Stålkvaliteter og deres egenskaper. Betydningen av bokstavene som utgjør de legerte stålkvalitetene

Retningslinjer

I. KONSTRUKSJONSMATERIALER

1.1. Karbonstål

Karbonstrukturstål deles inn i to grupper etter kvalitet (avhengig av innholdet av skadelige urenheter): vanlig kvalitet og høy kvalitet. Karbonkonstruksjonsstål vanlig kvalitet(som inneholder en økt mengde skadelige urenheter, etc.) brukes til metallkonstruksjoner og ikke-kritiske maskindeler, levert i samsvar med GOST 380-71. Avhengig av metoden for deoksidering kan de være rolige (sp), semi-stille (ps) og kokende (kp). Det er tillatt å ikke skrive bokstaver (cn) i bløtt stål. Tallet (0-6) angir ståltallet og tilsvarer ikke karboninnholdet, men etter hvert som tallet øker, øker karboninnholdet og styrkeegenskapene. Merkeeksempler: StZ - rolig karbonstål av ordinær kvalitet (0,14-0,22% C) StZkp - kokende karbonstål av ordinær kvalitet. Kvalitet Karbonstrukturstål brukes til metallkonstruksjoner og mer kritiske maskindeler, levert i samsvar med GOST 1050-74. Tallene (05-65) indikerer gjennomsnittlig karboninnhold i hundredeler av en prosent. Stål med et karboninnhold på opptil 0,25 % kan leveres rolig (sp), semi-stille (ps) og kokende (kp). Stål med et karboninnhold på over 0,25 % leveres kun i rolig stål. Bokstaven "G" betyr at stålet har et høyt manganinnhold (opptil 1,2%). Bokstaven L på slutten av merket indikerer at stålet er i støpt tilstand. Markeringseksempler: Stål 15kp - høykvalitets karbonstrukturstål med et innhold på 0,15% karbon, kokende; Z0L stål - høykvalitets karbonstrukturstål med et karboninnhold på 0,30%, rolig, brukt til deler produsert ved støping; Z0G-stål er et høykvalitets karbonstrukturstål med et karboninnhold på 0,30 %, rolig, som inneholder en høy mengde mangan.

1.2. Legerte stål.

Strukturelt legert stål har høy strukturell styrke. Legering lar deg øke nivået av mekaniske egenskaper og dybden av herdbarhet. Strukturelle legeringsstål brukes til kritiske maskindeler og metallkonstruksjoner, levert i samsvar med GOST 1050-74. Et alfanumerisk merkesystem for legert stål er tatt i bruk. De viktigste legeringselementene er betegnet med bokstaver: Bokstaven "A" på slutten av karakteren indikerer at stålet tilhører høykvalitetskategorien (ZOKHGSA), hvis den samme bokstaven er i midten av karakteren, så stålet er legert med nitrogen (16G2AF), og i begynnelsen av karakteren indikerer bokstaven "A" at stålet er automatisk med økt bearbeidbarhet ved skjæring (A35G2). Indeksen "AC" i begynnelsen av karakteren indikerer at stålet er automatisk med bly. Tallene etter bokstaven i betegnelsen på stålkvaliteten angir den omtrentlige mengden av elementet (i prosent), avrundet til nærmeste hele tall. Hvis det gjennomsnittlige innholdet av legeringselementet er mindre enn 1,5 %, tallet etter bokstavindeksen er ikke oppgitt Karboninnholdet er angitt i begynnelsen av merket i hundredeler av prosent Hvis det ikke er tall i begynnelsen av merket, er karboninnholdet ca 1 %. Markeringseksempler: 45ХН2МФ - konstruksjonsstål som inneholder:
0,42-0,50 % C; 0,5-0,8 % Mn; 0,8-1,0% Cr; 1,3-1,8% Ni; 0,2-0,3% Mo; og 0,10-0,18% V. G13 - konstruksjonsstål inneholdende: 1% C, 13% MP.

13. Kulelagerstål.

Kulelagerstål brukes til kulelagerdeler (kuler, ruller, ringer). De er betegnet med bokstaven Ш - kulelager, X - krom og et tall som indikerer krominnholdet i tideler av en prosent. Karboninnholdet i lagerstål er omtrent 1 %. Med en økning i innholdet av krom og legeringselementer øker herdbarhetsdybden, d.v.s. muligheten for å produsere større deler av dem øker. Leveres i henhold til GOST 801-78. Markeringseksempler:ШХ6 - kulelagerstål som inneholder 1% karbon og 0,6% krom; ШХ15СГ - kulelagerstål; inneholder 1 % karbon, 1,5 % krom, silisium og mangan opptil 1 %. 2. INSTRUMENTELLE MATERIALER 2.1. Karbonstål. Karbonverktøystål brukes til ulike verktøy, men har en utilstrekkelig høy rødhardhetstemperatur (200°C). De er betegnet med bokstaven U (karbon) og et tall som indikerer karboninnholdet i tideler av en prosent. Bokstaven A på slutten av merket betyr at stålet er av høy kvalitet, d.v.s. har et svært lavt innhold av skadelige urenheter (S og P). Hvis det ikke er noen bokstav på slutten av merket, er stålet av høy kvalitet. Karbonverktøysstål er produsert i henhold til GOST 1435-74. Markeringseksempler: U8 - høykvalitets karbonverktøystål med et karboninnhold på 0,8%; U12A - høykvalitets karbonverktøystål med et karboninnhold på 1,2%.

2.2. Karbonlegerte stål.

Legering av karbonstål forbedrer herdbarheten. Disse stålene leveres i samsvar med GOST 5980-73. Det første tallet viser karboninnholdet i tideler av en prosent. Bokstavene og tallene bak indikerer legeringselementer, akkurat som i legerte konstruksjonsstål. Markeringseksempler: 7ХФ - karbonlegert verktøystål som inneholder 0,7 % karbon og mindre enn 1 % krom og vanadium.

