Приветствую Вас ГостьПятница, 14.12.2018, 02:48

"Завод металлоизделий"


Каталог статей

Главная » Статьи » Мои статьи

Маркировка легированных сталей

Обозначение марки включает в себя цифры и буквы, указывающие на примерный состав стали (см. табл. 7.1). В начале марки приводятся двузнач­ные цифры (например, 12ХНЗА), указывающие среднее содержание углеро­да в сотых долях процента. Буквы справа от цифры обозначают легирующие элементы: А—азот, Б — ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, Е — селен, К — кобальт, Н — никель, М — молибден, П — фосфор, Р — бор, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром, Ц —цирконий, Ч — редкозе­мельные элементы, Ю — алюминий. Следующие после буквы цифры указы­вают примерное содержание (в целых процентах) соответствующего леги­рующего элемента (при содержании 1—1,5% и менее цифра отсутствует, например 30ХГС). Высококачественные стали обозначаются буквой А, а особовысококачественные — буквой Ш, помещенными в конце марки (ЗОХГСА, 30ХГС-Ш). Если буква А расположена в середине марки (14Г2АФ), то это свидетельствует о том, что сталь легирована азотом. При обозна­чении автоматных сталей с повышенной обрабатываемостью резанием

 

Таблица 7.1. Химический состав легированных сталей

Марка стали (сплава) Содержание элементов, мае. % (в пределах или не более)
С Si Мп Сг Ni Мо Ti S Р Прочие
18Х2Н4МА 0,14—0,20 0,17—0,37 0,25—0,55 1,35—1,65 4,0-4,40 0,30—0,40 0,025 0,025 Си = 0,30
ЗОХГСА 0,28—0,34 0,90—1,20 0,80—1,10 0,80—1,10 0,30 0,025 0,025 Си = 0,30
30ХГСН2А 0,27—0,34 0,90—1,20 1,00—1,30 0,90—1,20 1,40—1,80 0,025 0,025 Си = 0,30
03Н18К9М5Т 0,03 0,10 0,10 17,7—19,0 4,6—5,5 0,50—0,80 0,010 0,010 Со = 8,5—9,5; А1=0,15
АС19ХГН 0,16—0,21 0,17—0,37 0,7—1,1 0,8—1,1 0,8—1,1 0,10 0,035 0,035 РЬ = 0,15—0,30
АС40ХГНМ 0,37—0,43 0,17—0,37 0,5—0,8 0,6—0,9 0,7—1,1 0,15—0,25 0,035 0,035 РЬ = 0,15—0,30
АЦЗОХМ 0,26—0,34 0,4—0,7 0,8—1,1 0,15—0,25 0,035— 0,060 0,035 Са = 0,03—0,09; Си = 0,30
60С2ХФА 0,56—0,64 1,4—1,8 0,4—0,7 0,9—1,2 0,25 0,025 0,025 V = 0,1—0,2
95X18 0,9—1,0 0,8 0,8 17—19 0,6 0,2 0,025 0,03 Си = 0,30
08X13 0,08 0,8 0,8 12,0—14,0 0,6 0,2 0,025 0,030 Си = 0,30
12X17 0,12 0,8 0,8 16,0—18,0 0,6 0,2 0,025 0,035 Си = 0,30
40X13 0,36—0,45 0,8 0,8 12,0—14,0 0,6 0,2 0,025 0,030 Си = 0,30
40X10С2М 0,35—0,45 1,9—2,6 0,8 9,0—10,5 0,6 0,7—0,9 0,2 0,025 0,030 Си = 0,30
10Х13СЮ 0,07—0,12 1,2—2,0 0,8 12,0—14,0 0,025 0,030 А1=1,0—1,8
12Х18Н9 0,12 0,8 2,0 17,0—19,0 8,0—10,0 0,5 0,025 0,035 Си = 0,30

 

