Материал: Хан Б.Х. Раскисление, дегазация и легирование стали

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

182 Легирование стали

Содержание остаточной меди должно быть не более 0,3% в качественной и 0,25% в высококачественной сталях. Химический состав конструкционной легированной стали обусловлен ГОСТ

4543—57.

В табл. 47 приведен состав некоторых качественных и высоко­ качественных конструкционных легированных сталей.

Высококачественная сталь имеет более суженные пределы содержания углерода, чем качественная. В технически обоснован­

ных

случаях

поставляется отборная сталь с разностью меж­

ду

верхним и

нижним пределами содержания углерода всего

0,05%.

 

Легированные качественная и высококачественная стали ши­ роко применяются в народном хозяйстве для изготовления дета­ лей автомобилей, самолетов, дорожных и строительных машин

и станков и т. д.

Для изготовления подшипников качения применяется шари­

коподшипниковая сталь, которую выплавляют в основных элек­ трических или кислых мартеновских печах и поставляют потре­ бителям в виде горячекатаных и холоднотянутых пруктов, штанг и полос.

Состав шарикоподшипниковой стали марки ШХ15:

0.95—1,1% С; 0,2—0,4% Мп; 0,15—0,35% Si; 1,3—1,65% Сг; <0,02% S; <0,027% Р.

К группе легированных качественных сталей относится авто­ матная сталь, выплавляемая в мартеновских печах и конверте­ рах. Горячекатаная и холоднотянутая автоматная сталь кругло­ го, квадратного и шестигранного сечений имеет широкое приме­ нение при изготовлении деталей на высокоскоростных винторез­ ных станках и автоматах. ГОСТ 1414—54 для автоматной стали составлен неправильно, так как предусматривает раскисление алюминием и кремнием. Присутствие кремния и алюминия вы­ зывает образование алюмосиликатных включений, что ухудша­ ет обрабатываемость автоматной стали на станках, поэтому не

рекомендуется раскислять ее кремнием и алюминием. Пример­ ный состав автоматной стали должен быть следующим [112]: 0,10—0,13% С; 0,9% Мп; 0,22% S; 0,08% Р (без кремния и

алюминия).

Особую группу качественных сталей составляют рессорнопружинная качественная и высококачественная стали. Углеро­ дистые и легированные рессорно-пружинные стали изготавли­ вают в мартеновских печах. Высококачественные стали, более чистые по содержанию серы и фосфора, выплавляют в электро­ печах. Рессорно-пружинная сталь поставляется в виде прямоу­ гольных двояковыгнутых желобчатых, трапециевидных полос и

круглых и квадратных прутков.

Сортамент легированных сталей

183

Химический состав некоторых

сталей этой группы

(по ГОСТ

2052—53) приведен .в табл. 48.

 

 

 

Таблица 48

 

Рессорно-пружинная

сталь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Химический состав, %

 

Группа стали

Марка

 

 

 

 

 

Другие

стали

с

Si

Мп

Сг

Ni

 

 

элементы

Кремнистая ....

55С2

0,52— 1,5-

0,6—

0,3

0,4

Хромокремневанадие-

 

0,6

2,0

0,9

 

 

 

 

 

1,4-

0,4-

0,9—

0,4

0,1—0,2V

вая ...................60С2ФА 0,56—

 

 

0,64

1,8

0,7

1,2

 

 

Вольфрамокремнистая

65С2ВА

0,61 — 1,5-

0,7—

0,3

0,4

0.8-1.2W

Никелькремнистая. .

 

0,69

2,0

1,0

 

1,4-

60С2Н2А 0,56—

1,4— 0,4-

0,3

Кремнемарганцовис­

 

0,64

1,8

0,7

 

1,7

 

60СГ

0,55—

1,3-

0 8-

0,3

0,4

тая ......................

 

 

0,65

1,8

1,0

 

 

 

Содержание в стали остаточной меди не

превышает 0,25%.

По особому заказу поставляется

отборная сталь с суженными

до 0,05% пределами содержания углерода, с пониженными пре­ делами содержания серы и фосфора.

Следующую большую группу качественных сталей состав­ ляют инструментальные стали, к которым относятся обычно

■стали, предназначенные для изготовления режущего и мерите­ льного инструментов и штампов. В зависимости от химического состава инструментальная сталь разделяется на следующие три группы: 1) углеродистая, 2) легированная, 3) быстрорежущая. Углеродистую и легированную инструментальные стали приме­ няют для изготовления режущего и измерительного инструмен­ тов и штампов. Быстрорежущая инструментальная сталь идет на изготовление режущего инструмента, работающего при вы­ соких скоростях резания, с большим сопротивлением износу.

