Л3.1. Стали, классификация сталей

Содержание

Слайд 2

Литература

Основная литература
Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение. Учебник для вузов. – С.П.: Химиздат,

Литература Основная литература Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение. Учебник для вузов. –
2004, 735 с.
Пейсахов А.М. Кучер А.М. Материаловедение и технология конструкционных материалов. СПб.: Изд-во Михайлова, 2003, 2004 г
Методическая литература
Лихачев В.А. Материаловедение и технология В.А.Лихачев конструкционных материалов/ Учебное пособие. –Киров: Изд-во ГОУ ВПО «ВятГУ», 2010. – 64с.

Слайд 3

Модуль 3. Основные конструкционные материалы. Слайд 7.01

Модуль 3. Основные конструкционные материалы. Слайд 7.01

Слайд 4

Виды классификаций.
Слайд 7.02

Существует несколько видов классификаций
сталей:

По составу:

- Углеродистые;

-

Виды классификаций. Слайд 7.02 Существует несколько видов классификаций сталей: По составу: -
Легированные.

По структуре:

- Перлитные;

- Мартенситные;

- Аустенитные;

- Ферритные.

По назначению:

Конструкционные

Инструментальные

Классификация сталей

Слайд 5

Конструкционные стали.
Слайд 7.03

Углеродистые стали:
а) обычного качества
Ст0, Ст1, … Ст3сп,… Ст6 .

Конструкционные стали. Слайд 7.03 Углеродистые стали: а) обычного качества Ст0, Ст1, …

Старое обозначение: БСт3кп, ВСт2пс
А – стали, гарантированные по механическим свойствам;
Б – стали, гарантированные по химическим свойствам;
В – стали, гарантированные по механическим и химическим свойствам.
КП – кипящая;
ПС – полуспокойная;
СП – спокойная.

Конструкционные стали

Слайд 6

Конструкционные стали.
Слайд 7.04

б) качественные стали
Сталь0,5; сталь0,8кп; сталь10; сталь15сп; сталь20;…; сталь 60.

Конструкционные стали. Слайд 7.04 б) качественные стали Сталь0,5; сталь0,8кп; сталь10; сталь15сп; сталь20;…;
где: 0,8, 10,… 60 –среднее содержание углерода в сотых долях процента
в) автоматные стали. Стали для крепежа, получающегося при высоких скоростях резания
А15, А20, А25, …А40. – легируются серой;
АЕ15 – легируются селеном;
АС15 – легируются свинцом;
АЦ15 – легируются кальцием.
г) литейные стали. Стали для изготовления деталей методом литья.
15Л, 20Л, 25Л,… 45Л.

Конструкционные стали

Слайд 7

Конструкционные стали.
Слайд 7.05

Легированные стали
Легирование:
- низкое (суммарная концентрация легирующих компонентов до 2,5%);

Конструкционные стали. Слайд 7.05 Легированные стали Легирование: - низкое (суммарная концентрация легирующих
(до 5%)
- среднее (от 2,5 до 10%); (от 5%)
- высокое (свыше 10%).
а) качественные
40Х, 30ХГС, 34ХН1М2Ф, 10ХСНД, 22Х2Г2АЮ.
где: 40, 30, 34, 10 – среднее содержание углерода в сотых долях процента;
Х, Г, Н, М – обозначение легирующего компонента;
1, 2 – среднее содержание легирующего компонента

Конструкционные стали

Слайд 8

Обозначение легирующих элементов в сталях
По первой букве русского названия:
Обозначение легирующих компонентов:
Х –

Обозначение легирующих элементов в сталях По первой букве русского названия: Обозначение легирующих
Cr, Н – Ni, М – Mo, Т – Ti, В – W, К –Со, А – N,
По последующим буквам русского названия:
Д – Cu, Г – Mn, Ю – Al, Б – Nb, Е – Se, P – B,
Исключения:
Ф – V, П – P, С – Si,

Слайд 9

Конструкционные стали.
Слайд 7.06

б) высококачественные
30ХГСА, 34ХН1М2ФА. С меньшим содержанием S и Р.
Таким

Конструкционные стали. Слайд 7.06 б) высококачественные 30ХГСА, 34ХН1М2ФА. С меньшим содержанием S
образом, буква А в маркировке сталей может встретиться в 3 положениях:
В начале маркировки А15, АС12ХН, АЦ10ХН3, что означает, что сталь автоматная;
В середине маркировки 30ХНАМ, что означает , что сталь азотированная, легированная азотом;
В конце маркировки 35ХМА, 38Х2МЮАчто означает, что сталь высококачественная.