2.3. Høyhastighetsstål.

Bruken av høyhastighetsstål til skjæreverktøy gjør det mulig å øke skjærehastigheten flere ganger, og verktøyets levetid med titalls ganger. Det viktigste karakteristiske trekk ved høyhastighetsstål er deres høye røde hardhet (600-700°C) med høy hardhet (63-70 HRC) og slitestyrke til verktøyet. Høyhastighetsstål leveres i samsvar med GOST 19265-73. I kvaliteter av høyhastighetsstål er bokstaven "P" gitt først, etterfulgt av et tall som indikerer wolframinnholdet. Alle høyhastighetsstål inneholder ca. 4% Cr, men det er ingen bokstav "X" i karakterbetegnelsen. Vanadium er angitt i stålkvaliteten hvis innholdet er mer enn 2,0 %. Karboninnholdet er ikke angitt i merkingen. Vanligvis inneholder den 0,7-1,2%. Markeringseksempler: P18 - høyhastighets stålsammensetning: 0,7-0,8% C; 3,8-4,4% Cg; 17,0 - 18,5 % V; 1,0 - 1,4 % V; R6M5FZ - høyhastighets stålsammensetning: 0,95-1,05% C; 3,8-4,4% Cr; 5,5-6% vekt; 4,6-5,2% Mo; 1,8-2,4 % V.

2.4. Harde legeringer.

Harde legeringer for skjæreverktøy, produsert av pulvermetallurgi, består av harde karbider W, Ti, Ta og et viskøst Co-bindemiddel. Jo høyere Co-innhold i legeringen, jo høyere slagstyrke, men jo lavere hardhet. Rødhardhetstemperaturen til slike legeringer er opptil 1000-1050°C. Markeringseksempler: VK2 - wolfram-kobolt hard legering som inneholder 2% Co og 98% W; T5K10 - wolfram titan kobolt hard legering som inneholder 10% Co, 5% TiC og 95% WC; TT10K8 er en hardlegering av wolfram titan tantalokobalt som inneholder 8 % Co, 10 % TiC + TaC, 82 % WC. Nye harde legeringer som ikke inneholder lite wolfram har vist seg godt. Disse legeringene bruker TiC og et bindemiddel av Ni og Mo. Markeringseksempler: KTS-1 - inneholder 17-15% Ni; 9-7 % Mo, resten TiC (titankarbid); TN-20 - inneholder 20% Ni, 5-10% Mo, resten TiC (titan-nikkel).

3. HARD MAGNETISK OG MYKT MAGNETISK STÅL.

Avhengig av formålet skilles det mellom harde og myke magnetiske materialer. Hard magnetisk stål brukes til fremstilling av permanente magneter. Mykt magnetisk stål brukes til å arbeide i vekslende elektromagnetiske felt. For elektriske stålplater aksepteres følgende merking: den første bokstaven E etterfølges av to (eller flere) tall. Det første tallet etter bokstaven E viser silisiuminnholdet, det andre karakteriserer nivået av elektriske egenskaper (jo høyere tall, jo høyere disse egenskapene). Markeringseksempler: EKhZ - hardmagnetisk stål for permanente magneter (1% C, 3% Cr), jo høyere %Cr, jo større herdbarhet; E1, E2 - mykt magnetisk dynamittstål; EZ, E4 - transformatorstål; EI - varmvalset mykt magnetisk stål med et Si-innhold på 1%, nivå av elektriske egenskaper - I.

4. STØPEJERN.

Støpejern, i motsetning til stål, har et høyere karboninnhold, har lav evne til å gjennomgå plastisk deformasjon og høye støpeegenskaper, og brukes derfor til støpegods. Støpejern er merket med bokstaver og tall som karakteriserer verdien av strekkfasthet under strekkprøver. Støpejern leveres - grå i henhold til GOST 1412-85, høystyrke - GOST 7293-85, formbar i henhold til GOST 1215-79. Markeringseksempler: SCh10 - grått støpejern med lamellær grafitt, strekkstyrke 100 MPa; HF35 - høyfast støpejern med nodulær grafitt, strekkstyrke 350 MPa; KCh33-8 - formbart støpejern med flakgrafitt, strekkfasthet 330 MPa, forlengelse 8 %

5. IKKE-JERNMETALLER LEGERINGER

5.1. Kobberlegeringer

Messing Dobbelt- eller flerkomponent kobberlegeringer, hvor hovedlegeringselementet er sink, kalles messing. Messing er en legering av kobber og sink. Kobberlegeringer er betegnet med startbokstaven til legeringen L - messing, etterfulgt av de første bokstavene i hovedelementene som danner legeringen: Bokstavene etterfølges av tall som indikerer innholdet av legeringselementer i hele prosenter. Messing angir ikke sinkinnholdet (sinkrest). Markeringseksempler: L62 - messing som inneholder 62% kobber, resten er sink; LZhMts59-1-1 - messing som inneholder 59 % Cu, 1 % Fe, 1 % Mn, resten sink. Bronse Bronse er legeringer av kobber med andre elementer (aluminium, bly, beryllium, silisium, etc.). Elementer er betegnet med de samme bokstavene som i messing. Bronse er merket med bokstavene Br, tallene bak bokstavene indikerer innholdet av legeringselementer. Bronse indikerer ikke kobberinnhold. Hovedegenskapene til bronse er høy korrosjonsbestandighet, god støping og slitebestandige egenskaper. Bronse leveres i samsvar med GOST 5017-74, GOST 613-79, GOST 1320-74. Markeringseksempler: BrB2 - berylliumbronse som inneholder 2% beryllium, resten er kobber; BrA9Zh4L - aluminium-jernholdig bronse som inneholder 9% Al. ,4 % Fe, resten er kobber. Noen bronser har spesielle navn: BrN20 - cupronickel (20% Ni, 80% Cu), BrN40 - konstantan (40% Ni, 60% Cu).

5.2. Aluminiumslegeringer

Aluminiumsbaserte legeringer er mye brukt som strukturelle materialer. Aluminiumsbaserte legeringer er smidd og støpt. Hovedlegeringselementet i støpelegeringer er silisium (Si) og de kalles siluminer. Deformerbare legeringer er formbare - betegnet (AK) og behandlet ved å rulle eller trekke duraluminium (D). I legeringsmerkingen er bokstavene etterfulgt av legeringsnummeret. Aluminiumslegeringer leveres i henhold til GOST 4784-74 og GOST 2685-75. Markeringseksempler: AL-2 - støpt aluminiumslegering silumin; D16 - deformerbar aluminiumslegering duralumin; AK5 er en smi-aluminiumslegering for smiing (smiing av aluminium).

