Классификация легированных сталей
1. По структуре после охлаждения на воздухе выделяются три основных класса сталей (cм. все записи с тегом стали и сплавы):
- перлитный;
- мартенситный;
- аустенитный.
Стали перлитного класса характеризуются малым содержанием легирующих элементов; мартенситного – более значительным содержанием; аустенитного – высоким содержанием легирующих элементов.
Улучшаемые стали. Улучшаемые легированные стали. Улучшаемые конструкционные стали. Термообработка улучшаемых сталей.
Легирующие элементы. Легирующие элементы стали. Влияние легирующих элементов. Назначение легирующих элементов. Хромансиль.
Диаграммы изотермического распада аустенита
а — для сталей перлитного класса; б — для сталей мартенситного класса; в — для сталей аустенитного класса
По мере увеличения содержания легирующих элементов устойчивость аустенита в перлитной области возрастает, а температупная область мартенситного превращения снижается.
Для сталей перлитного класса кривая скорости охлаждения на воздухе пересекает область перлитного распада (рисунок, позиция а), поэтому образуются структуры перлита, сорбита или троостита.
Для сталей мартенситного класса область перлитного распада сдвинута вправо (рисунок, позиция б). Охлаждение на воздухе не приводит к превращению в перлитной области. Аустенит переохлаждается до температуры мартенситного превращения и происходит образование мартенсита.
Влияние углерода на сталь. Влияние углерода на свойства стали.
Для сталей аустенитного класса увеличение содержания углерода и легирующих элементов сдвигает вправо область перлитного распада, а также снижает мартенситную точку, переводя ее в область отрицательных температур (рисунок, позиция в). Сталь охлаждается на воздухе до комнатной температуры, сохраняя аустенитное состояние.
2. По степени легирования (по содержанию легирующих элементов):
- низколегированные – 2,5…5 %;
- среднелегированные – до 10 %;
- высоколегированные – более 10%.
3. По числу легирующих элементов:
- трехкомпонентные (железо, углерод, легирующий элемент);
- четырехкомпонентные (железо, углерод, два легирующих элемента) и так далее.
4. По составу: никелевые, хромистые, хромоникелевые, хромоникельмолибденовые и так далее (признак– наличие тех или иных легирующих элементов).
5. По назначению:
- конструкционные;
- инструментальные (режущие, мерительные, штамповые);
- стали и сплавы с особыми свойствами (резко выраженные свойства – нержавеющие, жаропрочные и термоустойчивые, износоустойчивые, с особыми магнитными и электрическими свойствами).
Маркировка легированных сталей
Марка легированной качественной стали состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих ее химический состав. Легирующие элементы имеют следующие обозначения: хром (Х), никель (Н), марганец (Г), кремний (С), молибден (М), вольфрам (В), титан (Т), тантал (ТТ), алюминий (Ю), ванадий (Ф), медь (Д), бор (Р), кобальт (К), ниобий (Б), цирконий (Ц), селен (Е), редкоземельные металлы (Ч).
Цифра, стоящая после буквы, указывает на содержание легирующего элемента в десятых долях процента. Если цифра не указана, то легирующего элемента содержится 0,8-1,5 %, за исключением молибдена и ванадия (содержание которых в солях обычно до 0.2-0.3%) А также бора (в стали с буквой Р его должно быть не менее 0…0.010%). В конструкционных качественных легированных сталях две первые цифры показывают содержимое углерода в сотых долях процента.
Пример: 03Х16Н15М3Б — высоколегированная качественная сталь, которая содержит 0.03% C, 0.16% Cr, 0.15% Ni, до 0.3% Mo, до 1.0% Nb.
Пружинные стали. Рессорно-пружинные стали. Пружинная сталь свойства. Релаксация напряжений.
Маркировка сталей. Маркировка углеродистых сталей. Маркировка легированных сталей. Маркировка инструментальных сталей.
Отдельные группы сталей обозначаются немного по-другому:
- Шарикоподшипниковые стали маркируют буквами (ШХ), после которых указывают содержания хрома в десятых долях процента;
- Быстрорежущие стали (сложнолегированые) обозначаются буквой (Р), следующая цифра обозначает содержание вольфрама в процентах;
- Автоматные стали обозначают буквой (А) и цифрой обозначают содержание углерода в сотых долях процента.