Конструкционные легированные стали

Слайд 10

Конструкционные легированные стали

в) особо высококачественные
30ХГС-Ш, 20ХМФ-ВД
Вид переплава:
Ш – шлаковый; ВД –

Конструкционные легированные стали в) особо высококачественные 30ХГС-Ш, 20ХМФ-ВД Вид переплава: Ш –
вакуумно-дуговой;
ПД – плазменно-дуговой;
ВИ – вакуумно-индукционный.
г) шарикоподшипниковые
ШХ4, ШХ15, где Ш – шарикоподшипниковая, Х легированная хромом, 4,15 – содержание хрома в десятых долях процента.

Слайд 11

Арматурные стали

Арматурный пруток может быть гладкий и с переменным профилем:

Арматура периодического профиля

Арматурные стали Арматурный пруток может быть гладкий и с переменным профилем: Арматура
представляет собой круглые профили с двумя продольными и поперечными выступами.

Слайд 12

Арматурные стали

Арматура железобетона изготовляется по двум ГОСТам;
ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для

Арматурные стали Арматура железобетона изготовляется по двум ГОСТам; ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная
армирования железобетонных конструкций» Технические условия.
ГОСТ 10884-94 «Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций». Технические условия.
Согласно ГОСТ 5781-82 арматурная сталь различается по классам:
A-I (A240); A-II (A300); Ас-II (Ас300); A-III (A400); A-IV (A600); A-V (A800); A-VI (A1000).
Согласно ГОСТ 10884-94 классы упрочненной арматурной стали следующие: Ат400С, Ат500С, Ат600, Ат600С, Ат600К, Ат800, Ат800К, Ат1000, Ат1000К и Ат1200.

Слайд 13

Арматурные стали

Чем выше класс, тем выше прочность арматурной стали, цифры в скобках

Арматурные стали Чем выше класс, тем выше прочность арматурной стали, цифры в
определяют предел текучести (σ02) в н/мм2.
Стержни арматурной стали класса: А-I - гладкие; A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI - периодического профиля.
Примеры обозначения:
20-А-II ГОСТ 5781-82 - Арматурная сталь диаметром 20 мм,
класса А-II (А300).
20Ат800 ГОСТ 10884-94 - Арматурная сталь термически
упрочненная диаметром 20 мм, класса прочности Ат800.
16Ат600К ГОСТ 10884-94 - То же, диаметром 16 мм, класса прочности Ат600, стойкая против коррозионного растрескивания
Каждый класс арматуры изготовляется из углеродистой или низколегированной конструкционной стали:

Слайд 14

Характеристики горячекатаной арматурной стали и состав.

Характеристики горячекатаной арматурной стали и состав.

Слайд 15

Характеристики термомеханически упрочненной арматурной стали и ее состав

Характеристики термомеханически упрочненной арматурной стали и ее состав

Слайд 16

Строительные стали

Строительный прокат также маркируется специфично.
Фасонный прокат (уголки, швеллера, двутавр) изготовляют из

Строительные стали Строительный прокат также маркируется специфично. Фасонный прокат (уголки, швеллера, двутавр)
стали С235, С245, С255, С275, С285, С345, С345К, С375,
Листовой универсальный прокат и гнутые профили - из стали С235, С245, С255, С275, С285, С345, С345К, С375, С390, С390К, С440, С590, С590К.
Примечание. Буква С означает - сталь строительная, цифры условно обозначают предел текучести (σТ, σ02) проката, в н/мм2
буква К - вариант химического состава.

Слайд 17

Лист;

Строительный прокат
Уголок;
Швеллер;
Стержень;
Труба
Квадрат;
Арматура.

Лист; Строительный прокат Уголок; Швеллер; Стержень; Труба Квадрат; Арматура.

Слайд 18

Строительные стали

Марки конструкционных сталей для строительного проката приведены в таблице.
Чем прочнее сталь,

Строительные стали Марки конструкционных сталей для строительного проката приведены в таблице. Чем
тем больше в ней легирующих элементов.

Слайд 19

Конструкционные стали.
Слайд 7.07

3. Стали особого назначения
3.1 Жаростойкие (окалиностойкие)
Жаростойкость – способность

Конструкционные стали. Слайд 7.07 3. Стали особого назначения 3.1 Жаростойкие (окалиностойкие) Жаростойкость
сталей сопротивляться химической коррозии при высоких температурах.
Достигается введение в сталь легирующих компонентов:
Cr -4-5 – 30%, Al – 0-5%, Si – 0–4%
15Х5М, 40Х9С2Ю, 12Х13, 10Х28.

