Классификация конструкционных сталей
6.1.1 Цементуемые (содержание углерода (0,1-0,25)%)
Цементация – насыщение поверхностного слоя стали углеродом при высокой температуре
Цель цементации: повышение прочности, твердости и износостойкости поверхностного слоя при вязкой к сердцевине.
Термообработка (Т.О.) ЦЕМЕНТАЦИЯ+ЗАКАЛКА+НИЗКИЙ ОТПУСК
Твердость в результате ТО HRC 58-63
а) углеродистые цементуемые стали (сталь 10, сталь 15, сталь 20, сталь 25)
б) Легированные цементуемые стали (15Х, 20Х, 20ХГ, 18ХГТ, 20ХН, 25ХГН, 20Х2Н4А, 18Х2Н4МА). Чем больше углерода, чем больше легирующих элементов, тем больше прочность стали.
Например, 18Х2Н4МА – сталь для высоконагруженных деталей, работающих в условиях повышенной вибрационных и динамических нагрузок; конструкционная, легированная, высококачественная, цементуемая с содержанием углерода 0,18%, хрома – 2%, никеля – 4% и 1% - молибдена.
Назначение цементуемых сталей: для деталей машин и приборов, работающих в условиях трения и испытывающие ударные и переменные нагрузки.
6.1.2 Улучшаемые стали (содержание углерода от0,3 до 0,45 %).
Т.О. ЗАКАЛКА+ВЫСОКИЙ ОТПУСК=УЛУЧШЕНИЕ
В результате ТО HRC 50-62
а) углеродистые улучшаемые стали (сталь 30, сталь 35, 40,45)
б) легированные улучшаемые стали (40Х, 40ХС, 40ХФА, 30ХГСА, 40ХН2МА, 38ХГТ – возрастает прочность).
назначение улучшаемых сталей: из этих сталей изготавливаются небольшие детали, работающие в условиях повышенных нагрузок, изменяющихся по направлениям растяжение – сжатие)
Например, 40ХН2МА – идет для крупных тяжелонагруженных особоответственных деталей сложной формы.
6.1.3 Пружинно-рессорные стали (содержание углерода от 0.5 до 0.7% иногда до 0.8%)
Стали для изготовления пружин и рессор.
Т.О. ЗАКАЛКА+СРЕДНИЙ ОТПУСК
твердость после ТО HRC 42-48
а) углеродистые пружинно – рессорные стали (сталь50,55,60,65,70,75,80,85)
б) легированные пружинно-рессорные (55ГС,50ХГА,55С2, 50ХФА, 65Х, 70С3).
Например: 70С3 – конструкционная, легированная, качественная сталь, содержание углерода 0,7%
Кремний и марганец повышают предел текучести и упругость стали.
6.1.4 Шарикоподшипниковые (содержание углерода около 1%)
(ШХ6, ШХ9, ШХ15ГС), буква Ш - обозначает, что сталь шарикоподшипниковая, Х – хром в десятых долях.
Требования шарикоподшипниковым сталям:
1) высокая твердость и износостойкость, это достигается ТО:
ЗАКАЛКА В МАСЛО+НИЗКИЙ ОТПУСК
t=840-880 C t=110-160 C
твердость после ТО HRC 60-65
2)отсутствие неметаллических включений, достигается процессом выплавки в электропечах – получаются высококачественные стали
Хром вводится в сталь для повышения прокаливаемости, чем больше хрома, тем больше прокаливаемость, тем большего диаметра шарики и ролики можно изготовить.
6.1.5 Строительные стали. (стали для сварных конструкций).
Критерием использования этих сталей является их свариемость. Эти стали идут на сооружение ферм, мостов, строительных конструкций, арматуры.
Содержание углерода от 0,1 -0,25 %С
Свойства:
- невысокая твердость,
-невысокая прочность.
Требования: хорошая свариваемость, отсутствие трещин в процессе сварки и после сварки.
В качестве строительных сталей используются стали:
1. обыкновенного качества (Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст3сп, Ст5кп…)
эти стали термической обработке не подвергаются
2. легированные качественные стали (сталь 19Г, 17Г, 19ГС, 17ГС, 15ГФ)
Например: 19ГС –конструкционная легированная качественная сталь, содержание углерода 0,19%, Г- марганец, С – кремний.
ТО: ЗАКАЛКА + ВЫСОКИЙ ОТПУСК, т.е. улучшение.
6.2 Классификация инструментальных статей.
Основные требования:
Твердость
Износостойкость
Теплостойкость
Теплостойкость – способность сплавов сохранить высокую твердость и прочность, при высоких температурах.