кГ/мм^2	Відносне видовження δ, %	Твердість НВ, МПа
АЛ2	15	4	500
АЛ9	16	2	500
АЛ5	16	0,5	650
АЛ19	30	8	700
АЛ28	20	4	550

Таблиця А.18 – Хімічний склад алюмінієвих деформованих сплавів

Марка сплаву	Основні компоненти, % (останнє – алюміній)
	мідь	магній	марганець	кремній	інші елементи
АМц	–	–	1,0 – 1,6	–
АМг2	–	1,8 – 2,6	0,2 – 0,6	–
АМг5	–	4,8 – 5,8	0,3 – 0,8	–	титан: 0,02 - 0,10
Д1	3,8 – 4,8	0,4 – 0,8	0,4 – 0,8	–
Д16	3,8 – 4,9	1,2 – 1,8	0,3 – 0,9	–
АК6	1,8 – 2,6	0,4 – 0,8	0,4 – 0,8	0,7 – 1,2
В95	1,4 – 2,0	1,8 – 2,8	0,2 – 0,6	–	цинк: 5,0 – 7,0 хром: 0,10 – 0,25

Таблиця А.19 – Механічні властивості алюмінієвих деформованих сплавів

Марка сплаву	Стан матеріалу	Межа міцності при розтягуванні σв, кГ/мм^2	Відносне видовження δ, %	Відносне звуження ψ, %	Твердість НВ, МПа
АМц	відпалений	13	20	70	300
АМг2	відпалений	19	23	–	450
АМг5	відпалений	27	23	–	700
Д1	відпалений	21	18	58	450
Д16	відпалений	11	18	55	420
АК6	загартований	39	10	40	1000
В95	загартований	56	8	12	1500

Сплави міді. Бронзи: ГОСТ 613 – 65, ГОСТ 18175 – 72 (витяг)

Таблиця А.20 – Хімічний склад олов’яних ливарних бронз

Марка бронзи	Основні компоненти, % (останнє – мідь)				Сума домішок
	олово	цинк	свинець	нікель
Бр ОЦСН 3-7-5-1	2,5 – 4,0	6,0 – 9,5	3,0 – 6,0	0,5 –2,0	1,3
БрОЦС 3-12- 5	2,0 – 3,5	8,0 – 15,0	3,0 – 6,0	–	1,3
БрОЦС 5-5-5	4,0 – 6,0	4,0 – 6,0	4,0 – 6,0	–	1,3
БрОЦС 4-4-17	3,5 – 5,0	2,0 – 6,0	14,0 – 20,0	–	1,3
БрОЦС 3,5-7-5	3,0 – 4,5	6,0 – 9,5	3,0 – 6,0	–	1,3

Примітка: В бронзах БрОЦСН 3-7-5-1 та БрОЦС 3-12-5 сума домішок кремнію і алюмінію не повинна перевищувати 0,02 %. В бронзах всіх марок, крім марки БрОЦСН 3-7-5-1, вміст нікелю допускається до 2,0 % (за рахунок вмісту міді).

Таблиця А.21 – Механічні властивості олов’яних ливарних бронз

Марка бронзи	Вид лиття	Межа міцності при розтягуванні σв, кГ/мм^2	Відносне видовження δ, %	Твердість НВ, МПа
		не менше
Бр ОЦСН 3-7-5-1	в землю в кокіль	18 21	8 5	600 600
БрОЦС 3-12- 5	в землю в кокіль	18 21	8 5	600 600
БрОЦС 5-5-5	в землю в кокіль	15 18	6 4	600 600
БрОЦС 4-4-17	в землю	15	5	600
БрОЦС 3,5-7-5	в землю в кокіль	15 18	6 4	600 600

Таблиця А.22 – Хімічний склад безолов’яних бронз, що обробляються тиском

Марка бронзи	Основні компоненти, % (останнє – мідь)
	алюмі-ній	берилій	залізо	марга-нець	нікель	кремній
Бр А 5	4 - 6	–	–	–	–	–
Бр АМц 9 -2	8 - 10	–	–	1,5 - 2,5	–	–
Бр АЖ 9 - 4	8 - 10	–	2 - 4	–	–	–
Бр АЖМц 10 -3 -1,5	9 - 11	–	2 - 4	1,0 – 2,0	–	–
Бр АЖН 10 - 4 - 4	9,5 - 11	–	3,5-5,5	–	3,5 - 5,5	–
Бр Б 2	–	1,8 - 2,1	–	–	0,2 – 0,5	–
Бр КМц 3 -1	–	–	–	1,0 – 1,5	–	2,75 – 3,5
Бр КН 1 – 3	–	–	–	0,1 – 0,4	2,4 – 3,4	0,6 – 1,1
Бр Мц 5	–	–	–	4,5 – 5,5	–	–

Примітка: У бронзах зазначених марок містяться: миш’як, сурма, олово, кремній, алюміній, нікель, свинець, фосфор, залізо, цинк, марганець; всього – 1,6 %.

