Маркировка легированных сталей
Лекция 4. Легированные стали. Классификации легированных сталей
Элементы, специально вводимые в сталь в определенных концентрациях с целью изменения ее строения и свойств, называются легирующими элементами, а стали – легированными.
В конструкционных сталях легирование осуществляется с целью улучшения механических свойств (прочности, пластичности). Кроме того меняются физические, химические, эксплуатационные свойства.
Легирующие элементы повышают стоимость стали, поэтому их использование должно быть строго обоснованно.
Легированная сталь обладает ценнейшими свойствами, которых нет у углеродистой стали, и не имеет ее недостатков. Применение легированной стали повышает долговечность изделий, экономит металл, увеличивает производительность, упрощает проектирование и потому в прогрессивной технике приобретает решающее значение.
Например, сталь11Х11Н2В2МФ
С=0,11%, Cr=11%, Ni=2%, W=2%, Mo и V =1 % остальное Fe.
- легированная, низкоуглеродистая, высоколегированная, качественная, спокойная, конструкционная, деформируемая, хромоникельмолибденовая, семикомпонентная.
азот ( N ) – А
алюминий ( Аl ) - Ю
бериллий ( Be ) - Л
бор ( B ) - Р
ванадий ( V ) - Ф
висмут ( Вi ) - Ви
вольфрам ( W ) - В
галлий ( Ga ) - Гл
иридий ( Ir ) - И
кадмий ( Cd ) - Кд
кобальт ( Co ) - К
кремний ( Si ) - C
магний ( Mg ) - Ш
марганец ( Mn ) - Г
свинец ( Pb ) - АС
медь ( Cu ) - Д
молибден ( Mo ) - М
никель ( Ni ) - Н
ниобий ( Nb) - Б
селен ( Se ) - Е
титан ( Ti ) - Т
углерод ( C ) - У
фосфор ( P ) - П
хром ( Cr ) - Х
цирконий ( Zr ) - Ц
Классификации легированных сталей
1. В зависимости от химического состава различают стали:
- углеродистые (ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75)
- и легированные (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79).
2. по содержанию углерода «С»
- низкоуглеродистые-С до 0,25 %
- среднеуглеродистые-С от 0,25 до 0,65 %
- высокоуглеродистые-С свыше 0,65 %
3. по степени легирования (по содержанию легирующих элементов):
· низколегированные – от 2,5 до 5 %;
· среднелегированные – от 5 до 10 %;
· высоколегированные – свыше 10%.
4. по качествуГОСТ 4543-71
- качественная
- высококачественная (А) в конце марки
- особокачественная (-Ш) в конце марки
Для того, чтобы показать, что в стали ограничено содержание серы и фосфора (S < 0.03%, P < 0.03%) и сталь относится к группе высококачественных в конце ее обозначения ставят букву А.
Например: 12Х2Н4А,
15Х2МА.
Особовысококачественные стали, подвергнутые электрошлаковому переплаву, обеспечивающему эффективную очистку от сульфидов и оксидов, обозначают добавлением через тире в конце наименования стали буквы Ш.
Например: 18ХГ-Ш,
20ХГНТР-Ш,
06Х16Н15М3Б-Ш и др.
Помимо этого к наименованиям указанных сталей через тире могут добавляться буквы, означающие следующее:
ВД - вакуумно-дуговой переплав (09Х16Н4Б-ВД),
ВИ - вакуумно-индукционная выплавка (03Х18Н10-ВИ),
ЭЛ - электронно-лучевой переплав (03Н18К9М5Т-ЭЛ),
ГР - газокислородное рафинирование (04Х15СТ-ГР),
ИД - ваккумно-индукционная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ЭП14-ИД),
ПД - плазменная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ХН45НВТЮБР-ПД),
ИЛ - вакуумно-индукционная выплавка с последующим электронно-лучевым переплавом (ЭП989-ИЛ) и т.д.