Углеродистую инструментальную сталь выплавляют в основ­

ных и кислых мартеновских и электрических печах. В зависи­ мости от химического состава сталь подразделяется на качест­ венную и высококачественную, более чистую по сравнению с качественной в отношении серы и фосфора. Марки углеродис­

той инструментальной стали с обычным и повышенным содер­

жанием марганца изготовляются в соответствии с ГОСТ

1435-—54. В качественной стали допускаются остаточные при­ меси не более 0,2% Сг, не более 0,25% Ni, не более 0,25% Си,

184 Легирование стали

а в высококачественной — не более 0,15% Сг, не более 0,2% Ni

и Си. В табл. 49 приведен состав некоторых марок качествен­ ной углеродистой инструментальной стали.

Таблица 49

 

Качественная углеродистая

инструментальная сталь

 

Марка

 

Химический состав, %

 

 

 

 

 

s

р

стали

с

Мп

Si

не

б злее

 

 

 

 

У7

0,65-0,74

0,2-0,4

0,15-0,35

0,03

0,035

У10

0,95-1,04

0,15-0,35

0,15-0,35

0,03

0,035

У12

1,15—1,24

0,15-0,35

0,15-0,35

0,03

0,035

Сталь каждой марки имеет особые свойства и предназначе­

на для изготовления определенных инструментов,

работающих

в тех или иных условиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

Быстрорежущую инструментальную сталь выплавляют в ос­

новных дуговых печах. В СССР стандартизированы две

марки

быстрорежущей инструментальной стали:

 

Р18 и Р9. Химичес­

кий состав стали Р1-8

(по ГОСТ 5952—51)

приведен в табл.

50-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 50

 

 

Быстрорежущая инструментальная сталь

 

 

 

Марка

 

 

 

Химический состав,

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мо

Ni

S

р

стали

с

Мп

Si

Сг

W

 

 

V

 

 

 

не более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р18 0,7-0,8

0,4

0,4

3,8—4,4 17,5-19,0 1,0-1,4

0,3

0,4

0,03 0,03-

Если в стали содержится 0,3% Мо и

более,

то

содержание

вольфрама в

ней

снижают против

указанного в

таблице

из

расчета,

что 1

%Мо заменяет 2% W; к марке стали в этом слу­

чае добавляется буква М (Р18М или РЭМ).

 

 

 

в.

Содержание молибдена допускается в стали марки Р18М

пределах 0,3—1,0%, а

в стали марки РЭМ — 0,3—0,6%.

 

 

Легированные инструментальные

стали

выплавляют в мар­

теновских и дуговых печах. Некоторые марки стали этой груп­ пы в соответствии с ГОСТ 5950—51 приведены в табл. 51.

Легированная инструментальная сталь имеет широкое при­ менение в народном хозяйстве. Из сталей перечисленных марок изготовляют всевозможные штампы, режущий и мерительный:

Сортамент легированных сталей

18&

инструменты, валки холодной прокатки, различные матрицы

и

пуансоны, пневматические зубила и т. д. Ни одно машинострои­ тельное, горное, нефтяное, металлургическое или деревообраба­

тывающее производство не обходится без легированной инстру­ ментальной стали.

Особое место в народном хозяйстве занимают специальные

высоколегированные стали, к которым в первую очередь сле­ дует отнести высококачественные нержавеющие, жаропрочные

стали и сплавы с высоким омическим сопротивлением. Эти ста­

ли и сплавы в зависимости от их назначения и применения в промышленности в соответствии с ГОСТом 5632—51 делятся на три группы:

1)нержавеющая и кислостойкая сталь;

2)окалиностойкая и жаропрочная сталь;

3)сплавы с высоким омическим сопротивлением.

Кнержавеющим относятся стали марок 1X13, 2X13, 3X13,. 4X13, Х14, Х18. Эти стали противостоят атмосферной коррозии.

Кислостойкая сталь обладает высокой сопротивляемостью-

коррозии в условиях воздействия на нее различных агрессив­ ных сред. К кислостойким сталям относятся стали марок Х17,

Х25, Х28, Х17Н2, ОХ18Н9, 1Х18Н9, 2Х18Н9, 1Х18Н9Т, Х18Н11Б,

Х13Н4Г9, Х18Н12М2Т, Х18Н12МЗТ. Кислотостойкая

хромони­

келевая сталь марок 1Х18Н9Т и Х18Н9Б с присадкой титана

и

ниобия не подвержена интеркристаллитной коррозии,

поэтому

ее рекомендуется применять для изготовления оборудования

и

конструкций, которые после сварки не могут быть термически обработаны.

