Специальные углеродистые стали

Автоматная сталь – это особая группа углеродистых сталей, предназначенная для получения из неё на высадных станках в горячем состоянии и на станках автоматах резаньем металлоизделий (крепежа, винты, болты, шурупы и т.п.).

Для улучшения технологического свойства резания в сталь вводят повышенное содержание таких элементов как селен и свинец, сера и фосфор.

В зависимости от химического состава эти стали делятся на шесть групп: углеродистая сернистая, углеродистая свинец-содержащая, углеродистая сернистоселеновая, хромистая сернисто-селеновая, сернисто-марганцовистая, свинецсодержащая и легированная свинец-содержащая.

Обозначаются марки автоматных сталей следующим образом: А – автоматная сернистая сталь; АС – автоматная свинецсодержащая. Остальные буквы в соответствии с обозначениями принятыми в ГОСТ. Буква Е – обозначает селен.

Автоматную сталь поставляют горячекатаную, калиброванную и со специальной отделкой поверхности.

Горячекатаную поставляют как термически обработанную, так и без термообработки, калиброванную сталь негартованную или отожжённую.

Требования к поставляемой стали должны быть указаны в заказе.

Электротехническая сталь производится в виде тонких листов, применяется для изготовления сердечников трансформаторов, а также для изготовления статоров, роторов электродвигателей, сердечников электромагнитов.

Электротехнические стали содержат мало углерода до 0,035% и по структуре относятся к сталям ферритного класса.

По виду прокатки эти стали подразделяются на три класса:

1. Горячекатаная изотропная (независимость свойств физических объектов от направления), марок 1211, 1212, 1213, 1311, 1312, 1313 и т.д. …1561, 1562, 1671, 1572.

2. Холоднокатаная изотропная марок 2011, 2012, 2013, 2111, 2112 ….. и т.д.

3. Холоднокатаная анизотропная (анизо – неравный, тропия – направление; зависимость свойств среды от направления), марок 3411, 3412, 3414…. и т.д.

В обозначении этих марок первая цифра обозначает класс, вторая содержания кремния в стали: 0 – до 0,4%; 1-0,4-0,8%; 2-0,8-1,8%; 3-1,8-28%; 4-2,8-3,8%; 5-3,8-4,8%.

Третья цифра – нормируемая для этих сталей – различные магнитные характеристики. Четвёртая цифра – порядковый номер стали данной группы.

5. Легированные стали

Легированные конструкционные стали.

Легированными называются стали, в состав которых специально вводят один или несколько легирующих элементов, придающих сталям специальные свойства.

По содержанию одного, двух или трёх основных элементов эти стали могут называться: хромовые, хромоникелевые, хромованадиевые, хромомарганцевистые, ванадиевые, никель молибденовые, хромоникельмолибденовые и т.д.

Легирующие элементы изменяют механические, но чаще физические и химические свойства: прочность, теплопроводность, коррозионную стойкость, износостойкость, магнитные свойства.

В зависимости от содержания легирующих элементов эти стали – делятся на три группы.

Низколегированные: суммарное содержание легирующих элементов – от 2,5% до 5,0%, среднелегированные до 10% и высоколегированные более 10%.

По назначению легированные стали делятся на конструкционные, инструментальные и стали с особыми физико-химическими свойствами.

В основу маркировки легированных сталей положен принцип буквенно-цифрового обозначения.

Буква - сокращённое название элемента в русской транскрипции. Например: Хром – Х, Никель – Н, Кремний – С, Молибден – М, Вольфрам – В, Марганец – Г, Ванадий – Ф, Титан – Т, Алюминий – Ю, Ниобий – Б, Медь – Д, Кольбат – К, Бор – Р, Азот – А, Цирконий – Ц, Фосфор – П, Селен – Е и т.д.

После названия элемента пишется среднее содержание этого элемента.

Цифра (одно- или двузначная) перед маркой (первой буквой) обозначают содержание углерода в стали в сотых долях процента (30Х). Если цифры нет, о подразумевается, что содержание углерода менее 0,1%, при содержании углерода ниже 0,08% ставится цифра «0» (0ХЧН2), менее 0,04% - «00» (00ХН2).

В инструментальных легированных сталях содержание углерода в среднем около 1%.

При содержании легирующего элемента менее 1,5% цифра после обозначения элемента не ставится.

Примеры обозначения легированных сталей:

ЗОХН2МА (0,3% С, 1,%% Cr и Мо и Ni 2%). Буква А в конце обозначает, что сталь эта высококачественная, особо высококачественная сталь имеет в конце «Щ» - ЗОКТС – Ш. Ш – сталь прошла электрошлаковый переплав. Сталь Х18Н9Т – содержит менее 0,1% С, 18% Cr, 9% Ni и от 1 – 1,5% Ti.