5.3. Titanlegeringer

Titanlegeringer er mye brukt innen flyteknikk, skipsbygging og transportteknikk - hvor høy styrke og korrosjonsbestandighet, og lav vekt er nødvendig. Leveres i henhold til GOST 19807-74. Titanlegeringer har konvensjonelle merker: TZ, T4, VT5, VT16.

5.4. Antifriksjonslegeringer

Antifriksjonslegeringer brukes til glidelagre. Spesielle lagerlegeringer - babbitts - har en minimumsfriksjonskoeffisient med stål, er godt innslitt på akselen og holder lett på smøremiddel; takket være den viskøse basen absorberer de lett fremmede faste partikler uten å danne akselskader. Babbitts leveres i samsvar med GOST 1320-74. Markeringseksempler: B88 - babbitt-legering (7% Sb, 3% Cu, 1% Cd[, 0,25% Ni - resten er Sn).

5.5. Lodder

Det er to typer loddemidler - myke og harde. Myke loddemetaller med lavt smeltepunkt, som kun sikrer tettheten til skjøten; den loddede delen skal ikke utsettes for mekanisk påkjenning. Hardloddet har et høyt smeltepunkt, loddet har høye mekaniske egenskaper. Markeringseksempler: POS - 61 - tinn-bly loddetinn, 61% Sn - tertiær; POS-40 - tinn-loddetinn med 40% Sn.

6. PULVER KONSTRUKSJONSMATERIALER

Pulverstrukturmaterialer (oppnådd ved pressing fra pulver), avhengig av sammensetningen, har en rekke spesielle egenskaper - høy slitestyrke, hardhet, varmebestandighet, korrosjonsmotstand, spesifikke magnetiske og elektriske egenskaper. Alfanumeriske markeringer brukes for å betegne pulvermaterialer. I materialer basert på jernpulver aksepteres følgende betegnelser: Tallene etter bokstavene indikerer andelen av dette elementet i hele %_, og tallet på slutten av merket etter streken er materialets tetthet, g/ cm 3. Markeringseksempler: ZhGrO,4D4NZ-7,3 er et strukturelt pulvermateriale basert på jernpulver (Zh), som inneholder 0,4 % grafitt, 4 % kobber, 3 % nikkel og har en tetthet på 7,3 g/cm 3 . I kvaliteter av pulver strukturelle materialer laget av karbon og legert stål den første bokstaven bestemmer klassen av materialer: "S" - stål, den andre bokstaven "P" indikerer at materialet ble produsert av pulvermetallurgi. Det første tallet etter bokstavene "SP", som i tilfellet med strukturelle taljer, viser gjennomsnittlig karboninnhold i hundredeler av en prosent. Etterfølgende bokstaver indikerer legeringselementer, og tallene etter dem indikerer deres gjennomsnittlige innhold i hele prosenter. På slutten av merket er tetthetsgruppen til materialet (1-4) angitt med en strek. Markeringseksempler: SP50ХНМ-3 - pulverstrukturmateriale laget av stål 50ХНМ av den tredje tetthetsgruppen. Pulverbaserte byggematerialer ikke-jernholdige metaller laget av pulver av aluminium, kobber, nikkel, titan, krom eller legeringer, for eksempel messing, bronse, etc. Merker av pulverkonstruksjonsmaterialer basert på ikke-jernholdige metaller er betegnet med bokstaver og tall. Den første bokstavindeksen indikerer typen materialer: Al - aluminium, Fe - beryllium, Br - bronse, L - messing, V - wolfram, G - mangan, D - kobber, F - jern, M - molybden, Mg-magnesium, N - nikkel , 0 - tinn, C - silisium, Sv - bly, Sr - sølv, T - titan, F - vanadium, X - krom, C - sink, Zr - zirkonium. Den andre indeksen "P" indikerer at materialet ble oppnådd ved pulvermetallurgi. Bokstavene og tallene etter den indikerer legeringselementer i hele prosenter. Tallet på slutten av merket etter streken, som for jernholdige metaller, indikerer porøsitetsgruppen til materialet. Markeringseksempler: AlPMg6G4-4 - strukturelt materiale laget av aluminiumspulver med et magnesiuminnhold på 6%, mangan 4%, med en fjerde porøsitetsgruppe; BrPO-4 - strukturelt materiale laget av bronsepulver som inneholder 4% tinn, 96% kobber, med en fjerde porøsitetsgruppe; LP80-4 - strukturelt materiale laget av messingpulver, som inneholder 80% kobber, 20% sink, med en fjerde porøsitetsgruppe; TPAl6M2-4 er et strukturelt materiale laget av titanpulver som inneholder 6% aluminium, 2% molybden, 92% titan og har den fjerde porøsitetsgruppen.

7. ELEKTRODER FOR MANUELL BUESVEISING

Symbolet på elektroder for sveising av konstruksjonsstål består av betegnelsen på elektrodemerket, dets type, stangdiameter, beleggstype og GOST-nummer. Markeringseksempler: E46A - UONII-13/45 - 3.0-UD2 GOST 9466-75
__________________________________________
E 432(5)-B1O E - elektrode for manuell buesveising; 46 - garantert midlertidig strekkfasthet til sveisemetallet sв = 460 MPa (46 kgf/mm2); A - garantert å oppnå økte plastegenskaper til sveisemetallet; UONII-13/45 - elektrodemerke; 3,0 - diameter, mm; U - elektroder for sveising av karbon og lavlegert stål; D2 - med et tykt belegg av den andre gruppen; E432 (5) - en gruppe indekser i henhold til GOST 9467-75 som indikerer egenskapene til det avsatte metallet og sveisemetallet; B - hovedbelegg; 1 - for sveising i alle romlige posisjoner; O - på likestrøm med omvendt polaritet. Mer detaljert er merkene for elektroder og beleggsammensetninger angitt i litteraturen: Welder's Handbook, redigert av V.V. Stepanova, M. "Mekanisk ingeniørfag". 1983.

Karbon og legert stål.

Klassifisering og merking av stål.

Stål kalles vanligvis legeringer av jern og karbon, som inneholder opptil 2,14 % karbon. I tillegg inneholder legeringen vanligvis mangan, silisium, svovel og fosfor; noen grunnstoffer kan introduseres spesifikt for å forbedre fysiske og kjemiske egenskaper (legeringselementer).

