Класифікація за ступенем розкислення

Стали за ступенем розкислення класифікують на спокійні, напівспокійну і киплячі. Розкисленням називають процес видалення кисню з рідкої сталі. Неокислених сталь володіє недостатньою пластичністю і схильна до крихкого руйнування при гарячій обробці тиском.

Спокійні стали добре безкисневі марганцем, алюмінієм і кремнієм. Вони тверднуть в виливниці спокійно, без газовиділення, з утворенням у верхній частині злитків усадочноюраковини.

Киплячі стали раскисляют тільки марганцем. Вони безкисневі недостатньо. Перед розливанням в них міститься підвищена кількість кисню, який при затвердінні злитка частково реагує з вуглецем і виділяється у вигляді бульбашок оксиду вуглецю СО2 створюючи хибне враження «кипіння» стали.

Напівспокійну стали по мірі їх розкислення займають проміжне положення між спокійними і киплять сталями. Ча-стично їх раскисляют в печі і ковші, а частково - в виливниці за рахунок міститься в металі вуглецю. Ізоляція в злитках напівспокійну стали менше, ніж в киплячій, і наближається до ліквації в злитках спокійної сталі.

Класифікація сталей

Мал. 2.10 Схема класифікації сталей

-за якістю: сталі звичайної якості, якісні, високоякісні, особовисококачественная;

-за призначенням: конструкційні, інструментальні, стали з особливими властивостями;

-за структурою: доевтектоїдних, евтектоїдні, заевтектоідние;

- за ступенем розкислення: кипляча, спокійна, полуспокойная;

- за хімічним складом: вуглецеві і леговані.

Ус = Fe + з + Si + Mn + s + р. де

(Fe і С - основні компоненти; Si, Mn. S. Р - постійні домішки; S і Р - шкідливі домішки).

Аустеніт - це твердий розчин впровадження вуглецю в γ залізо. Аустеніт має КГЦ-решітку.

Ферит - це твердий розчин впровадження вуглецю в α залізо. Ферит має КОЦ - грати.

Вуглець - робить основний вплив на властивості стали. Зі збільшенням вмісту вуглецю в стали підвищуються твердість і міцність і зменшується пластичність і в'язкість.

Сірка - сірка і фосфор є шкідливими домішками, потрапляють в сталь при плавці з руди і палива. Сірка не розчиняється у залозі, а утворює з ним сульфід заліза, який утворює евтектику Fe - FeS.

Ця евтектика при затвердінні в стали розташовується навколо зерен у вигляді легкоплавку оболонки, а при гарячій обробці (куванні, прокатці) такі оболонки розплавляються, втрачається зв'язок між зернами, утворюються тріщини. Це явище називається красноломкостью.

Усунути красноломкость можна, додавши до стали марганець.

Фосфор - розчиняючись в фериті різко знижує, його пластичність, викликає його внутрішньокристалічну ликвацию (Це слово потрібно записати на дошці).

Ізоляція - це неоднорідність сплаву за хімічним складом. Ізоляція сприяє зростанню зерен, що призводить крихкості виробів при звичайній температурі. Таке явище називається хладноломкость.

Ці стали застосовуються для виготовлення маловідповідальних деталей (болти, гвинти, гайки, виготовлених на верстатах-автоматах).

Кремній і марганець - вводять в сталь для того, щоб звільнитися від закису заліза, яка утворюється при плавці і погіршує властивості стали. Цей процес називається раскислением стали.

Розкислення стали - це видалення з рідкого металу кисню, інакше стали будуть крихкими при гарячій обробці.

Стали, в яких міститься> 1% марганцю і> 1% кремнію називаються спеціальними сталями.

Вуглецеві сталі бувають: конструкційні та інструментальні.

Які стали називаються конструкційними, інструментальними? Конструкційні стали призначені для виготовлення різних деталей і конструкцій машин і механізмів.

Інструментальні стали призначені для виготовлення ріжучого, вимірювального, штампового і ін. Інструментів.

