Леговані конструкційні та інструментальні сталі презентация

Леговані конструкційні сталі.
3. Леговані інструментальні сталі.
4. Переваги і недоліки легованих сталей.

марки сталі)
Б - ніобій
В - вольфрам
Г - марганець
Д - мідь
Е - селен
К - кобальт
М - молібден
Н - нікель

П - фосфор
Р - бор
С - кремній
Т - титан
Ф - ванадій
Х - хром
Ц – цирконій
Ч – рідкоземельний
елемент
Ю - алюміній

1. Маркировка легованих сталей

сотих частках відсотка: 0,40 %,
Х - хром, вміст хрому 1 %,
Н2 – нікель, вміст нікелю 2%,
М4 – молібден, вміст молібдену 4 %.

десятих частках відсотка: 0,9 %,
Х - хром, вміст хрому 1 %,
С – кремній, вміст кремнію 1%

елементи:

Mn, Si, V, Cu, N

Будівельні леговані сталі

легованих будівельних сталей

ш т а м п у в а н н я

За останні роки обсяги виробництва сталей для штампування постійно зростають, з’являються нові марки легованих сталей.
Основними легуючими елементами в них є алюміній, титан та ін., які додають з метою подрібнення зерна, підвищення корозійної стійкості та ударної в’язкості. Додаткові вимоги - створення нестаріючих сталей, наприклад:
08Фкп, мікролеговану ванадієм (0,02…0,04%),
08Ю і 10ЮА з присадкою Al (0,02…0,5%), 08ЮТ додатково леговану Ti;
08ГСЮФ з присадками алюмінію і ванадію, які у даному випадку зв’язують вуглець та залишковий азот у карбіди та нітриди, виводять домішки проникнення з твердого розчину та попереджають розвиток старіння.
Для деталей підвищеної міцності (диски колес) використовують сталі 12ХМ, 18ХГ2ФТЮДР.

е м е н т а ц і ї

Для виготовлення деталей двигунів і машин, які в процесі роботи піддають великим ударним навантаженням і що повинні бути стійкими проти стирання, а також мати досить міцну серцевину, застосовують низьковуглецеві леговані сталі з кількістю вуглецю до 0,3%. Після цементації і термічної обробки поверхневий шар таких деталей має високу міцність, а осердя залишається в’язким з підви-щеною міцністю. В таблиці наведений хімічний склад і механічні властивості деяких марок сталей для цементації після термічної обробки (гартування з низьким відпуском).

С т а л і д л я п о к р а щ а н н я

Найліпше поєднання міцності і в’язкості сталей для деталей машин забезпечує покращанння, тобто гартування на мартенсит з високим відпусканням.
Головне призначення легування сталей для покращанння - підвищення їх прогартовуваності. Для цього використовують такі легуючі елементи, як хром, нікель і марганець. Ванадій і титан, у невеликій кількості(до 0,1...0,18%), утворюють карбіди, які важко розчиняються і стримують зростання зерна аустеніту, через що зростає в’язкість сталі. Дуже цінний вплив має нікель: цей легуючий елемент не тільки сприяє зростанню прогартовуваності, а й водночас підвищує в’язкість та знижує поріг холодноламкості.

о р н і с т а л і

Пружинно-ресорні сталі легують такими елементами, які підвищують границю пружності, наближаючи її значення до границі міцності. Це кремній і марганець.
Додаткове легування вольфрамом, ванадієм та молібденом підвищує стійкість проти відпускання, що дуже важливо саме для пружніх елементів. Крім того такі сталі можуть працювати при нагріванні до 200...250оС.
Для зниження критичної швидкості гартування та збільшення прогартовуваності такі сталі легують бором, який також підвищує пружні властивості сталі.
Для виготовлення пружин і ресор середньої міцності застосовують леговані сталі марок 55С2, 50СГ, 60СГ, а для пружин високої міцності - сталі 60С2А, 70С3А, 60С2ХФА, 50ХФМА, 60С2Н2А. В таблиці наведений хімічний склад та механічні властивості деяких марок пружинно-ресорних сталей.
Для знищення концентраторів напружень (волосових тріщин, рисок та ін.) та підвищення границі витривалості ресори і пружини в готовому вигляді піддають дробоструминному наклепу.

високу твердість та стійкість проти спрацювання, необхідні для обробки матеріалів різанням та тиском.

Інструментальні сталі легують з метою підвищення: міцності, твердості, прогартовуваності, теплостійкості

підвищених температурах високі твердість та стійкість проти спрацювання.

1 – тверді сплави
2 – швидкорізальні сталі
3 – вуглецеві інструментальні сталі

швидкорізальних.
Ці сталі мають високу теплостійкість (“червоностійкість”) і здатні зберігати тривалий час високу твердість при розігріванні різальної кромки інструменту до 500...600оС.

Р – швидкорізальна сталь ( rapid – швидкий)
18 – вміст вольфраму
2. Марки із замінниками вольфраму: Р6М5, Р8М3, Р9М4К8Ф
Р6М5 - швидкорізальна сталь, 6 % W, 5 % Mo

3. Безвольфрамові швидкорізальні сталі : Р0М9Ф10К3
Р0М9Ф10К3 - безвольфрамова швидкорізальна сталь,
0 % W, 9 % Mo, 10 % V, 3 % Co

→ Р1,0 + А0,6
при t2 : Р1,0 → (А0,6 + К)Левтектика
t2→ t3 : А0,6 → А0,2 + КІІ
при t3 : А0,2 → (Фα + К)П
Л (П + К) + КІІ + П

Особливості формування структури швидкорізальної сталі у литому стані

Фα

0,2

Клег

0,6

1,0

Розплав (Р)

А

Fe

1

2

3

4

А+К

Фα+К

А+Р

13300С

8500С

в печі

А1

Сорбіт

Карбіди

тому охолодником є масло (а).
Крім того, для зменшення деформації інструменту використовують ступінчасте гартування (б) у розплавах солей (частіше при температурах 500...630оС).

1260-12900С

1260-12900С

масло

(а)

(б)

500-6300С

ступінчасте

8500С

8500С

А1

А1

працюють при високих навантаженнях, великого перерізу (більше 20-25 мм, пружини більше 8 мм), який зберігається при роботі вище 2000С (пружини вище 1000С)
велика прогартовуваність
висока теплостійкість
Недоліки:
висока вартість.