Stål er klassifisert etter en rekke kriterier. Vi skal se på følgende:

Kjemisk oppbygning.

Avhengig av den kjemiske sammensetningen skilles karbonstål (GOST 380-71, GOST 1050-75) og legeringsstål (GOST 4543-71, GOST 5632-72, GOST 14959-79). I sin tur kan karbonstål være:

    lavkarbon, dvs. inneholder mindre enn 0,25 % karbon;

    middels karbon, karboninnholdet er 0,25-0,60 %

    høyt karbon, der karbonkonsentrasjonen overstiger 0,60 % Legert stål er delt inn i:

    lavt legeringsinnhold av legeringselementer opptil 2,5 %

    middels legert, de inneholder fra 2,5 til 10% legeringselementer;

    høylegert , som inneholder over 10 % legeringselementer.

Hensikt.

I henhold til formålet med stål er det:

    Strukturell, beregnet for produksjon av konstruksjons- og ingeniørprodukter.

    Instrumental, som skjæring, måling, stempling og andre verktøy er laget av. Disse stålene inneholder mer enn 0,65 % karbon.

    Med spesielle fysiske egenskaper, for eksempel med visse magnetiske egenskaper eller en lav lineær ekspansjonskoeffisient: elektrisk stål, superinvar.

    Med spesielle kjemiske egenskaper, for eksempel rustfritt, varmebestandig eller varmebestandig stål.

Kvalitet.

Avhengig av innholdet av skadelige urenheter: svovel og fosfor, er stål delt inn i:

    Vanlig kvalitetsstål, innhold opptil 0,06 % svovel og opptil 0,07 % fosfor.

    Kvalitet- opptil 0,035 % svovel og fosfor hver for seg.

    Høy kvalitet- opptil 0,025 % svovel og fosfor.

    Spesielt høy kvalitet, opptil 0,025 % fosfor og opptil 0,015 % svovel.

Grad av deoksidasjon.

I henhold til graden av oksygenfjerning fra stål, dvs. i henhold til graden av deoksidering, er det:

    rolig stål, dvs. fullstendig deoksidert; slike stål er betegnet med bokstavene "sp" på slutten av karakteren (noen ganger er bokstavene utelatt);

    kokende stål- litt deoksidert; er merket med bokstavene "kp";

    semi-stille stål, opptar en mellomposisjon mellom de to foregående; er betegnet med bokstavene "ps".

Vanlig kvalitetsstål er også delt inn i 3 grupper basert på forsyninger:

    stål gruppe A levert til forbrukere basert på mekaniske egenskaper (slikt stål kan ha et høyt svovel- eller fosforinnhold);

    stål gruppe B - etter kjemisk sammensetning;

    stål Gruppe B- med garanterte mekaniske egenskaper og kjemisk sammensetning.

Avhengig av de standardiserte indikatorene (strekkfasthet σ, relativ forlengelse δ%, flytegrense δ t, kaldbøyning), er stålet i hver gruppe delt inn i kategorier, som er indikert med arabiske tall.

Vanlig kvalitetsstål betegnet med bokstavene "St" og et konvensjonelt merkenummer (fra 0 til 6) avhengig av kjemisk sammensetning og mekaniske egenskaper. Jo høyere karboninnhold og styrkeegenskapene til stålet, desto høyere antall. Bokstaven "G" etter merkenummeret indikerer et høyt manganinnhold i stålet. Stålgruppen er angitt før karakteren, og gruppe "A" er ikke inkludert i betegnelsen på stålkvaliteten. For å indikere stålkategorien legges nummeret som tilsvarer kategorien til merkebetegnelsen på slutten; den første kategorien er vanligvis ikke angitt.

For eksempel:

St1kp2 - karbonstål av vanlig kvalitet, kokende, klasse nr. 1, andre kategori, levert til forbrukere basert på mekaniske egenskaper (gruppe A);

VSt5G - karbonstål av vanlig kvalitet med høyt manganinnhold, rolig, klasse nr. 5, første kategori med garanterte mekaniske egenskaper og kjemisk sammensetning (gruppe B);

Vst0 - karbonstål av ordinær kvalitet, klasse nummer 0, gruppe B, første kategori (stålkvalitetene St0 og Bst0 er ikke atskilt etter grad av deoksidasjon).

Kvalitetsstål merket som følger:

1 i begynnelsen av stempelet er karboninnholdet angitt med et tall som tilsvarer dens gjennomsnittlige konsentrasjon;

a) i hundredeler av en prosent for stål som inneholder opptil 0,65 % karbon;

05kp – høykvalitets karbonstål, kokende, inneholder 0,05 % C;

60 – høykvalitets karbonstål, rolig, inneholder 0,60% C;

b) i tideler av en prosent for industristål, som i tillegg er utstyrt med bokstaven "U":

U7 – karbonverktøystål, høykvalitetsstål, inneholder 0,7 % C, rolig (alle verktøystål er godt deoksidert);

U12 - karbonverktøystål, høykvalitetsstål, rolig inneholder 1,2% C;

2 Legeringselementer inkludert i stål er angitt med russiske bokstaver:

A – nitrogen K – kobolt T – titan B – niob M – molybden F – vanadium

B – wolfram N – nikkel X – krom G – mangan

P – fosfor C – zirkonium D – kobber R – bor U – aluminium

E – selen C – silisium H – sjeldne jordmetaller

Hvis det er et tall etter bokstaven som indikerer legeringselementet, indikerer det innholdet av dette elementet i prosent. Hvis det ikke er noe tall, inneholder stålet 0,8-1,5% av legeringselementet, med unntak av molybden og vanadium (hvis innholdet i salter vanligvis er opptil 0,2-0,3%), samt bor (i stål). med bokstaven P må den være minst 0,0010 %).

14G2 – lavlegert høykvalitetsstål, rolig, inneholder ca. 14 % karbon og opptil 2,0 % mangan.

03Х16Н15М3Б - høylegert kvalitetsstål, rolig stål inneholder 0,03 % C, 16,0 % Cr, 15,0 % Ni, opptil 3,0 % Mo, opptil 1,0 % Nb.

Stål av høy kvalitet og spesielt høy kvalitet.