Конструкційні стали бувають звичайної якості і якісні.

На якість стали впливають сірка і фосфор. Сталь звичайної якості містить сірки <0,055%, фосфора <0,07%. Сталь качественная содержит серы <0,04%, фосфора <0,04%).

Стали звичайного якості діляться на три групи: група А, група Б. група В.

Стали групи A: Cm 0, Cm 1, Cm 2, Cm 3. Cm 6 призначені для виготовлення будівельних конструкцій, арматури, кріплення, деталей машин, що не несуть підвищених навантажень. Стали цієї групи призначені для виробів, що не піддаються гарячій обробці (зварюванні, куванні). В цьому випадку вироби зберігають механічні властивості, отримані на металургійному заводі і гарантовані стандартом.

Цифра - умовний номер марки.

Чим більше умовний номер марки, тим більше межа міцності на розтяг і менше відносне подовження.

Стали групи Б: БСТ 0, БСТ 1, БСТ 2, БСтЗ. БСТ б стали цієї групи застосовуються для виробів піддаються гарячій обробці (кування, штампування). Тут потрібно знати хімічний склад, щоб правильно визначити режими термообробки, а механічні властивості при гарячій обробці змінюються, тому немає необхідності їх регламентувати.

Cm 1 - вуглецева, конструкційна, звичайної якості, групи А, з гарантованими механічними властивостями, 1-умовний номер марки.

БСТ 2 КП-вуглецева, конструкційна, звичайної якості групи Б з гарантованим хімічним складом, 2 - умовний номер марки, кп - кипляча за ступенем розкислення.

Стали групи В: ВСТ 2, ВСТ 3, ВСТ 4, ВСТ 5 широко застосовуються для виготовлення зварних конструкцій, при розрахунку яких важливо знати і механічні властивості (де немає зварювання потрібно знати механічні властивості), а хімічний склад потрібен для визначення режимів зварювання.

ВСТ 4 пс - вуглецева, конструкційна, звичайної якості, групи В з гарантованими механічними властивостями і хімічним складом. 4 - умовний номер марки, пс - напівспокійних за ступенем розкислення.

У сталях групи А в маркуванні буква А не ставиться. В позначенні слово «сталь» дається скорочено двома буквами Ст. Цифрове позначення номера марки від 0 до 6

Якісні стали по вмісту марганцю діляться на:

За змістом вуглецю якісні вуглецеві конструкційні стали поділяються на:

Стали низьковуглецеві (вуглецю до 0,25%)

Сталь 05, 08,10, 15, 20,25.

Стали середньовуглецеві (вуглецю понад 0,25% до 0.6%).

Сталь 30, 35, 40, 45, 50, 58, 60.

Стали високовуглецеві (вуглецю понад 0,6%).

Сталь 65, 70, 75, 80, 85.

Мал. 2.11 Різні види пружин

Мал. 2.12 Ресора

Марки якісних сталей: У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13.

Марки високоякісних сталей: У7А, У8А, У9А, У10А, УНА, У12А, У13А.

Буква У - сталь вуглецева, інструментальна.

Буква А в кінці марки - сталь високоякісна.

У8 - вуглецева, інструментальна, якісна, 0,8% вуглецю.

У 13А - вуглецева, інструментальна, високоякісна, 1,3% вуглецю.

Застосування інструментальних вуглецевих сталей.

З них роблять зубила, кувалди, слюсарні молотки, клейма, кернери, матриці, пуансони і т.д.

Це стали: У 10, У10А, УП, УНА, У 12, У12А, У13, У13А. З них виготовляють різці, свердла мітчики, плашки, розгортки, фрези, калібри, напилки і т.д.

Запишіть марку стали по її характеристиці:

1. Углеродистая, конструкційна, звичайної якості, з гарантованим хімічним складом, з умовним номером 3, за ступенем розкислення полуспокойная.

Мал. 2.13 Схема вуглецевої сталі