Стали конструкционные особого назначения

Слайд 20

Конструкционные стали особого назначения

3.2 Жаропрочные
Жаропрочность – способность сталей сохранять свои механические характеристики

Конструкционные стали особого назначения 3.2 Жаропрочные Жаропрочность – способность сталей сохранять свои
при высоких температурах.
Достигается дополнительным легированием сталей W, Mo, V, Co, Nb, B
15Х11МФ, 18Х12ВМБФР.
Жаропрочные стали обязательно должны быть и жаростойкими, т.е. в своем составе содержать не менее 5% хрома

Слайд 21

Конструкционные стали.
Слайд 7.08

3.3 Коррозионностойкие
Коррозионная стойкость – способность сталей сопротивляться электрохимической коррозии

Конструкционные стали. Слайд 7.08 3.3 Коррозионностойкие Коррозионная стойкость – способность сталей сопротивляться
в электролитах.
Достигается легированием стали Cr, Ni, Mo, Cu
Основной легирующий элемент Cr, который вводится в сталь в соответствии с правилом Таммана
Правило Таммана: коррозионная стойкость сплавов с ростом содержания легирующего компонента меняется скачками. Скачки наблюдаются при достижении концентрации легирующего компонента n/8 атомной доли, где n = 1, 2, … , 7.

Конструкционные стали особого назначения

Слайд 22

Конструкционные стали.
Слайд 7.09

Правило Таммана для Cr в нержавеющих сталях

Конструкционные стали. Слайд 7.09 Правило Таммана для Cr в нержавеющих сталях

Слайд 23

Конструкционные стали.
Слайд 7.10

Хромистые
08Х13, 10Х13, 12Х17, 20Х13, 12Х17
Хромникелевые стали – самые

Конструкционные стали. Слайд 7.10 Хромистые 08Х13, 10Х13, 12Х17, 20Х13, 12Х17 Хромникелевые стали
распространённые коррозионностойкие стали.
12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 10Х18Г8Н2Т.
Cr : Ni = 18 : 9 Cr : Ni = 18 : 10
Хромникельмолибденомедные
Mo, Cu – дополнительные легирующие компоненты, повышающие стойкость в хлоридах и кислотах. Ti – повышает стойкость к межкристаллитной коррозии.
08Х23Н23М3Д3Т.

Виды коррозионно-стойких сталей.

Слайд 24

Инструментальные стали.
Слайд 7.11

Инструментальные стали.
Стали для изготовления инструмента, режущего, мерительного, штампов. Основное требование

Инструментальные стали. Слайд 7.11 Инструментальные стали. Стали для изготовления инструмента, режущего, мерительного,
высокая твердость и износостойкость.
Углеродистые
У7, У8, …У13.
где 7,8,13 – среднее содержание углерода в десятых долях процента.
У9А, У10А – высококачественные.
Легированные
Х, 9Х, 6ХВГ, 9ХС, 7ХГ2ВМ, 4Х2В5МФ.
Если перед обозначение стали нет цифры, то содержание углерода в ней 1 %

Слайд 25

Инструментальные быстрорежущие стали

Быстрорежущие стали. ГОСТ 19265-73
Р18, Р6М3, Р9К5, Р6М5К5.
где, Р- быстрорежущая;
Быстрорежущие стали

Инструментальные быстрорежущие стали Быстрорежущие стали. ГОСТ 19265-73 Р18, Р6М3, Р9К5, Р6М5К5. где,
используются для изготовления инструмента (фрез, сверл, метчиков) для резания с большой скоростью, они должны обладать способностью сохранять высокую твердость. прочность и износостойкость при повышенных температурах.
В большинстве быстрорежущих сталей содержание углерода одинаково и составляет 0,8-0,9 % и в маркировке стали не показывается, если содержание углерода иное, например, 1,1%, то 11Р3АМ3Ф2

Слайд 26

Инструментальные быстрорежущие стали

В процессе работы быстрорежущие стали нагреваются, поэтому должны быть

Инструментальные быстрорежущие стали В процессе работы быстрорежущие стали нагреваются, поэтому должны быть
жаропрочными, цифра после буквы Р обозначает процентное содержание основного упрочняющего элемента жаропрочного легирования W.
Для повышения жаропрочности быстрорежущие стали дополнительно часто легируются молибденом (М), кобальтом (К), ванадием (Ф)
Имя файла: Л3.1.-Стали,-классификация-сталей.pptx
Количество просмотров: 54
Количество скачиваний: 3