Маркировка легированных сталей
Для обозначения марок сталей разработана система, принятая в ГОСТах. Обозначения состоят из числа цифр и букв, указывающих на примерный состав стали.
Каждый легирующий элемент обозначается буквой: Н – никель; X – хром; К – кобальт; М – молибден; Г – марганец; Д – медь; Р – бор; Б – ниобий; Ц – цирконий; С – кремний; П – фосфор; Ч – редкоземельные металлы; В – вольфрам; Т – титан; А – азот; Ф – ванадий; Ю – алюминий.
Первые цифры в обозначении марок сталей показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента (у высокоуглеродистых инструментальных сталях в десятых долях процента).
Цифры, идущие после буквы, указывают на примерное содержание данного легирующего элемента (при содержании элемента менее 1% цифра отсутствует; при содержании 1% цифра 1 и 2% – цифра 2 и т. д.).
Следовательно,
– сталь состава 0,10–0,15% С и 1,3–1,7% Мn обозначается 12Г2;
– сталь состава 0,28–0,35%С; 0,8–1,1% Сr; 0,9–1,2% Мn; 0,8–1,2% Si обозначается 30ХГС и т. д.
Для того, чтобы показать, что в стали ограничено содержание серы и фосфора (S < 0,03%; Р < 0,03%), а также что соблюдены все условия металлургического производства высококачественной стали, в конце обозначения марки ставят букву А[1].
Однако в ряде случаев для сокращения числа знаков в обозначении несколько отступают от точного соблюдения системы ГОСТов (особенно это относится к сложнолегированным сталям).
Например, в инструментальных сталях, имеющих углерода больше 1%, цифры, обозначающие его содержание, полностью опускают.
Так, инструментальная сталь с 1,45 – 1,70% C; 11,0 – 12,% Сr и 0,5–0,8% Мо обозначает Х12М.
Для сплавов с содержанием железа менее 50% и большого количества различных легирующих элементов все они перечисляются буквами, а цифрой указывается только содержание никеля.
Нестандартные стали обозначают самым различным образом.
Так, опытные марки, выплавленные на заводе «Электросталь», обозначаются буквой И (исследовательские), буквой П (пробные) или К и порядковым номером, например ЭИ179, ЭИ276, ЭП398 и т. д.
Несмотря на то, что для всех сталей невозможно применить в полном объеме систему маркировки ГОСТа, она все же более удобна, наглядна и значительно превосходит в этом отношении принятую в других странах (США, Англии, ФРГ и др.) систему маркировки стали.
Задание и методические указания
В настоящей работе студенты изучают влияние состава на структуру и механические свойства легированных сталей, знакомятся с маркировкой легированных сталей.
1. Определите условия получения структуры легированных сталей;
2. Установите влияние каждой структурной составляющей на свойства сталей;
3. Установите различие в свойствах сталей с различным легированием;
4. Составьте отчет о данной работе.
При составлении отчета необходимо привести все характерные графики и структуры различно легированных сталей.
Контрольные вопросы
1. Какая сталь называется легированной?
2. Что такое легирующие элементы?
3. Назовите основные легирующие элементы в сталях.
4. Влияние легирующих элементов на свойства железоуглеродистых сплавов.
5. Как распределяются легирующие элементы в стали?
6. В каком виде легирующие элементы могут находиться в промышленных легированных сталях?
7. Какие элементы являются карбидообразующими, как они расположены в периодической системе элементов Менделеева?
8. Какие карбидные соединения могут образовываться в сталях?
9. В каких фазах распределяются легирующие элементы и каким образом?
10. Каким образом влияют легирующие элементы на феррит?
11. Каково влияние легирующих элементов на порог хладноломкости?
12. Что характеризует склонность стали к хрупкому разрушению?
13. Как влияют хром и никель на порог хладноломкости и склонность железа к хрупким разрушениям?
14. Назовите причину упрочнения при быстром охлаждении легированного феррита в практически безуглеродистых сплавах (С < 0,02%)?
15. Как влияют легирующие элементы на кинетику распада аустенита?
16. Приведите диаграммы изотермического распада аустенита для углеродистых и легированных сталей.
17. Как влияют легирующие элементы на мартенситное превращение?
18. Каково влияние легирующих элементов на рост зерна аустенита?
19. Каково влияние легирующих элементов на превращения при отпуске?
20. В чем причина замедления процесса распада мартенсита легирующими элементами?
21. На какой стадии отпуска проявляется влияние легирующих элементов на разупрочнение мартенсита?
22. Маркировка легированных сталей. Что означают цифры, какими буквами обозначаются элементы?
23. Как маркируются нестандартные легированные стали? Приведите примеры.
Лабораторная работа № 2