Вуглецеві стали звичайної якості

Постановка завдання

Ознайомитися з буквено-цифровою маркіровкою чорних сплавів.

Необхідний мінімум знань для виконання завдання

При визначенні хімічного складу і (чи) властивостей сплаву студент повинен знати: з курсу «Матеріалознавство» - розділи «Механічні властивості конструкційних матеріалів», «Будова і властивості залізовуглецевих сплавів», діючі Державні стандарти.

Професійно-орієнтоване застосування отриманих знань

Відомості, отримані при вивченні буквено-цифрової маркіровки чорних сплавів, використовуються: в курсі «Матеріалознавство» - при виборі оптимальних по хімічному складу, режиму термічної обробки, властивостям і вартості чорних сплавів, використовуваних при виготовленні виробів авіа- і ракетобудування, в курсі «Технологія конструкційних матеріалів» при виборі устаткування і інструменту для обробки матеріалів тиском і різанням, при вирішенні проблеми економічності і екології технологічних процесів, а також при виконанні курсового проекту по дисципліні «Деталі машин і основи конструювання» - розділ «розрахунок зубчастий передача», «розрахунок вал», «проектування корпус редуктор», підрозділ «вибір матеріал і режим термообробка».

Теоретичні відомості

Чавуни

Білі чавуни відповідно до діючих стандартів маркіровки не мають.

Марка сірого чавуну складається з букв СЧ (сірий чавун) і цифр, що показують значення тимчасового опору при розтягуванні (кгс/мм2). Показниками механічних властивостей сірих чавунів відповідно до ГОСТ 1412-85 являється міцність при статичному розтягуванні (таблиця. 6).

Маркіруються високоміцні чавуни по межі міцності (s_в) і відносному подовженню (), наприклад ВЧ45- 5, де ~45 кгс/мм2 - межа міцності, а ~ 5% - відносне подовження.

Маркіровка ковких чавунів складається з букв КЧ і цифр (як високоміцних чавунів). У таблиці. 7 представлені властивості деяких ковких чавунів. З таблиці видно, що перлітові чавуни міцніші, а ферритные - пластичніші.

Таблиця 6

Механічні властивості сірих чавунів

Таблиця 7

Механічні властивості ковких чавунів (ГОСТ 1215–79)

Вуглецеві стали звичайної якості

Стали звичайної якості (ГОСТ 380-90) випускають у вигляді прокату (прутки, балки, листи, куточки, труби, швелери і тому подібне) в нормалізованому стані і залежно від призначення і комплексу властивостей підрозділяють на групи: А, Би, В.

Сталі маркіруються поєднанням букв Ст і цифрою (від 0 до 6), що показує номер марки, а не середній зміст вуглецю в ній, хоча з підвищенням номера зміст вуглецю в сталі збільшується. Стали груп Би і В мають перед маркою букви б і В, що вказують на їх приналежність до цих груп. Група А в позначенні марки сталі не вказується. Міра розкислювання позначається додаванням індексів: в спокійних сталях - «сп», напівспокійних, - «пс», киплячих, - «кп», а категорія нормованих властивостей (окрім категорії 1) вказується наступною цифрою. У їх складі різний зміст кремнію: спокійні - 0, 12-0, 30, напівспокійні - 0, 05-0, 17; киплячі < 0, 07, наприклад Ст3сп, БСт3пс або ВСт3сп5 (у кінці 5-а категорія). Спокійними і напівспокійними виробляють сталі Ст1-Ст6, киплячими, - Ст1-Ст4 усіх трьох груп. Сталь Ст0 по мірі розкислювання не розділяють.

Стали групи А поставляються з гарантованими механічними властивостями (таблиця. 8) без вказівки хімічного складу. З таблиці. 8 витікає, що із збільшенням номера марки міцність збільшується, а пластичність сталі відповідно зменшується.

Таблиця 8

Механічні властивості вуглецевих сталей звичайної якості групи А (зразки завтовшки до 20 мм)

Примітка. Механічні властивості приведені для спокійних і напівспокійних сталей. У сталях Ст1кп значення s_в на 10-20 МПа і s_т на 10 МПа менше, а значення d на 1% більше, ніж в спокійних і напівспокійних сталях того ж номера.

Стали групи В поставляються з гарантованими механічними властивостями і хімічним складом. Стали групи В дорожче, ніж стали груп А і б, їх застосовують для відповідальних деталей (для виробництва зварних конструкцій). В цьому випадку важливо знать початкові механічні властивості стали, оскільки вони зберігаються незмінними в ділянках, що не піддаються нагріву при зварюванні. Для оцінки зварюваності важливі відомості про хімічний склад. Механічні властивості на розтягування для кожної марки стали групи У відповідають нормам для аналогічних марок стали групи А, а хімічний склад - нормам для тих же номерів марок групи б (таблиця. 9). Наприклад, сталь ВСт4сп має механічні властивості на розтягування, аналогічні стали Ст4сп, а хімічний склад однаковий із сталлю БСт4сп.

Таблиця 9

Хімічний склад (%) вуглецевої сталі

звичайної якості групи б

Примітки: 1. У сталях БСт1-БСт6 допускається не більше 0, 3% Cr; 0, 3% Ni; 0, 3% Cu; 0, 08% As; 0, 08 % N. 2. У сталях, виплавлених з керченських руд, допускається до 0, 15% As і 0, 05% Р.