De er merket på samme måte som høykvalitets, men på slutten av stålkvaliteten av høy kvalitet setter de bokstaven A (denne bokstaven i midten av merkebetegnelsen indikerer tilstedeværelsen av nitrogen spesielt introdusert i stålet) , og etter den spesielt høykvalitetskarakteren er bokstaven "Ш" atskilt med en strek.

For eksempel:

U8A - høykvalitets karbonverktøystål som inneholder 0,8 % karbon;

30ХГС-III er et spesielt høykvalitets mellomlegert stål som inneholder 0,30 % karbon og fra 0,8 til 1,5 % krom, mangan og silisium hver.

Visse grupper av stål er betegnet noe annerledes.

Kulelager stål er merket med bokstavene "ШХ", hvoretter krominnholdet er angitt i tideler av en prosent:

ШХ6 - kulelagerstål som inneholder 0,6% krom;

ШХ15ГС - kulelagerstål som inneholder 1,5 % krom og fra 0,8 til 1,5 % mangan og silisium.

Høyhastighetsstål(komplekslegert) er betegnet med bokstaven "P", tallet etter det indikerer prosentandelen av wolfram i den:

P18-høyhastighetsstål som inneholder 18,0 % wolfram;

R6M5K5 er et høyhastighetsstål som inneholder 6,0 % wolfram, 5,0 % molybden, 5,0 % kobolt.

Automatiske stål angitt med bokstaven "A" og et tall som indikerer gjennomsnittlig karboninnhold i hundredeler av en prosent:

A12 - automatisk stål som inneholder 0,12% karbon (alle automatiske stål har et høyt innhold av svovel og fosfor);

A40G - automatisk stål med 0,40 % karbon og økt manganinnhold til 1,5 %.

Klassifisering og merking av støpejern.

Støpejern er legeringer av jern og karbon som inneholder mer enn 2,14 % karbon. De inneholder de samme urenhetene som stål, men i større mengder. Avhengig av tilstanden til karbon i støpejern, er det:

Hvitt støpejern, hvor alt karbon er i bundet tilstand i form av karbid, og støpejern, hvor karbon stort sett eller fullstendig er i fri tilstand i form av grafitt, som bestemmer legeringens styrkeegenskaper, deles støpejern inn i :

    grå- lamellær eller ormformet form av grafitt;

    høy styrke- sfærisk grafitt;

    formbar- flak grafitt. Støpejern er merket med to bokstaver og to tall som tilsvarer minimumsverdien for strekkfasthet δ i strekkfasthet i MPa -10 .

Grått støpejern er betegnet med bokstavene "SCH" (GOST 1412-85), høystyrke - "HF" (GOST 7293-85), formbar - "KCH" (GOST 1215-85).

SCh10 - grått støpejern med en strekkstyrke på 100 MPa;

HF70 - høyfast støpejern med sigma midlertidig strekkstyrke på 700 MPa;

KCh35 - formbart støpejern med δ strekkfasthet på omtrent 350 MPa.

For å arbeide i friksjonsenheter med smøring, brukes støpegods fra antifriksjonsstøpejern AChS-1, AChS-6, AChV-2, AChK-2, etc., som er dechiffrert som følger: ACh - antifriksjonsstøpejern:

S - grå, B - høystyrke, K - formbar. Og tallene indikerer serienummeret til legeringen i henhold til GOST 1585-79.

En legering av jern og karbon, hvor karboninnholdet varierer fra 0,1 % til 2,14 %, kalles stål. Det er verdt å legge til at jerninnholdet bør være minst 45%.

For å gi de ønskede egenskapene under smelting, utføres legering, det vil si at ytterligere tilsetningsstoffer som inneholder legeringselementer tilsettes smelten. På denne måten oppnås legeringer med ønskede egenskaper. Alle stålkvaliteter overholder strengt definerte tekniske standarder (GOST). Ved å skrive kan du finne ut mengden av hvert element i legeringen, samt skadelige urenheter (alt er spesifisert i den tilsvarende GOST).

Legering klassifisering

Merkingsinformasjon

Metoden for metalldeoksidering kan sees i merkenavnet. Den er utpekt som følger:

  • SP (rolig), oksygen fjernet;
  • PSP (halvstille);
  • KP (koking) er ikke deoksidert, oksygen er ikke fjernet.

Hvis disse betegnelsene er fraværende, klassifiseres stålet vanligvis som rolig (St3sp og St3 er det samme). Stål av ordinær kvalitet, ikke legert, er betegnet "St" og et tall som indikerer øvre grense for karbon (0,1%).

Metoder for omsmelting av metall

Smeltemetoder varierer avhengig av stålovnene der metallet smeltes:

  • åpen peis;
  • oksygen-omformer;
  • elektrotermisk.

Elektriske kan være plasma, lysbue, slagg og andre. Disse navnene indikerer i hvilke stålsmelteenheter (ovner) metallet ble smeltet. Metoden for omsmelting vises vanligvis på slutten av hele merket, atskilt med en bindestrek. For eksempel, fra navnet 12Х18Н10Т-ВД er det klart at legeringen inneholder krom (X), titan (T) og nikkel (N), vakuum-bue omsmelting (-VD). Følgelig betyr 12Х18Н10Т-Ш slaggomsmelting.

Betegnelse på noen smeltemetoder:

Kvalitetsmerker

Hvis det er en "A" på slutten av merkenavnet (for eksempel 50HFA), betyr dette at stålet er av høy kvalitet med et fosfor- og svovelinnhold på mindre enn 0,025 %. Vanlige kvalitetsstål inneholder disse urenhetene opptil 0,07%, høykvalitetsstål - opptil 0,035%. For spesielt høykvalitetsstål er det vanlig å sette "Ш" på slutten av merket.

Hvor brevet er plassert på frimerket betyr noe. "A" foran alle skiltene er svovel, og i midten av merket viser den nitrogen.

Refleksjon av kjemisk sammensetning

Uansett hvilket anlegg metallet smeltes på, har det en strengt regulert sammensetning; omsmelting vil følgelig ha egenskaper som er spesifikke for det aktuelle merket. Avhengig av industriell bruk deles stål inn i konstruksjonsstål, konstruksjonsstål, stål og legeringer med spesielle egenskaper.

For merking av stål er det vanlig å bruke betegnelse på komposisjon i bokstaver i det russiske alfabetet og tall.