5. по степени раскисления- все легированные стали спокойные
6. по назначению
- конструкционные стали ГОСТ 4543-71 – если впереди марки стоят две цифры, они указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.
Цифры после каждой буквы обозначают примерное процентное содержание соответствующего элемента, округленное до целого числа , при содержании легирующего элемента до 1.5% цифра за соответствующей буквой не указывается.
Например:
сталь состава C 0.09 - 0.15%, Cr 0.4 - 0.7%, Ni 0.5 - 0.8% называется 12ХН,
сталь состава C 0.27 - 0.34%, Cr 2.3 - 2.7%, Mo 0.2 - 0.3%, V 0.06 - 0.12% - 30Х3МФ.
- инструментальные стали ГОСТ 5950-73 – одна цифра впереди марки указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если впереди марки нет цифры, это значит, что углерода в ней либо 1%, либо выше 1%.
Например,
сталь 4Х2В5МФ имеет содержание C 0.3 - 0.4%, Cr 2.2 - 3.0%, W 4.5 - 5.5%, Mo 0.6 - 0.9%, V 0.6 - 0.9%.
ХВГ- C 0.9 - 1.05%, Cr 0.9 - 1.2%, W 1.2 - 1.6%, Mn 0.8 - 1.1%.
- стали и сплавы с особыми свойствамирезко выраженными.
Стали высоколегированные со специальными свойствами подразделяют на следующие группы:
а) коррозионно-стойкие (нержавеющие), обладающие стойкостью против атмосферной коррозии (25х18Л и др.);
б) кислотоупорные, обладающие сопротивляемостью агрессивным средам (кислотам) (15х18Н9ТЛ и др.);
в) окалиностойкие (жаростойкие), обладающие стойкостью против окалинообразования (окисления при высоких температурах), например 15х9С2Л и др.;
г) жаропрочные, сохраняющие достаточно высокую прочность при высоких температурах (15х22Н15Л и др.);
д) износостойкие с высокой сопротивляемостью износу при абразивном и ударном воздействиях в разных условиях (110Г13Л, 15х34Л и др.);
е) высокопрочные; к ним относятся низколегированные стали, подвергнутые сложной термической обработке и дополнительной деформации.
1. по методу получения–стальдеформируемая или литейная.
Литейные легированные стали.В соответствии с ГОСТ 977-88 обозначаются по тем же правилам, что и углеродистыелитейные стали.
Также в конце наименований литейных сталей приводится буква Л, например, 15Л, 20Г1ФЛ, 35 ХГЛ и др.
Для изготовления отливок применяют низколегированные, среднелегированные и высоколегированные стали.
Но легированные стали обладают плохими литейными свойствами.
8. по составу:
никелевые, хромистые, хромоникелевые, хромоникельмолибденовые и так далее (признак – наличие тех или иных легирующих элементов).
9. по числу легирующих элементов:
трехкомпонентные (железо, углерод, легирующий элемент);
четырехкомпонентные (железо, углерод, два легирующих элемента) и так далее.
Сочетания букв и цифр дают характеристику легированной стали. Если впереди марки стоят две цифры, они указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Одна цифра впереди марки указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если впереди марки нет цифры, это значит, что углерода в ней либо 1%, либо выше 1%. Цифры, стоящие за буквами, указывают среднее содержание данного элемента в процентах, если за буквой отсутствует цифра – значит содержание данного элемента около 1% (не более 1,5%). Буква А в конце марки, как и в углеродистой, так и в легированной стали, обозначает высококачественную сталь, т.е. сталь, содержащую меньше серы и фосфора.
Указанная система маркировки охватывает большинство существующих легированных сталей. Исключение составляют отдельные группы сталей, которые дополнительно обозначаются определенной буквой:
Р – быстрорежущие,
Е – магнитные,
Ш – шарикоподшипниковые,
Э – электротехнические.
Пример расшифровки марки стали