В бронзі марки БрАЖН 10 – 4 – 4 допускається вміст алюмінію до 11,5 %, при цьому вміст заліза і нікелю повинен бути не менше 4 % кожного.

Види напівфабрикатів: листи, стрічки, труби, дроти, прутки та ін.

Таблиця А.23 – Фізичні та механічні властивості безолов’яних бронз, що обробляються тиском

Марка бронзи	Густина ρ, г/см^3	Межа міцності при розтягуванні σв, кГ/мм^2	Відносне видовження δ, %	Відносне звуження ψ, %	Твердість НВ, МПа
Бр А 5	8,5	28	55	48	650
БрАмц 9 -2	7,6	–	20	–	900-1200
БрАЖ 9 – 4	7,5	30-50	10-20	30	1200-1400
Бр АЖМц 10 -3 -1,5	7,5	50	20	25	1200-1400
Бр АЖН 10 – 4 – 4	7,5	65	10	12	1800-2000
Бр Б 2	8,23	–	–	–	1400
БрКМц 3 -1	8,4	35	25	–	950
Бр КН 1 - 3	8,6	–	–	–	–
Бр Мц 5	8,6	25	30	–	700

Латуні: ГОСТ 17711 – 72, ГОСТ 15527 – 70 (витяг)

Таблиця А.24 – Хімічний склад мідно-цинкових сплавів (латуней)

Марка сплаву	Основні компоненти, % (останнє – цинк)
	мідь	залізо	марга-нець	алю-міній	кремній	олово	свинець
ЛК80-3Л	78-81	–	–	–	3,0-4,5	–	–
ЛАЖ60-1-1Л	58-61	0,8-1,5	0,1-0,6	0,8-1,5	–	0,2-0,7	–
ЛС59-1Л	57-61	–	–	–	–	–	0,8-2,0
ЛМц58-2Л	57-60	–	1,0-2,0	–	–	–	–
Л96	95,0-97,0	–	–	–	–	–	–
Л70	69,0-72,0	–	–	–	–	–	–
ЛАЖ60-1-1	58,0-61,0	0,75-1,50	–	–	–	–	–
ЛМц58-2	57,0-60,0	–	1,0-2,0	–	–	–	–
ЛО70-1	69,0-71,0	–	–	–	–	1,0-1,5	–

Примітка: Мідно-цинкові сплави використовуються для виготовлення: деталей,що працюють при температурах до 250 ºС та піддаються гідроповітряним випробуванням; деталей, що працюють в середовищі морської води; литих підшипників і втулок; корозійностійких деталей; для нескладних за конфігурацією деталей відповідного призначення і арматури для морського суднобудування, що працюють при температурі до 300º С; масивних деталей для гребних гвинтів і їх лопатей, для суден з металевим корпусом; для штуцерів гідросистем.

Таблиця А.25 – Фізичні та механічні властивості мідно-цинкових сплавів (латуней)

Марка сплаву	Густина ρ, г/см^3	Межа міцності при розтягуванні σв, кГ/мм^2	Відносне видовження δ, %	Твердість НВ, МПа
ЛК80-3Л	8,3	30	15	1100
ЛАЖ60-1-1Л	8,5	42	18	900
ЛС59-1Л	8,5	20	20	300
ЛМц58-2Л	8,5	35	20	1000
Л96	8,85	–	52	400
Л70	8,53	–	55	–
ЛАЖ60-1-1	8,2	49	50	800
ЛМц58-2	8,5	36	36	1000
ЛО70-1	8,58	25	62	600

Титанові сплави: ГОСТ19807–74 (витяг)