Avkoding av bokstaver

Hvis du ser på tabellen nedenfor som forklarer hvilken bokstav som tilsvarer hvert grunnstoff, blir det klart at XNM betyr at legeringen inneholder krom, nikkel og molybden.

Tall og deres fravær

Merkingen kan inneholde tall. For å tyde stålene må du vite hva de viser. Plassert etter ikonet , de betyr massefraksjon av dette stoffet i legeringen.

Det første tallet viser prosentandelen karbon. For eksempel dekoding av merke 40Х13: rustfritt stål inneholder 0,40% karbon og 13% krom. Videre, hvis andelen av karbon vises som et tosifret tall, er innholdet uttrykt i hundredeler av en prosent, og en - i tideler. Tallet etter ikonet for legeringselementet viser prosentandelen. Elementinnhold 1,0-1,5 % er standard hvis det ikke er noe tall. Eksempel: 5ХНМ - 0,5 % karbon, 0,1 % nikkel og molybden.

Hva kan du lære av en merkevare?

For stålkvalitet 30KhGSA er dekodingen som følger: høy kvalitet (dette er vist med "A" på slutten av karakteren), inneholder 0,3% karbon (som tilsvarer de første sifrene), krom, mangan og silisium - 1 % Hver. La oss sjekke om svaret samsvarer med GOST 4543–71-standarden for konstruksjonsstål.

Det er lett å lære alt om metall fra statlige standarder. Stålkvaliteter med tolkning i tabellen vil vise deres fulle sammensetning. Ingressen angir bruksområder og annen nyttig informasjon.

Det er sett, hva for hver stålkvalitet En tabell som forklarer det maksimale innholdet til et bestemt element vil hjelpe deg å lese etiketten. I vårt tilfelle er karbon i området 0,28-0,34; silisium 0,9-1,2; mangan 0,8-1,1; krom 0,8-1,1.

Det hender at du trenger metall av lignende karakter. I dette tilfellet utføres en sammenlignende analyse av stålkvaliteter med en sammenbrudd i henhold til tabellen. For eksempel er det en smelte av 30KhGSA stål med følgende parametere: C=0,28; Si = 1,0; Mn=0,9; Cr=1,1. Er det mulig å merke metall 25KhGSA, om nødvendig? Det er klart, at innholdet av skadelige urenheter samsvarer med normen. Svaret er klart: ja, den kjemiske sammensetningen tilsvarer fullt ut dette merket. Dermed tilfredsstiller den samme smelten betingelsene for to forskjellige kvaliteter.

Spesielle karakterer

Tilleggsbokstaver brukes ofte i enkelte spesialstål.

La oss liste noen av dem:

Vi kan si at hvis det oppstår kontroversielle spørsmål angående merking, kan svaret finnes i den tilsvarende GOST eller TU.

Hvordan skjer merking i praksis?

Før smelting av noen metallkvalitet, beregnes ladningsmaterialene. Deretter helles den ønskede sammensetningen i ovnen, kokes og helles. Alle nødvendige elementer verifiseres ved hjelp av en øseprøve i samsvar med GOST- eller TU-tabeller. De sjekker for skadelige urenheter (de kommer inn i smelten med ladningen og fra fôret). Hvis alle komponenter er innenfor normalområdet, er smelten merket som forventet.

Det hender også at standarder for kjemisk sammensetning ikke oppfylles. Da er metallet merket med et annet merke. Kunden må være sikker på at han får akkurat de produktene han har bestilt. Kvaliteten på produktene avhenger av dette. Fabrikkteknisk kontrollsystem Anlegget overvåker dette strengt.

Den kjemiske sammensetningen av mange legerte konstruksjonsstål bestemmes av GOST 4543–71 "Rullede produkter fra legert konstruksjonsstål. Tekniske forhold". Den samme standarden definerer de grunnleggende bokstavsymbolene for å betegne legeringselementer. Det må tas i betraktning at stål for tiden produseres med tillegg av elementer, hvis betegnelse ikke er gitt av standarden. I dette tilfellet er elementene i stålkvaliteten vanligvis betegnet med de første bokstavene i navnet.

De symbolske bokstavbetegnelsene til de viktigste legeringselementene er gitt nedenfor.

  • A – nitrogen*
  • B – niob
  • B – wolfram
  • G – mangan
  • D – kobber
  • E – selen
  • K – kobolt
  • L – beryllium*
  • M – molybden
  • N – nikkel
  • P – fosfor
  • R – bor*
  • C – silisium
  • T - titan
  • F – vanadium
  • X – krom
  • C – zirkonium
  • Ch – RZM
  • Yu – aluminium
  • Ш – magnesium*

* – hvis bokstaven er midt i markeringen, for eksempel 16G2AF

Hvis det ikke er noe tall etter bokstaven, er innholdet av legeringselementet i stålet som regel ca. 1,0 - 1,5%. Et unntak er gjort for de elementene hvis innflytelse er manifestert allerede ved et innhold på hundredeler og tiendedeler av en prosent (nitrogen, bor, niob, molybden, titan, vanadium, zirkonium, aluminium, sjeldne jordmetaller).

Konvensjonelt, i henhold til innholdet av legeringselementer, er stål delt inn i lavlegerte (innholdet av legeringselementer er mindre enn 2,5%), legerte (fra 2,5 til 10%) og høylegerte (mer enn 10% av legeringselementer) med innholdet av hovedelementet - jern - minst 45%) .

Hvis legeringselementet er mer enn 1,5%, viser tallet etter bokstaven innholdet i prosent. For eksempel betyr stålkvalitet 15X stål med et gjennomsnitt på 0,15 % C og 1,0–1,5 % Cr, stål 35G2 - 0,35 % C og 2 % Mn.

Bokstaven "A" i midten indikerer et høyt nitrogeninnhold i stålet. Ovennevnte stålkvalitet – 16G2AF – inneholder 0,14–0,20 % C; 1,3 – 1,7 % Mn; opptil 0,025 % N; 0,08 – 0,14 % V.

Bokstaven "A" i begynnelsen av merkingen indikerer at stålet tilhører det såkalte automatiske stålet, som brukes til bearbeiding ved høye skjærehastigheter på spesielle automatiske maskiner (GOST 1414–75). For eksempel inneholder A30-stål omtrent 0,30 % C og et høyt svovelinnhold – opptil 0,15 %. For å øke bearbeidbarheten inneholder AS35G2 stål en økt mengde bly (0,15 - 0,30 % Pb).

