Железоуглеродистые сплавы

Чугун и углеродистая сталь являются наиболее распространенными среди железоуглеродистых сплавов. Чугуном называется сплав железа с углеродом, содержащий более 2 % углерода. Наибольшее распространение получили чугуны с содержанием углерода от 2,8 до 3,5 %. Кроме углерода в чугунах содержатся кремний и марганец, а также вредные примеси — сера и фосфор. Чугуны могут быть белыми, серыми, ковкими и высокопрочными. Отличительной особенностью каждой группы чугунов является химическое состояние углерода (связан в цементит или свободен) и форма графитных включений. В белом чугуне весь углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита. Он очень тверд, практически не поддается обработке резанием, в связи с чем его применение весьма ограничено.
В высокопрочном чугуне углерод образует шаровидные включения графита, которые в меньшей степени, чем включения любой формы, ослабляют металлическую основу, и прочность чугуна получается высокой. При шаровидной форме графита серый чугун обалает пластичностью и ударной вязкостью более высокой, чем у лучших перлитных чугунов с чешуйчатым графитом. В высокопрочном чугуне сочетаются высокие механические свойства стали и технологические качества серого чугуна. Литейные свойства его высоки, он легче обрабатывается резанием. Углеродистые стали — это сплавы железа с углеродом, содержащие углерода до 2 %. Кроме углерода эти стали содержат до 03 % марганца, до 0,4 кремния, а также до 0,05 серы и до 0,045 % фосфора.
Широкое применение находят низкоуглеродистые стали, содержащие до 0,25 % углерода. Они хорошо поддаются обработке давлением, гибке и правке в горячем и холодном состоянии, хорошо свариваются.
По назначению углеродистые стали разделяются на конструкционные и инструментальные. Конструкционные стали, в свою очередь, делят на строительные и машиностроительные. Строительные стали с содержанием углерода до 0,25 % хорошо свариваются, хорошо деформируются в горячем и холодном состоянии, но прочность их относительно невысока.
Машиностроительные стали прочнее строительных и могут подвергаться закалке с высоким отпуском, в результате чего улучшаются их механические свойства. Однако эти стали хуже свариваются и плохо поддаются деформации в холодном состоянии. Инструментальные стали содержат от 0,7 до 1,4 % углерода. Углеродистые стали бывают обыкновенного качества, качественные и высококачественные.

Легированная сталь — сталь, которая кроме обычных примесей содержит элементы, специально вводимые в определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств. Эти элементы называются легирующими.

Легирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения. В качестве легирующих добавок применяют хром, никель, медь, азот (в химически связанном состоянии), ванадий и др.

Легированную сталь по степени легирования разделяют на: низколегированную (легирующих элементов до 2,5 %), среднелегированную (от 2,5 до 10 %), высоколегированную (от 10 до 50 %).

Легированные стали маркируются цифрами и буквами, указывающими примерный состав стали. Буква показывает, какой легирующий элемент входит в состав стали.

Стоящая за буквой цифра обозначает среднее содержание элемента в процентах. Если элемента содержится менее 1 %, то цифры за буквой не ставятся. Первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, если цифра одна, то содержание углерода в десятых долях процента.

Дополнительные обозначения в начале марки:

Р — быстрорежущая;

Ш — шарикоподшипниковая;

А — автоматная;

Э — электротехническая;

и др.

Исключения:

1. содержание в шарикоподшипниковых сталях хрома в десятых долях процента(например ШХ4 — Cr 0,4 %)

2. в марке быстрорежущей стали, цифра после «Р» — содержание вольфрама в %, и во всех быстрорежущих сталях содержание хрома 4 %.

Буква А в сере­дине марки стали показывает содержание азота, а в конце — сталь высококачественная.

Пример:

· сталь 18ХГТ — 0,18 %, 1 Сr, 1 Мn, около 0,1 Тi;

Термическая обработка металлов и сплавов — процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: