Наиболее широкое применение в строительстве получили низколегированные стали, а в машиностроении - легированные стали.
Факультет высшего образования
Кафедра ОПД
Реферат
по дисциплине «Материаловедение, технология конструкционных материалов и сварочного производства»
Тема: Применение легированной стали железнодорожного машиностроения.
Выполнил: студент Хамидуллаев А.Г
Шифр 217-ПСв\к-927
преподаватель Соловьев Н.М
Челябинск
2019
Содержание
Введение
1.Основная часть
Заключение
Список литературы
Введение
Легированная сталь — сталь, которая, кроме обычных примесей, содержит элементы, специально вводимые в определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств. Эти элементы называются легирующими.
Легирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения. В качестве легирующих добавок применяют хром, никель, медь, азот (в химически связанном состоянии), ванадий, титан и др.
Легированную сталь по степени легирования разделяют на:
· низколегированную (легирующих элементов до 2,5 %),
· среднелегированную (от 2,5 до 10 %)
· высоколегированную (от 10 до 50 %)
1.Основная часть
Легированные стали маркируются цифрами и буквами, указывающими примерный состав, стали. Буква показывает, какой легирующий элемент входит в состав стали.
Стоящая за буквой цифра обозначает среднее содержание элемента в процентах. Если элемента содержится менее 1 %, то цифры за буквой не ставятся. Первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, если цифра одна, то содержание углерода в десятых долях процента.
|
|
|
Дополнительные обозначения в начале марки:
Р — быстрорежущая;
Ш — шарикоподшипниковая;
А — автоматная;
Э — электротехническая;
Л — полученная литьём;
Исключения:
1. содержание в шарикоподшипниковых сталях хрома в десятых долях процента (например, ШХ4 — Cr 0,4 %);
2. в марке быстрорежущей стали, цифра после «Р» — содержание вольфрама в %, и во всех быстрорежущих сталях содержание хрома 4 %.
Буква А в середине марки стали показывает содержание азота, а в конце — что сталь чистая по сере и фосфору (содержание фосфора и серы в такой стали не превышает 0,03 %).
Две буквы А в конце — «АА» — означают, что сталь особо чистая (ещё более чистая по сере и фосфору).
Примеры:
· сталь 18ХГТ — 0,18 % С, 1 % Сr, 1 % Мn, около 0,1 % Тi;
· сталь 38ХН3МФА — 0,38 % С, 0,8—1,2 % Сr; 3-3,5 % Ni, 0,35—0,45 % Мо, 0,1—0,18 % V;
· сталь 30ХГСА — 0,30 % С, 0,8—1,1 % Сr, 0,9—1,2 % Мn, 0,8—1,25 % Si;
· сталь 03Х13АГ19 — 0,03 % С, 13 % Сr, 0,2—0,3 % N, 19 % Мn.
Свариваемость: cварка конструкционных легированных сталей несколько затруднена из-за склонности к закалке околошовной зоны и образованию в ней хрупких структур (требуется специальная технология сварки).
|
|
|
СТАЛЬ НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ КАЧЕСТВЕННАЯ КОНСТРУКЦИОННАЯ
Нормативный документ: качественная конструкционная низколегированная сталь изготовляется согласно ГОСТ 19281-89.
Сталь Низколегированная — легированная сталь с содержанием общей массы легирующих элементов менее 2,5% от общей массы стали.
МАРКИ СТАЛИ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ
Марки стали: 09Г2, 09Г2С, 0ХСНД, 17Г1С, 16Г2АФ, 10ХНДП, 15ХНДП, 0ХСНД, 15ХСНД и т.д.
Сталь низколегированная марок 10ХНДП, 15ХНДП, 0ХСНД, 15ХСНД является атмосферно коррозионно-стойкой (АКС).
Заменители некоторых марок стали:
· 09Г2С — 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С;
· 10ХСНД — 16ГАФ.
ПРИМЕНЕНИЕ СТАЛИ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ
Низколегированная сталь применяется для изготовления корпусов вагонов железнодорожных, метро, трамвая, несущих конструкций локомотивов, сельскохозяйственных и других полевых машин и инженерных сооружений, работающих в условиях переменных динамических нагрузок и сезонных и суточных теплосмен.
Свариваемость: сталь низколегированная сваривается без ограничений.
УГЛЕРОДИСТАЯ КАЧЕСТВЕННАЯ КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ
Нормативный документ: качественная конструкционная углеродистая сталь изготовляется согласно ГОСТ 1050-88, ГОСТ 1051-73.
|
|
|
Углеродистая сталь — сталь, не имеющая в своем составе легирующих элементов, но содержащая углерод в различной концентрации: до 0,25% — низкоуглеродистая сталь, 0,24-0,6% среднеуглеродистая сталь, более 0,6 — высокоуглеродистая сталь.