Bokstaven "A" på slutten av merket er et tegn på stål av høy kvalitet. For eksempel er stål 40ХНМ av høy kvalitet, og 40ХНМА er av høy kvalitet.

Spesielt høykvalitetsstål er betegnet med en bokstav eller flere bokstaver atskilt med en bindestrek på slutten av karakteren, avhengig av produksjonsmetoden (Ш - elektroslagomsmelting, VD - vakuumbueomsmelting, ShVD - elektroslag etterfulgt av vakuumbue omsmelting, VI - vakuum-induksjonssmelting, EL - elektronisk - stråleomsmelting, GR - gass-oksygenraffinering, etc.) – 40ХНМ–Ш.

Bokstaven "K" på slutten av merkingen indikerer at stålet har økt nivå og stabilitet av egenskaper. Disse stålene kalles kjelestål og brukes til produksjon av fartøyer som opererer under høyt trykk (GOST 5520–79). Dette stålet er strukturelt og de to tallene foran indikerer karboninnholdet i hundredeler av en prosent. For eksempel inneholder 22K stål et gjennomsnitt på 0,22 % C.

Støpejern

Støpejern er legeringer av jern og karbon hvor karboninnholdet overstiger 2,14% De mekaniske egenskapene og bruksområdene til støpejern bestemmes av strukturen, hvor karbonkomponenten i legeringen spiller den viktigste rollen. Basert på typen av sistnevnte, skilles hvite, grå, høystyrke og formbare støpejern. Karbon i støpejern kan være i form av Fe 3 C-karbid, grafitt og en blanding av dem.

I hvitt støpejern er alt karbonet i bundet tilstand i form av karbid. I andre støpejern er karbon stort sett eller helt fritt i form av grafitt, noe som avgjør

styrkeegenskapene til legeringen, de er delt inn i:

1) grå - lamellær eller ormformet form av grafitt;

2) høystyrke - sfærisk grafitt;

3) formbar - flak grafitt.

Grått støpejern- den mest brukte typen støpejern (mekanikk, rørleggerarbeid, bygningskonstruksjoner) - har plateformede grafittinneslutninger. Deler laget av grått støpejern er preget av lav følsomhet for påvirkning av ytre spenningskonsentratorer under syklisk belastning og en høyere under vibrasjon av deler (2-4 ganger høyere enn for stål). Et viktig strukturelt trekk ved grått støpejern er dets høyere flytegrense til strekkfasthetsforhold enn stål. Tilstedeværelsen av grafitt forbedrer smøreforholdene under friksjon, noe som øker antifriksjonsegenskapene til støpejern. Egenskapene til grått støpejern avhenger av strukturen til metallbasen, formen, størrelsen, mengden og arten av fordelingen av grafittinneslutninger. Pearlittisk grått støpejern har høye styrkeegenskaper og brukes til sylindre, foringer og andre belastede deler av motorer, rammer, etc. For mindre kritiske deler brukes grått støpejern med ferritt-perlitt metallbase.

Hvitt støpejern er en legering der overskudd av karbon, som ikke finnes i den faste jernløsningen, er tilstede i bundet tilstand i form av jernkarbider Fe3C (sementitt) eller den såkalte. spesielle karbider (i legert støpejern). Krystallisering av hvitt støpejern skjer gjennom et metastabilt system med dannelse av sementitt og perlitt. Hvitt støpejern, på grunn av dets lave mekaniske egenskaper og sprøhet, har begrenset bruk for deler av enkle konfigurasjoner som opererer under forhold med økt abrasiv slitasje. Legering av hvitt støpejern med karbiddannende elementer (Cr, W, Mo, etc.) øker slitestyrken.

Halvt støpejern inneholder en del av karbonet i fri tilstand i form av grafitt, og en del av det i bundet tilstand i form av karbid. Det brukes som et friksjonsmateriale som opererer under tørre friksjonsforhold (bremseklosser), så vel som for fremstilling av deler med økt slitestyrke (rulling, papirfremstilling, melslipevalser).

formbar kalt støpejern i støpegods laget av hvitt støpejern og utsatt for påfølgende grafitiseringsgløding, som et resultat av at sementitt går i oppløsning og den resulterende grafitten tar form av flak. Duktilt jern har bedre dempende egenskaper enn stål og er mindre følsomt for hakk, og yter tilfredsstillende ved lave temperaturer. De mekaniske egenskapene til formbart støpejern bestemmes av strukturen til metallbasen, antallet og graden av kompakthet av grafittinneslutninger. Metallbasen til formbart støpejern, avhengig av type varmebehandling, kan være ferritisk, ferritisk-perlitt og perlittisk. De høyeste egenskapene besittes av formbart støpejern, som har en matrise med en granulær perlittstruktur; de kan erstatte støpt eller smidd stål. I tilfeller hvor økt duktilitet er nødvendig, brukes ferritisk formbart støpejern. For å intensivere grafitiseringsprosessen under varmebehandling, modifiseres duktilt støpejern med Te, B, Mg og andre elementer. Smidbart støpejern brukes hovedsakelig i produksjon av biler, traktorer og landbruksmaskiner.

Duktilt jern, karakterisert ved en sfærisk eller lignende form av grafittinneslutninger, oppnås ved å modifisere flytende støpejern med tilsetningsstoffer Mg, Ce, Y, Ca og noen andre elementer. Nodulær grafitt svekker metallmatrisen i minst grad, noe som fører til en kraftig økning i de mekaniske egenskapene til støpejern med en ren perlittisk eller bainitisk struktur, og bringer egenskapene deres nærmere egenskapene til karbonstål. Dette støpejernet brukes til å erstatte støpte og smidde ståldeler (motorveivaksler, kompressorer, etc.), samt deler laget av formbart eller vanlig grått støpejern.

Legerte støpejern. For å forbedre styrke og ytelsesegenskaper eller gi støpejern spesielle egenskaper (slitasjemotstand, varmebestandighet, varmebestandighet, korrosjonsbestandighet, ikke-magnetisitet, etc.), legeringselementer (Ni, Cr, Cu, Al, Ti, W, V, Mo og etc.).

Merking av støpejern.

