Маркування металів і сплавів (довідкові дані)

У білому чавуні весь вуглець знаходиться у зв'язаному стані у вигляді карбіду. В інших чавунах вуглець в значній мірі або повністю знаходиться у вільному стані у вигляді графіту, що визначає

властивості міцності сплаву, їх підрозділяють на:

1) сірі - пластинчаста або червоподібний форма графіту;

2) високоміцні - кулястий графіт;

3) ковкие - хлопьевідний графіт.

Сірий чавун - найбільш широко застосовуваний вид чавуну (машинобудування, сантехніка, будівельні конструкції) - має включення графіту пластинчастої форми. Для деталей з сірого чавуну характерні мала чутливість до впливу зовнішніх концентраторів напружень при циклічних навантаженнях і більш високий коефіцієнт поглинання коливань при вібраціях деталей (в 2-4 рази вище, ніж у сталі). Важлива конструкційна особливість сірого чавуну - більш високе, ніж у сталі, ставлення межі текучості до межі міцності на розтяг. Наявність графіту покращує умови змащення при терті, що підвищує антифрикційні властивості чавуну. Властивості сірого чавуну залежать від структури металевої основи, форми, величини, кількості і характеру розподілу включень графіту. Перлітний сірий чавун має високі властивості і застосовується для циліндрів, втулок і ін. Навантажених деталей двигунів, станин і т.д. Для менш відповідальних деталей використовують сірий чавун з феритної-перлітною металевою основою.

Білий чавун являє собою сплав, в якому надлишковий вуглець, що не знаходиться в твердому розчині заліза, присутній у зв'язаному стані у вигляді карбідів заліза Fe3C (цементит) або т. Н. спеціальних карбідів (в легованому чавуні). Кристалізація білих чавунів відбувається за метастабільною системі з утворенням цементиту і перліту. Білий чавун внаслідок низьких механічних властивостей і крихкості має обмежене застосування для деталей простої конфігурації, які працюють в умовах підвищеного абразивного зносу. Легування білого чавуну карбидообразующих елементами (Cr, W, Mo та ін.) Підвищує його зносостійкість.

Половинчастий чавун містить частину вуглецю у вільному стані у вигляді графіту, а частина - у зв'язаному у вигляді карбідовека. Застосовується в якості фрикційного матеріалу, що працює в умовах сухого тертя (гальмівні колодки), а також для виготовлення деталей підвищеної зносостійкості (прокатні, бумагоделательние, борошномельні валки).

Ковким називається чавун в виливках, виготовлених з білого чавун і підданих подальшого Графітізуючі відпалу, в результаті чого цементит розпадається, а утворюється графіт набуває форми пластівців. Ковкий чавун має кращу демпфирующей здатністю, ніж сталь, і меншою чутливістю до надрізів, задовільно працює при низьких температурах. Механічні властивості ковкого чавуну визначаються структурою металевої основи, кількістю і ступенем компактності включень графіту. Металева основа ковкого чавуну в залежності від типу термообробки може бути феритної, феритної-перлітною і перлітною. Найбільш високими властивостями володіє ковкий чавун, що має матрицю зі структурою зернистого перліту; їм можна замінювати литу або ковану сталь. У тих випадках, коли потрібна підвищена пластичність, застосовують феритний ковкий чавун. Для інтенсифікації процесу графітизації при термообробці ковкий чавун модифікують Te, В, Mg та ін. Елементами. Ковкий чавун використовують в основному в автомобіле-, тракторо- і сільгоспмашинобудуванні.

Високоміцний чавун. характеризується кулястої або близькою до неї формою включень графіту, отримують модифікування рідкого чавуну присадками Mg, Ce, Y, Ca і деяких ін. елементів. Кулястий графіт в найменшій мірі послаблює металеву матрицю, що призводить до різкого підвищення механічних властивостей чавуну з чисто перлітною або бейнітною структурою, наближаючи їх властивості до властивостей вуглецевих сталей. Такий чавун застосовується для заміни сталевих литих і кованих деталей (колінчаті вали двигунів, компресорів і т.д.), а також деталей з ковкого або звичайного сірого чавуну.

Леговані чавуни. Для поліпшення характеристик міцності, експлуатаційних характеристик або додання чавуну особливих властивостей (зносостійкості, жароміцності, жаростійкості, корозійностійкої, немагнітних і т.д.) в його склад вводять легуючі елементи (Ni, Cr, Cu, Al, Ti, W, V, Mo і ін.).

СЧ - сірий чавун (ферритні -СЧ10, СЧ15, СЧ18; перлітні -СЧ30, СЧ35, СЧ40; сталістие- СЧ24, СЧ25). Букви: С-сірий, Ч - чавун .Ціфри відповідають мінімальним значенням тимчасового опору при розтягуванні в кг / мм 2.

ВЧ - високоміцний (ВЧ35, ВЧ40, ВЧ60, ВЧ100). Букви По-високоміцний. Ч-чавун. Цифри відповідають мінімальним значенням тимчасового опору при розтягуванні в кг / мм 2.

КЧ - ковкий (феррітние- КЧ37-12, КЧ35-10; перлітние- КЧ50-4, КЧ56-4, КЧ60-3). Букви: К-ковкий, Ч-чавун. Перша цифра відповідають мінімальним значенням тимчасового опору при розтягуванні в кг / мм 2. другі -Відносне подовження в%.

АЧС, АЧВ, АЧК - антифрикційний чавун (АЧС-1, АЧС-2, АЧВ-2). Буква А попереду означає те, що чавун антифрикційний. Цифра- порядковий номер за ДСТУ

3% Cr. Якщо в легованому чавуні регламентується куляста форма графіту, в кінці марки додається буква Ш (ЧН19ХЗШ).