Буква «Л» после обозначения некоторых марок показывает, что эта сталь предназначена для получения деталей методом литья.

Стали, проходящие экспериментальное опробирование обозначаются по заводу – изготовителю ЭП и ЗИ – стали завода «Электросталь», ДИ – завода «Днепроспецсталь», ЗИ – Златоусовского сталелитейного завода (И – исследовательская, П – пробная). После этих букв ставится порядковый номер этой стали. ЭИ 306, ЭП 768, ДИ 50 и т.д.

При выборе стали для изделия необходимо помнить, что легированные стали, содержащие никель, вольфрам, молибден, кольбат являются дорогими и дефицитными материалами, поэтому выбор их должен быть достаточно обоснованным.

Конструкционные легированные стали используются: для строительных конструкций (14 Г, 18ХГТ, 18Г2, 14ХГС и др.); в машиностроении (40Х, ЗОХГС, З8ХМЮА) и др.; для пружин и рессор (58 ГС, 55 СГ; 60СГ, 40{AL)$ для шарикоподшипников (ШХ15, ШХ9, ШХ6); в судостроении (10ХСНД, 10Г2С1Д).

Строительные и судостроительные стали должны обладать хорошей ударной вязкостью, достаточно высокой прочностью и самое главное, отличной свариваемостью, помимо этого, эти стали должны быть сравнительно дешёвыми. Поэтому в строительстве и судостроении широкое применение нашли стали малолегированные с низким содержанием углерода. Суммарное содержание легирующих элементов в этих сталях обычно находится в пределах от 2,5 до 5,0% и как видно из перечисленных выше марок они не содержат дефицитных элементов, что существенно снижает их цену, приближая к стоимости углеродистых.

Повышенная прочность этих сталей по сравнению с углеродистой позволяет увеличить допускаемые нагрузки на элементы конструкции и существенно снизить за счёт этого вес конструкций. Из этих сталей изготавливают различный сортовой, листовой, профильный и трубный прокат.

Пружинно-рессорные стали предназначены для работы в качестве рессор, пружин, мембран сильфонов и других аналогичных деталей. Изделия из этих сталей должны обладать высоким пределом упругости и пределом циклической прочности, иметь достаточный запас пластичности, обеспечивающий возможность навивки пружин. Для создания такого комплекса свойств в эти стали добавляют такие элементы как кремний и марганец, которые заметно улучшают упругие свойства. ЭТО – высокоуглеродистые, малолегированные стали.

Пружинно-рессорная сталь поставляется в горячекатаном термообработанном состоянии или без термообработки, о чём указывается в сертификате. Особое внимание при приёмке этих сталей необходимо уделять состоянию поверхности. На поверхности не должно быть вмятин, закатов, трещин, раковин, вдавленной окалины, поскольку известно, что усталостное разрушение начинается с поверхностных дефектов, а детали из этих сталей предназначены для работы в условиях переменных нагрузок с большой частотой их изменения. Сортамент выпускаемой стали, определённый соответстующими нормативно-техническими документами установлен следующий: сталь полосовая, сталь прямоугольного сечения, трапецивидная, круглого сечения. Т – образная рессорная сталь желобчатого профиля.

Шарикоподшипниковые стали относятся к высококачественным сталям. Стали обладают повышенной износостойкостью, поэтому применяются для деталей насосов высокого давления, роликов, храповых механизмов пальцев, штоков толкателей деталей, подшипников качения и т.д.

Содержание серы и фосфора в этих сталях не более 0,02% S и 0,027% Р. Основная подшипниковая сталь ШХ15.

По условиям заказа холоднокатаная шарикоподшипниковая сталь поставляется отожженной, а горячекатаная как отожженной, так и не отожженной.

Сортамент этих сталей состоит из труб для изготовления колец, проволоки и прутков или шариков и роликов; ленты для витых роликов и сепараторов.

Для подшипников, работающих в агрессивных средах, применяются коррозионностойкие марки сталей: 12х13, 20х13, 30х13 и т.д.

Для процизионных особо точных используют стали после вакуумно-дугового или шлакового переплава ШХ15 – Ш.

В последнее время на многих подшипниковых заводах страны стали изготавливать подшипники из цементуемых сталей 20х2Н4А, 18ХГТ, 20ХЗГ2Ф, 15Г2 и т.д. Переход на эти марки сталей позволил упростить схемы автоматических линий по производству подшипников.

Дата добавления: 2015-07-08