Таблиця Б.20 – Хімічний склад титану та титанових сплавів

Марка сплаву	Вміст компонентів, % (останнє – титан)				Домішки, %, не більше
	алюміній	молібден	цирконій	кремній
ВТ1- 0	основа - Ті				0,10
ВТ5	4,3 – 6,2	–	–	–	0,30
ВТ9	5,8 – 7,0	2,8 – 3,8	0,8 – 2,0	0,20 – 0,35	0,30

Таблиця Б.21 – Механічні властивості титанових сплавів

Марка сплаву	Межа міцності σв, кГ/мм^2	Відносне видовження δ, %	Відносне звуження ψ, %	Ударна в’язкість αн, кГ·м/см^2	Твердість НВ, МПа
ВТ5	77,7	10	33	8	2200 - 2400
ВТ9	100	8	22	5,4	2800 - 3100

Застосування титанових сплавів. Порівняно з іншими конструкційними матеріалами титанові сплави мають ряд суттєвих переваг, зокрема:

- висока корозійна стійкість у морській воді і інших хімічних середовищах;

- немагнітність;

- висока питома міцність;

- низька теплопровідність;

- малий коефіцієнт лінійного розширення.

Найбільш розповсюдженими в машинобудуванні являються ливарні сплави ВТ1, ВТ5 та ВТ9.

Сплав ВТ1 має невисокі механічні властивості, але володіє найбільшою хімічною стійкістю і тому застосовується для деталей хімічного машинобудування, що працюють в агресивних середовищах або морській воді.

Сплав ВТ5 застосовується для деталей, що працюють в інтервалі температур від – 253º С до + 350º С (в суднобудуванні, медицині, харчовій промисловості та сільськогосподарському машинобудуванні).

Сплав ВТ9 являється найбільш високоміцним і призначений для лиття напружених деталей. Деталі із цього сплаву можуть працювати при температурі до 500º С. цей сплав жароміцний і немагнітний.

Список рекомендованої літератури

1 Абрамович В. Р., Алешин Д. В. Справочник по современным судостроительным материалам. – Л.: Судостроение, 1979. – 584 с.

2 Андреев В. В. Судостроительные материалы. – Л.: Судостроение, 1985. – 120 с.

3 Арзамасов Б. Н., Бростем В. А., Буше Н. А. Конструкционные материалы. / Под ред. Арзамасова Б. Н. – М.: Машиностроение, 1990. – 668 с.

4 Бабусенко С. М., Степанов В. А. Современные способы ремонта машин. – М.: Высш. шк., 1982. – 272 с.

5 Васильев В. И. Технология судостроительных материалов. – Л.: Судостроение, 1990. – 312 с.

6. Гедвилло А. И. Новые конструкционные материалы. – Херсон: ХДУ, 2004. – 118 с.

7. Гуляев А.М. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986. – 543 с.

8 Дальский А.М. Технология конструкционных материалов. – М.: Машиностроение, 1997. – 664 с.

9 Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.

10 Никифоров В. М. Технология металлов и конструкционные материалы. – М.: Высш. шк., 2004. – 360 с.

11 Прейс Г. А. Технология конструкционных материалов. – К.: Высш. шк., 1991. – 392 с.

12 Сологуб М. А. Технологія конструкційних матеріалів. – К.: Вища школа, 2002. – 374 с.

13 Моісеєнко Л. Л. Матеріалознавство та технологія матеріалів: Навчальний посібник. – Херсон: ХДМІ, Айлант, 2010. – 192 с.

ЗМІСТ

Вступ .............................................................................................…… 3

1 Методичні рекомендації до вивчення курсу ..…………………….. 4

Розділ 1. Основи металознавство .................................................... 4

Розділ 2. Неметалічні матеріали ..................................................... 10

Розділ 3. Основи металургійного виробництва ............................... 12

Розділ 4. Способи виробництва заготовок ....................................... 17

2 Лабораторно-практичні роботи ....................................................... 24

Лабораторна робота № 1. Визначення основних механічних властивостей металів …………............................................................... 25

Лабораторна робота № 2. Аналіз діаграми стану сплавів системи залізо-цементит ....................................................................................... 37

Лабораторна робота № 3. Вивчення мікроструктури вуглецевих сталей та чавунів ………………………………………………………........ 42

Лабораторна робота № 4. Термічна та хіміко-термічна обробка вуглецевих сталей ……………………………………………..................... 49

3 Індивідуальні завдання .................................................................... 57

Додаток А. Короткі довідкові дані про матеріали ……………………. 66

Список рекомендованої літератури ................................................... 82