Обыкновенного качества

Лабораторная работа № 8

«Классификация, маркировка, свойства и применение конструкционных сплавов на основе железа»

Цель работы

Изучение маркировки конструкционных материалов их свойств и областей применения в промышленности и на железнодорожном транспорте. Привить навыки оценки свойств конструкционных материалов, а также подбора материалов для проектируемых деталей.

Теоретический материал

Сплавы на основе железа

К сплавам железа относятся стали и чугуны. Сталь – основной материал, широко применяемый для изготовления деталей машин, инструментов и строительных конструкций. Универсальное использование стали обусловлено комплексом механических, физико-химических и технологических свойств.

Классификация стали

а) по назначению:

· конструкционные (машиностроительные и строительные), инструментальные и с особыми физико-химическими свойствами.

б) по химическому составу:

· углеродистые;

· легированные.

в) по виду термообработки:

· цементуемые;

· улучшаемые.

г) по степени качества.

Под качеством стали понимается совокупность свойств, определяемых металлургическим процессом производства. Свойства стали зависят от содержания газов (кислорода, азота и водорода) и вредных примесей серы и фосфора. Газы являются трудноопределяемыми. Поэтому нормы содержания вредных примесей служат основными показателями сталей по степени качества, которые подразделяется на:

- Обыкновенного качества – содержат до 0, 05 % S, фосфора не более 0, 04 %, (в стали Ст 0: серы не более 0, 06 %; фосфора не более 0, 07 %).

- Качественные – содержат серы не более 0, 04 %; фосфора до 0, 035 %

- Высококачественные – не более 0, 025 % S и Р.

- Особовысококачественные – серы до 0, 015 %; фосфора 0, 025 %.

Углеродистые стали

В углеродистых сталях основным легирующим элементом является углерод, который в сталях находится в химически связанном состоянии в виде цементита (Fe₃C), и в зависимости от его содержания разделяются на:

· низкоуглеродистые (< 0, 3 % С);

· среднеуглеродистые (0, 3-0, 7 % С);

· высокоуглеродистые (0, 7-2, 14 % С).

С повышением содержания углерода возрастает прочность и твердость, но понижается пластичность и вязкость.

Углеродистые конструкционные стали

обыкновенного качества

Эти стали классифицируются по степени раскисления – (процесс удаления из жидкого сплава кислорода), проводимый с целью предотвращения хрупкого разрушения изделия. Кипящие стали раскисляют только марганцем. При их разливке выделяются пузырьки Со, что создает впечатление кипения стали.

По степени раскисления стали подразделяются на:

· кипящие (раскислена только Mn);

· полуспокойные (раскислена Mn и Al);

· спокойные (раскислена Mn, Si и Al).