КЛАССИФИКАЦИЯ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ
По качеству
· обыкновенного качества;
· повышенного качества;
· качественная.
По назначению сталь обыкновенного качества:
· А — поставляется по механическим свойствам, применяется в изделиях, подвергающихся горячей обработке (сварка, ковка и др.), которая может изменить регламентируемые механические свойства;
· Б — поставляется по химическому составу, применяется для деталей, подвергающихся обработке, которая может изменить регламентируемые механические свойства, при этом их уровень кроме условий обработки определяется хим. составом;
· В — поставляется по механическим свойствам и химическому составу для деталей, подвергаемых сварке.
По степени раскисления:
· кипящая — кп;
· полуспокойная — пс;
· спокойная сталь без термической обработки — сп.
По химическому составу для качественной стали:
· I — с нормальным содержанием марганца ( Mn 0,80%);
|
|
|
· II — с повышенным содержанием марганца (Mn 1,2%) — Г.
МАРКИ КАЧЕСТВЕННОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ
Углеродистая сталь обыкновенного качества: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, СтЗГпс, СтЗГсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Стбпс, Стбсп.
Углеродистая качественная сталь: 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60 — машинная сталь; А12, А20, А30 — автоматная сталь.
Обозначение марки стали: «Ст» — сталь, следующие за ней цифры — условный номер марки в зависимости от химического состава, затем указывается степень раскисления («кп», «пс», «сп»).
Заменители некоторых марок стали:
· Ст20 — Ст15, 25;
· Ст35 — Ст30, 40, 35Г;
· Ст45 — 40Х, Ст50, 50Г2.
ТЕПЛОУСТОЙЧИВАЯ КАЧЕСТВЕННАЯ КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ ГОСТ 20072-74
Нормативный документ: качественная конструкционная легированная сталь теплоустойчивая изготовляется согласно ГОСТ 20072-74.
КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛОУСТОЙЧИВОЙ СТАЛИ
По видам обработки сталь подразделяют:
· горячекатаная;
· кованая;
· калиброванная;
· калиброванная шлифованная.
По состоянию материала:
· без термической обработки;
· термически обработанная — Т;
· нагартованная — Н (для калиброванной стали).
По назначению:
· а — для горячей обработки давлением;
· б — для холодной механической обработки (обточки, строжки, фрезерования и другой обработки по всей поверхности);
· в — для холодного волочения (подкат).
МАРКИ ТЕПЛОУСТОЙЧИВОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ
Марки стали: 12МХ, 12Х1МФ, 25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20Х1М1В1ТР, 20Х1М1В1БР, 20Х1МФ, 18Х3МВ, 20Х3МВФ, 15×5, 15Х5М, 15ХВФ, 12Х8ВФ.
Обозначение марок стали: наименование состоит из обозначения элементов и следующих за ними цифр, указывающих среднюю массовую долю легирующего элемента в целых единицах, кроме элементов, присутствующих в стали в малых количествах. Цифры перед буквенным обозначением указывают среднюю или максимальную массовую долю углерода и стали в сотых долях процента. Сталь, полученную методом электрошлакового переплава, обозначают через тире в конце наименования марки буквой — Ш.
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОУСТОЙЧИВОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ
Изготовление деталей, работающих в нагруженном состоянии при температуре до 6000С в течение длительного времени.
Свариваемость: ограниченно или трудносвариваемая.
ШАРИКОПОДШИПНИКОВАЯ КАЧЕСТВЕННАЯ КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ ГОСТ 801-78
Нормативный документ: качественная конструкционная легированная сталь шарикоподшипниковая изготовляется согласно ГОСТ 801-78.
КЛАССИФИКАЦИЯ ШАРИКОПОДШИПНИКОВОЙ СТАЛИ
По требованию к качеству поверхности и в зависимости от дальнейшей обработки:
· для холодной механической обработки — ОХ;
· для горячей обработки давлением — ОГ;
· для холодной высадки — ХВ;
· для холодной штамповки — ХШ.
По форме, размерам и предельным отклонениям:
· горячекатаный круг сталь 40х — ГОСТ 2590-88;
· горячекатаный квадрат — ГОСТ 2591-88;
· заготовка квадратная — по действующим нормативным документам;
· горячекатаная полоса — ГОСТ 103-76;
· калиброванный круг квалитета h11 с дополнительными размерами — ГОСТ 7417-75;
· круг со специальной отделкой поверхности квалитета h11 групп В и Г — ГОСТ 14955-77.
По состоянию материала:
· без термической обработки;
· термически обработанная.
