Урок№31 Вуглецеві сталі

 СПЛАВИ НА ОСНОВІ ЧОРНИХ МЕТАЛІВ

Вивчивши матеріали цього розділу, учні знатимуть:

• принципи класифікації сталі за головними ознаками;

• маркування вуглецевої сталі;

• галузі застосування та маркування вуглецевих сталей.

1. Залежно від хімічного складу сталі поділяють на вуглецеві й леговані. У складі вуглецевих сталей є залізо та вуглець, а також невелика кількість домішок кремнію, марганцю, сірки та фосфору.

2. Вуглецеві сталі за своїм призначенням поділяють на конструкційні та інструментальні. Конструкційні, своєю чергою, на будівельні й машинобуді-вельні. Конструкційні сталі бувають звичайної якості та якісні.

3. Сталі звичайної якості найдешевші, їх виплавляють конверторним або мартенівським способом і застосовують для виготовлення сортового і листового прокату, балок, труб тощо.

Конструкційні сталі звичайної якості використовують для неважливих деталей. Якщо із цієї сталі виготовляють зварні будівельні конструкції, то в ній обмежують вміст вуглецю. Сталі звичайної якості мають таке маркування: СтО; Ст1; Ст2 і т. д. до Ст7. Літери Ст. означають слово «сталь», а цифри - умовний номер марки сталі, зі зростанням якого у сталі збільшується вміст вуглецю.

4. Залежно від призначення і гарантійних характеристик сталь звичайної якості поділяють на групи А, Б, В, які враховують умови постачання. Сталь групи А постачають споживачам за механічними властивостями (міцністю, твердістю, відносним подовженням

тощо). Сталь цієї групи виготовляють таких марок: СтО, Ст2, СтЗ, Ст4, Ст5, Стб, Ст7. Зі збільшенням номера сталі підвищується вміст вуглецю, а також міцність і твердість, але знижується пластичність та ударна в'язкість. Сталь групи А призначена для виробів, під час виготовлення яких матеріал не зазнає термічного впливу.

5. Сталь групи Б постачають за нормованими показниками і за хімічним складом. Виготовляють ті самі марки, що й у групі А, але перед маркою сталі ставлять літеру Б (БСтО, БСт5). Для виготовлення деталей, пов'язаних із тепловим впливом (гаряче кування, термооброблення), рекомендують вибирати сталі групи Б.

6. Сталь групи В постачають із нормованими механічними властивостями і хімічним складом. Сталь цієї групи виготовляють таких марок: ВСт2, ВСтЗ, ВСт4 і ВСт5. Для виготовлення виробів зварюванням рекомендують використовувати сталі групи В.

7. Залежно від ступеня розкислення сталь може бути киплячою (кп), спокійною (сп), яка розкислюється марганцем і кремнієм (Mn+Si), і напівспокій-ною (пс), яка розкислюється марганцем (Мп). Спокійна сталь має вищі показники опору динамічному навантаженню і ударну в'язкість.

8. Конструкційні сталі загального призначення використовують у всіх галузях машинобудування (вали, осі, черв'ячні колеса тощо). Найважливішою характеристикою, за якою вибирають такі сталі, є механічні властивості. Вміст вуглецю визначає властивості сталей і коливається від 0,05 до 0,65 %. Конструкційні сталі, які використовують для виготовлення конструкцій електрозварюванням, повинні містити вуглецю не більше 0,35 %.

9. Якісні сталі використовують для більш важливих деталей. Якісні сталі маркують так: 05; 08; 10; 15; 20 і т. д. до 85. Двозначне число відповідає вмісту вуглецю в сотих частинах відсотка. Наприклад, сталь 45 містить 0,45 % вуглецю. Сталі цієї групи можуть бути з підвищеним вмістом марганцю або кремнію (20Г, 35ГС).

10. Маловуглецеві якісні сталі випускають таких марок: 05кп і 08кп - листи для штампування, а сталі 10, 15, 20, 25 - для зварювальних конструкцій,

а також для деталей, оброблених цементацією або ціануванням (втулки, пальці, шестерні).

11. Середньовуглецеві якісні сталі ЗО, 35, 40, 45 і 50 погано зварюються, тому їх використовують для деталей, на які діють великі навантаження, а особливо після термічного оброблення.

12. Високовуглецеві якісні сталі 55, 60, 65, і 70 використовують для виготовлення пружин, ресор. Високі експлуатаційні властивості досягаються гартуванням із подальшим відпусканням.

13. Вуглецеві інструментальні сталі застосовують для виготовлення різних інструментів. їх умовно позначають літерами і числом: У7, У8 і т. д. до У13.

Літера У вказує, що сталь вуглецева («углеродистая»), число вказує на вміст вуглецю в десятих частинах відсотка.

Наприклад, інструментальна сталь У8 містить близько 0,8 % вуглецю. До марок високоякісних інструментальних сталей додають літеру А: У7А, У8А і т. д. Така сталь містить менше сірки і фосфору.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Поясніть значення літер і чисел марок сталі СтЗ; ВСтЗкп.

2. У чому полягає різниця між легованими сталями і вуглецевими?

3. На які групи поділяють вуглецеві сталі за їх призначенням?

4. Яке призначення інструментальної сталі У7?

5. Яке значення мають літери і цифри марок У7; У12А?

6. Як позначають вуглецеву конструкційну якісну сталь, у якій вміст вуглецю становить 0,45 %?

7. Чим відрізняються сталі звичайної якості групи А, Б і В?

8. Як позначають високоякісну інструментальну сталь, у якій вміст вуглецю становить 1,3 %?

Д/з: ст92-94 опрацювати,скласти конспект,відповість на контрольні запитання.