Betegnelser på masovnsstøpejernsmerker inneholder bokstaver og tall. Bokstavene angir hovedformålet med støpejern: P - konvertering for oksygenomformer og åpen ildstedproduksjon og L - støperi for jernstøperier. Støperikoks støpejern er betegnet LC, i motsetning til støpejern smeltet med trekull (LD). Ettersom tallet i merkebetegnelsen øker, synker silisiuminnholdet (for eksempel inneholder LK5 støpejern mindre silisium enn LK4 støpejern). Hver klasse av støpejern, avhengig av innholdet av Mn, P, S, er delt inn i grupper, klasser og kategorier. Støpegods av støpejern er vanligvis betegnet med bokstaver som indikerer den grunnleggende naturen eller formålet med støpejernet:

SCh - grått støpejern (ferritisk - SCh10, SCh15, SCh18; perlittisk - SCh30, SCh35, SCh40; stål - SCh24, SCh25). Bokstaver: S-grå, CH – støpejern Tallene tilsvarer minimum strekkfasthetsverdi i kg/mm2.

HF - høystyrke (HF35, HF40, HF60, HF100). Bokstavene B - høystyrke, C - støpejern. Tallene tilsvarer minste strekkfasthetsverdi i kg/mm2.

KCh - formbar (ferritisk - KCh37-12, KCh35-10; perlittisk - KCh50-4, KCh56-4, KCh60-3). Bokstaver: K-smidbar, C-støpejern. Det første tallet tilsvarer minimumstrekkstyrken i kg/mm2, det andre tallet tilsvarer den relative forlengelsen i %.

AChS, AChV, AChK - antifriksjonsstøpejern (AChS-1, AChS-2, AChV-2). Bokstaven A foran betyr at støpejernet er antifriksjon. Nummer - serienummer i henhold til GOST

Legert støpejern - ChH28, ChH32, ChS13, ChN15D7, ChN19H3Sh. Betegnelsen på kvaliteter av legert støpejern består av bokstaver som indikerer hvilke legeringselementer som inngår i støpejernet, og tall umiddelbart etter hver bokstav som karakteriserer gjennomsnittlig innhold av et gitt legeringselement; når legeringselementinnholdet er mindre enn 1,0 %, plasseres ikke tall etter den tilsvarende bokstaven. Symbolet for kjemiske grunnstoffer er det samme som for betegnelsen stål (Stål). Et eksempel på betegnelsen på legert støpejern: ChN19KhZ - støpejern som inneholder ~19% Ni og ~3% Cr. Hvis den sfæriske formen til grafitt er regulert i legert støpejern, legges bokstaven Ш (ЧН19ХЗШ) til på slutten av karakteren.

Karbonkonstruksjonsstål

    Karbonstål av ordinær kvalitet

    Høykvalitets karbonstål for strukturelle formål

    Karbonstål for spesielle formål

    Plate stål

Karbonstål av ordinær kvalitet

Disse mest utbredte stålene leveres i form av valsede produkter i normalisert tilstand og brukes i maskinteknikk, konstruksjon og andre sektorer av den nasjonale økonomien.

Karbonstål av vanlig kvalitet er betegnet med bokstavene St og tall fra 0 til 6. Tallene er det konvensjonelle merkenummeret. Jo høyere tall, jo høyere karboninnhold, høyere styrke og lavere duktilitet.

Avhengig av formål og garanterte egenskaper, leveres karbonstål av ordinær kvalitet i tre grupper: A, B, C (tabell 1). Indeksene til høyre for merkenummeret betyr: kp - kokende stål, ps - semi-rolig, sp - rolig stål. Bokstaven G kan vises mellom indeksen og merkenummeret, som betyr et høyt manganinnhold. Karakterbetegnelsene til venstre for bokstavene St indikerer gruppene (B og C) av stål.

I henhold til kravene til standardiserte indikatorer (kjemisk sammensetning og mekaniske egenskaper) er vanlige kvalitetsstål delt inn i kategorier. Stålkategorien er angitt med det tilsvarende tallet til høyre for deoksidasjonsgradindeksen, for eksempel betyr St5GpsZ: stål av gruppe A, klasse St5, med høyt manganinnhold, semi-rolig, tredje kategori. Bestiller du stål uten å angi grad av deoksidering, men en viss kategori, skrives sistnevnte etter karakternummeret atskilt med en strek, for eksempel St4-3. Stål i den første kategorien er skrevet uten å angi nummeret på den siste, for eksempel St4ps.

Den kjemiske sammensetningen av gruppe A-stål er ikke regulert, men deres mekaniske egenskaper er garantert.

Karbonstål av ordinær kvalitet

Garanterte eiendommer i leveringsstand

Merker (inkludert

grad av deoksidasjon)

Kategorier

Mekaniske egenskaper

St0, St1kp, St1ps, St1sp, St2kp, St2ps, St2sp, St3kp, St3ps, St3sp, St3Gps, St4kp, St4ps, St4sp, St5ps, St5sp, St5Gps, St6ps, St6sp

Kjemisk oppbygning

B St0, BSt1kp, BSt1sp, BSt2kp, BSt2ps, BSt3kp, BSt3ps, BSt3sp, BSt3Gps, BSt4kp, BSt4ps, BSt6ps, B St6sp

Mekaniske egenskaper og kjemisk sammensetning

VSt1kp, VSt1ps, VSt1sp, VSt2kp, VSt2ps, VSt2sp, VSt3kp, VSt3ps, VSt3sp, VSt3Gps, VSt4kp, VSt4ps, VSt4sp, VSt5ps, VSt5sp

Stål i denne gruppen brukes vanligvis til deler som ikke er utsatt for varmbehandling (sveising, smiing, etc.) under produksjonsprosessen.

Gruppe B-stål leveres i henhold til dens kjemiske sammensetning og brukes til deler som gjennomgår varmebehandling og varmtrykkbehandling (stempling, smiing) under produksjonsprosessen. De mekaniske egenskapene til gruppe B stål er ikke garantert.

Mekaniske egenskaper til vanlig kvalitetskarbonstål

Gruppe B stål leveres med mekaniske egenskaper tilsvarende standardene for gruppe A stål, og en kjemisk sammensetning tilsvarende standardene for gruppe B stål. Gruppe B stål brukes hovedsakelig til sveisede konstruksjoner.