МАРКИ ШАРИКОПОДШИПНИКОВОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ
Марки стали: ШХ15, ШХ4, ШХ15 СГ, ШХ20 СГ.
Обозначение марок стали: Ш — подшипниковая, Х — легированная хромом, цифра — содержание хрома, СГ — легированная кремнием и марганцем. Например, сталь шарикоподшипниковая и рессорно-пружинная ШХ15.
Заменители некоторых марок стали:
· ШХ15 — ШХ9, ШХ12, ШХ15 СГ;
· ШХ15 СГ — ХВГ, ШХ15, ХС, ХВСГ.
ПРИМЕНЕНИЕ ШАРИКОПОДШИПНИКОВОЙ СТАЛИ
Изготовление деталей, работающих под воздействием сосредоточенного и переменного напряжений, возникающих в зоне контакта шариков и роликов с беговыми дорожками колец подшипников качения. Особой популярностью пользуется ШХ15.
Свариваемость: сваривается способом КТС.
РЕССОРНО-ПРУЖИННАЯ КАЧЕСТВЕННАЯ КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ, В Т.Ч. СТАЛЬ ШХ15 ИЗГОТАВЛИВАЕТСЯ ПО ГОСТ 14959-79
Нормативный документ: качественная конструкционная рессорно-пружинная легированная или углеродистая сталь изготовляется согласно ГОСТ 14959-79.
КЛАССИФИКАЦИЯ РЕССОРНО-ПРУЖИННОЙ СТАЛИ
По способу обработки проката:
· горячекатаный и кованый;
· калиброванный;
· со специальной отделкой поверхности;
· горячекатаный круг сталь 40х с обточенной или шлифованной поверхностью.
По химическому составу стали:
· качественная;
· высококачественная — А.
По нормируемым характеристикам и применению:
· 1, 1А, 1Б;
· 2, 2А, 2Б;
· 3, 3А, 3Б, 3В, 3Г;
· 4, 4А, 4Б.
МАРКИ РЕССОРНО-ПРУЖИННОЙ КАЧЕСТВЕННОЙ СТАЛИ
Марки стали: 65, 70, 75, 85, 60Г, 65Г, 55С2,60С2, 60С2А, 70С3А, 55ХГР, 50ХФА, 60С2ХА, 60С2ХФА, 65С2ВА.
Заменители некоторых марок стали:
· 65Г — 70, У8А, 70Г, 60С2А,9ХС,50ХФА, 60С2, 55С2;
· 50ХФА — 60С2А, 60ХГФА, 9ХС.
ПРИМЕНЕНИЕ РЕССОРНО-ПРУЖИННОЙ СТАЛИ
Работа в качестве пружин, рессор, гибких мембран, сильфонов и аналогичных деталей.
Свариваемость: рессорно-пружинная конструкционная углеродистая и конструкционная легированная сталь не применяется для сварных конструкций.
Заключение
Легированные стали широко применяют в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении, в автомобильной промышленности, тяжелом и транспортном машиностроении в меньшей степени в станкостроении, инструментальной и других видах промышленности. Это стали применяют для тяжело нагруженных металлоконструкций.
Стали, в которых суммарное количество содержание легирующих элементов не превышает 2.5%, относятся к низколегированным, содержащие 2.5-10% - к легированным, и более 10% к высоколегированным (содержание железа более 45%).
Наиболее широкое применение в строительстве получили низколегированные стали, а в машиностроении - легированные стали.
Легирующие элементы могут растворяться в феррите, аустените., цементите, образовывать специальные карбиды (карбиды легирующих элементов в отличии от карбида железа) или интерметаллидные соединения с железом и между собой, например, FeCr, FeV и т.д.
Растворяясь в аустените или феррите, легирующие элементы упрочняют эти фазы, делают их более устойчивыми против распада при нагреве и охлаждении, изменяя температуры фазовых превращений и структуру сталей.
Легированная сталь обладает ценнейшими свойствами, которых нет у углеродистой стали, и не имеет ее недостатков. Применение легированной стали повышает долговечность изделий, экономит металл, увеличивает производительность, упрощает проектирование и потому в прогрессивной технике приобретает решающее значение.
Достоинства легированных сталей:
1. особенности обнаруживаются в термически обработанном состоянии, поэтому изготовляются детали, подвергаемые термической обработке;
2. улучшенные легированные стали обнаруживают более высокие показатели сопротивления пластическим деформациям;
3. легирующие элементы стабилизируют аустенит, поэтому прокаливаемость легированных сталей выше;
4. возможно использование более "мягких" охладителей (снижается брак по закалочным трещинам и короблению), так как тормозится распад аустенита;
Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 311; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!