Окалиностойкие и жаропрочные стали применяются в тех случаях, когда от готовых изделий требуется высокая стойкость

против

окалинообразования (газовой коррозии) и достаточная,

прочность при высоких температурах. К окалиностойким

отно­

сятся стали следующих марок:

 

 

 

до 850—900°—Х6С, Х9С2, Х12ЮС

 

 

до 1000—1100°—Х25,

Х28, Х25СЗН, Х25Т, Х23Н13, Х23Н18,

 

Х20Н14С2, Х25Н20С2, Х1825С2.

 

 

Стали Х6С, Х9С2, Х12ЮС, Х25, Х28, Х25Т применяются для

деталей, работающих при высоких температурах без

нагрузки.

Хромоникелевые и хромоникелькремнистые стали этой

группы

обладают также жаропрочностью и применяются для

деталей,,

имеющих при указанных выше

температурах нагрузку до.

0,5 кг/.гш2.

 

 

 

 

К жаропрочным относятся стали следующих марок:

 

до

600—650°—Х5М;

Х6СМ,

Х7СМ, Х10С2М,

1Х18Н9К

 

*Х13Н7С2

 

 

 

 

до 700—800°—Х18Н12МЗТ, 4Х14Н14В2М, Х14Н14СВ2М.

186 Легирование стали

Инструментальная

Химический

Группа стали

 

Марка

с

Мп

 

 

 

 

|

Х12

2-2,3

<0,35

Хромистая.............................................

1

Х

0,95—1,1

<0,4

 

1

0,8-0,95

0,25—0,35

Хромокремнистая..................................

 

9ХС

0,85-0,95

0,3—0,6

Хромованадиевая..................................

 

8ХФ

0,75-0,85

0,2—0,4

Хромовольфрамовая.........................

 

ХВ5

1,25-1,5

<0,3

Хромовольфрамскремнистая ...............

 

5ХВ2С 0,45-0,54

0,2—0,4

Хромовольфрамомарганцевая...............

 

ХВГ

0,9-1,05

0,8—1,1

Хромоникельтитановая.......................

 

5ХНТ

0,5-0,6

0,5—0,8

Высоколегированные

__________________________________________________________________________ j.

 

Марка стали

 

Химический

Группа стали или сплава

 

 

или сплава

с

Si

 

Хромистая

Г

1X13

<0,15

0,6

'

Х17

<0,12

0,8

 

Х28

<0,15

1,0

 

 

 

Хромоникелевая

|-

1Х18Н9Т

<0,14

0,8

|

Х23Н18

 

 

 

<0,2

1,0

Хромоникелькремнистая

 

 

Х25Н20С2

<0,2

2-3

Хромомарганцевоникелевая...............

Х13Н4Г9

0,15-0,3

0,8

Хромокремнистомолибденовая ....

 

Х7СМ

<0,15

1,5-2

Хромоникельмолибденотитановая . .

Х18Н12М2Т

<0,12

0,8

Хромоникелевый сплав.......................

 

Х20Н80

<0,15

0,5

Хромоалюминиевый сплав...................

 

1Х17Ю5

<0,12

1,2

Сортамент легированных сталей

187

 

 

 

 

 

Таблица 51

легированная сталь

 

 

 

 

 

состав, %

 

 

 

 

 

 

Si

Сг

 

 

W

V

Ti

<0,4

11—13

 

 

<0,35

1,3—1,6

 

0,25—0,45

1,4—1,7

 

1,2-1,6

0,95—1,25

 

<0,35

0,5—0,8

 

0.15-0,3

<0,3

0,4—0,7

4,5—5,5

0,15—0,3

0,5—0,8

1,0—1,3

 

2—2,5

0,15—0,35

0,9—1,2

 

1,2—1,6

<0,35

0,9-1,25

1,4-1,8

. 0,08-0,15

 

 

 

 

 

Таблица 52

стали и сплавы

 

 

 

 

 

 

состав, %

 

 

 

 

 

 

Мп

Сг

 

Ni

Мо

Ti

Примечание

 

 

0,6

12-14

 

<0,6

—,

 

0,7

16-18

 

<0,6

 

0,8

27-30

 

<0,6

Может быть

2,0

17-20

 

8-11

(С—0,03) 5

 

 

 

 

 

 

без титана

2,0

22-25

 

17—20

 

1,5

23-27

 

18-21

 

' 8-Ю

12-14

3,5-5,0

 

 

0,7

6,5-8

 

0,45-0,6

 

2,0

16-19

 

11-14

2-3

0,3-0,6

Остальное

1,5

20-23

 

75—78

 

 

 

 

 

 

 

железо

0,7

16-19

 

0,6

4—6% А1

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/124746