Вуглецеві конструкційні сталі

Сталі звичайної якості

Сталі якісні конструкційні

Сталі спеціального призначення

Сталі звичайної якості

Ці найбільш широко поширенням странения стали поставляють у вигляді прокату в нормалізованому стані і застосовують в ма-шіностроеніі, будівництві та в інших отрас-лях народного господарства.

Хімічний склад сталей групи А чи не рег-ламентіруют, а гарантують їх механічні властивості.

Вуглецеві сталі звичайної якості

Сталь групи В постачають за механічними властивостями, відповідним нормам для стали групи А, і за хімічним складом, відпо-чих нормам для стали групи Б. Сталь групи В використовують в основному для зварних конструкцій.

Сталі якісні конструк-ційних

Механічні властивості якісної конструкційної сталі

Сталь вуглецеву якісну поставлені-ють катаної, кованої, каліброваного, круглої з особливою обробкою поверхні (Серебрянка)

Сталі спеціального призначен-ня.

До цієї групи відносять сталі (ГОСТ 1414-75) з хорошою і підвищеної оброблюваністю різанням (автоматні стали). Вони пред-призначені в основному для виготовлення деталей масового виробництва. При обробці таких сталей на верстатах-автоматах утворюється корот-кая і дрібна стружка, знижується витрата ріжу-ного інструменту і зменшується шорсткість оброблених поверхонь.

Автоматні стали з підвищеним утриманні третьому сірки і фосфору мають хорошу обрабат-ваемость. Різанням покращують також введенням в стали технологічних доба-вок селену, свинцю, телуру.

Сталі листові (котельні)

Леговані конструкційні стали

Цементуемие леговані стали

Поліпшується леговані стали

Високоміцні леговані стали

Для поліпшення фізичних, хімічних, ін-ностних і технологічних властивостей стали легованої-ють, вводячи в їх склад різні легуючі елементи (хром, марганець, нікель і ін.). Стали можуть містити один або кілька легуючих-чих елементів, які надають їм спеці-ні властивості.

Вплив легуючих елементів. Легуючі елементи вводять в сталь для підвищення її кон-струкціонной міцності. Основною структурною складовою в конструкційної сталі являє-ся феррит, що займає в структурі не менше 90% за обсягом. Розчиняючись в фериті, легуючі-щие елементи зміцнюють його. Твердість фериту (в стані після нормалізації) найбільш сильно підвищують кремній, марганець і нікель - елементи з гратами, що відрізняється від решітки α-Fе. Молібден, вольфрам і хром впливають сла-бее.

Більшість легуючих елементів, зміцнюючи ферит і мало впливаючи на пластичність, сни-жають його ударну в'язкість (за винятком ні-Келя). При утриманні до 1% марганець і хром підвищують ударну в'язкість. Понад цього спів-тримання ударна в'язкість знижується; досягаючи рівня нелегованого фериту при 3% Cr і 1,5% Мn.

Збільшення вмісту вуглецю в стали усі-чених вплив карбідної фази, дисперсність якої залежить від термічної обробки і со-става сплаву. В значній мірі вище-нію конструктивної міцності при легуванні стали сприяє збільшення прокаливаемости. Найкращий результат по поліпшенню прожарюємо-мости стали досягають при її легуванні НЕ-скількома елементами, наприклад Сr + Мо, Сr + Ni, Сr + Ni + Мо і іншими поєднаннями раз-особистих елементів.

Хром - сприятливо впливає на механічні властивості конструкційної сталі. Його вводять в сталь в кількості до 2%; він раст-Воря в фериті і цементиті.

Нікель - найбільш цінний легуючий елемент. Його вводять в сталь в кількості від 1 до 5%.

Марганець вводять в сталь до 1,5%. Він розподіляється між ферритом і цементитом. Нікель помітно підвищує межа плинності ста-ли, але робить сталь чутливою до перегріву. У зв'язку з цим для подрібнення зерна одночасним-аме з нікелем в сталь вводять карбидообразующие елементи.

Кремній є некарбідообразующім елементом, і його кількість в стали обмежуючись-ють до 2%. Він значно підвищує межу ті-кучесті стали і при вмісті більше 1% сни-жает в'язкість і підвищує поріг хладнолом-кістки.

Молібден і вольфрам є карбидообразующих елементами, які здебільшого розчиняються в цементиті. Молібден в кількості 0,2-0,4% і вольфрам в кількості 0,8-1,2% в комплекснолегованих сталях спо-собствуют подрібнення зерна, збільшують прокаливаемость і покращують деякі інші свій-ства стали.

Бор вводять для збільшення прокаліваемость в дуже невеликих кількостях (0,002- 0,005%).

Леговані конструкційні стали ділять на цементуемие, покращувані і високоміцні

Цементуемие леговані стали

Цементуемие стали - це низьковуглецеві (до 0,25% С), низьколеговані (до 2,5%) і середньолеговані (2,5-10% сумарне со-тримання легуючих елементів) стали. Ці сталі (див. Табл.) Призначені для деталей ма-шин і приладів, що працюють в умовах тертя і випробовують ударні і змінні навантаженням-ки. Працездатність таких деталей залежить від властивостей серцевини і поверхневого шару ме-талії. Цементуемие стали насичують з поверх-ності вуглецем (цемент) і піддають тер-мічного обробці (загартуванню та відпуску). Така обробка забезпечує високу по-поверхневі твердість (HRC 58-63) і зберігаючи-ет необхідну в'язкість і задану міцність серцевини металу.

Цементуемие леговані стали