Классификация легированных сталей

Легированные стали классифицируют по структуре в равновесном состоянии (это ферритные, аустенитные и ледобуритные), по структуре после охлаждения на воздухе, по составу, по количеству легирующих элементов и по назначению.

Классификация по структуре после охлаждения на воздухе

Учитывая структуру, получаемую после охлаждения на спокойном возухе образцов небольшой толщины, можно выделить три основе класса сталей: 1) перлитный; 2) мартенситный; 3) аустенитный.

Стали перлитного класса характеризуются относительно малым содеpжаниeм легирующих элементов, мартенситного — более значительным и, наконец, аустенитного — высоким содержанием легирующих элементов. Получение трех классов стали обусловлено тем, что по мере увеличения содержания легирующих элементов устойчивость аустенита в перлитной области возрастает, а температурная область мартенситного превращения понижается, что и отражено на диаграммах изотермического распада аустенита (рис. 14.2).

Рис. 14.2 Диаграмма изотермического распада аустенита для сталей:

перлитного (а), мартенситного (б) и аустенитного (в) классов

Для легированных сталей перлитного класса (как и для углеродистых) кривая скорости охлаждения на воздухе будет пересекать область перлитного распада и будут получаться структуры — перлит, сорбит, тростит.

У сталей мартенситного класса область перлитного распада уже значительно сдвинута вправо. Поэтому охлаждение на воздухе не приводит к превращению в перлитной области — аустенит здесь переохлаждается без распада до температур мартенситного превращения, где и происходит образование мартенсита.

Дальнейшее увеличение содержания углерода и легирующего элемента не только сдвигает вправо область перлитного распада, но и снижает мартенситную точку, переводя ее в область отрицательных температур. В этом случае сталь, охлажденная на воздухе дo комнатной температуры, сохранит аустенитное состояние.

Классификация по составу

В зависимости от состава легированные стали классифицируются как никелевые, хромистые, хромоникелевые, хромоникельмолибде новые и тому подобные стали. Классификационный признак— наличие в стали тех или иных легирующих элементов.

Классификация по количеству легирующих элементов

Различают

- низколегированные стали, содержащие до 2,5 % легирующих элементов,

- среднелегированные - от 2,5 до 10 % и

- высоколегированные стали, содержащие более 10 % легирующих элементов.

Классификация по назначению

По назначению стали подразделяются на три основные группы: конструкционные т. е, идущие на изготовление деталей машин, инструментальные и с особыми свойствами. В основу классификации первых двух групп положено содержание углерода.

В зависимости от содержания углерода и последующей обработки конструкционные стали можно объединить в следующие группы:

- содержащие до 0,25% С. Используются как котельные, строительные и для деталей машин, подвергаемых цементации. Низкое содержание углерода в котельных и строительных сталях обусловлено тем, что детали котлов и строительных конструкций соединяют сваркой, а углерод ухудшает свариваемость.

- содержащие 0,30-0,50% С (сталь 35, сталь 40, сталь 45, сталь 40ХН и т.д.). Используются для деталей машин, испытывающих ударные нагрузки. Эти стали подвергают термической обработке – закалке с последующим высокотемпературным отпуском (улучшению).

- содержащие 0,50 - 0,70% С. Используются для пружин и рессор. Эти стали также применяют только после соответствующей термической обработки.

- содержащие ~ 1% C при наличии хрома. Используются для изготовления шарикоподшипников.

- содержащие 0,9-1,4С. Используются как износостойкие стали для деталей, от которых требуется высокая износостойкость в условиях ударных нагрузок.

Стали с 0,7 – 1,5 % С используются, как инструментальные для изготавления ударного и режущего инструмента. Инструментальные стали маркируют У7, У8, У13, где буква У означает углеродистую сталь, число показывает содержание углерода в десятых долях процента, т.е. сталь У10 содержит 1% С. Эти стали иногда выплавляют высококачественными и тогда их маркируют У10А или У8А и т.п.

У инструментальных легированных сталей содержание углерода также обозначают в десятых долях процента, например, сталь 9ХС содержит 0,9% С; 1% Cr;, 1,4% Si. Если углерода больше 1%, то цифры не указывают, например, стали ХВГ, ХГ и т.д.

Стали и сплавы с особыми свойствами. К ним относятся стали, обладающие каким-нибудь резко выраженным свойством: нержавеющие, жаропрочные и теплоустойчивые, износоустойчивые, с особенностями теплового расширения, с особыми магнитными и электрическими свойствами и т. д.

Дата добавления: 2015-07-07