Марка стали (сплава) Содержание элементов, мае. % (в пределах или не более)
С Si Мп Сг Ni Мо Ti S Р Прочие
12Х18Н9Т 0,12 0,8 2,0 17,0—19,0 8,0—9,5 5 «С—0,8 0,020 0,035 Си = 0,30
09X15Н8Ю 0,09 0,8 0,8 14,0—16,0 7,0—9,4 0,025 0,035 А1 =0,7—1,3
36Х18Н25С2 0,32—0,40 2,0—3,0 1,5 17,0—19,0 23,0—26,0 0,025 0,035
12Х1МФ 0,08—0,15 0,17—0,37 0,40—0,70 0,90—1,20 0,30 0,25—0,35 0,025 0,030 V = 0,15—0,30, Си = 0Д0
15Х12ВНМФ 0,12—0,18 0,4 0,5—0,9 11,0—13,0 0,4—0,8 0,5—0,7 0,2 0,025 0,030 W = 0,7—1,1; V = 0,15—0,30; Си = 0,30
09Х14Н19В2БР 0,07-0,12 0,6 2,0 13,0—15,0 18,0—20,0     0,020 0,035 W = 2,0—2,8; В = 0,005; Nb = 0,9—1,3; Се = 0,02
45Х14Н14В2М 0,40—0,50 0,8 0,7 13,0—15,0 13,0—15,0 0,25—0,40 0,020 0,035 W = 2,0—2,8; Си = 0,30
40Х15Н7Г7Ф2МС 0,38—0,47 0,9—1,4 6,0—8,0 14,0—16,0 6,0—8,0 0,65—0,95 0,020 0,035 V = 1,5—1,9
10Х11Н23ТЗМР 0,10 0,6 0,6 10,0—12,5 21,0—25,0 1,0—1,6 2,6—3,2 0,020 0,030 Al = 0,8; В = 0,02
ХН35ВТ 0,12 0,6 1,0—2,0 14,0—16,0 34,0—38,0 1,1—1,5 0,020 0,030 W = 2,8—3,5

 

буква А ставится в начале марки (А20, А40Г). Если автоматная сталь ле­гирована свинцом, то обозначение марки начинается с сочетания букв АС (АС35Г2, где цифра 35 обозначает среднее содержание углерода в сотых долях процента). Маркировка шарикоподшипниковой стали на­чинается с буквы Ш (ШХ15, где 15 — среднее содержание хрома в деся­тых долях процента). В начале обозначения марки быстрорежущих сталей стоит буква Р, за которой следует цифра, отражающая концентрацию вольфрама (Р18, Р6М5). Опытные стали, выплавленные на заводе «Электро­сталь», первоначально обозначают буквами ЭИ (электросталь исследова­тельская) или ЭП (электросталь пробная) с порядковым номером разработки (освоения), например ЭИ962 (11Х11Н2В2МФ), ЭПЗЗ (10Х11Н23ТЗМР). Такое упрощенное обозначение сталей, особенно высоколегированных, в дальнейшем широко используется и в заводских условиях.

При маркировке сплавов на железоникелевой основе указывается коли­чественное содержание никеля (в процентах) с перечислением лишь буквен­ных обозначений остальных легирующих элементов, например ХН38ВТ, ХН45МВТЮБР. В табл. 7.1 представлены маркировка и химический состав ряда легированных сталей.

Зарубежные аналоги некоторых отечественных марок легированных сталей приведены в табл. 7.2.

Таблица 7.2. Зарубежные аналоги ряда отечественных марок легированных сталей

Россия, ГОСТ Германия, DIN CIUA.ASTM* * Япония, JIS
15Х 15СгЗ   SCr415
40Х 41Сг4   SCr440
ЗОХМ 25СгМо4   SCM430, SCM2
12ХНЗА 14NiCrl0** SNC815
20ХГНМ 21NiCrMo2   SNCM220
08X13 X7Crl3** 410S SUS410S
20X13 X20Q13   SUS420J1
12X17 Х8Сг17 430(51430***) SUS430
12Х18Н9 X12CrNil8 9   SUS302
08Х18Н10Т X10CrNiTil8 9   SUS321
10X1ЗСЮ Х7СгА113" 405" (51405)*"* SUS405**
20Х25Н20С2 X15CrNiSi25 20 30314, 314 SCS18",SUH310"

7.4. Цементуемые (нитроцементуемые) легированные стали

К данной группе сталей относятся низко- и среднелегированные стали [20Х, 15ХФ, 25ХГТ, 12ХНЗА и др.) с содержанием углерода 0,1—0,3%, обеспечивающие после химико-термической обработки, закалки и низкого отпуска высокую поверхностную твердость (HRC 58—62) при вязкой, но достаточно прочной сердцевине (о, = 700—1500 МПа, 8 = 10—12%, KCU = 0,6—1,0 МДж/м2, HRC 35—45). Эти стали используют для изго­товления деталей машин и приборов (кулачков, зубчатых колес и др.), испытывающих переменные и ударные нагрузки и одновременно под­верженных износу.

Карбидо- и нитридообразующие элементы (такие, как Сг, Мп, Мо и др.) способствуют повышению прокаливаемости, поверхностной твердости, из­носостойкости и контактной выносливости. Никель повышает вязкость серд­цевины и диффузионного слоя и снижает порог хладноломкости. Легирова­ние стали ванадием, титаном, алюминием, ниобием приводит к образованию дисперсных нитридов (VN, TiN, A1N), карбидов (TiC, VC) или карбонитри-дов, например V(N,C), затормаживающих рост зерна аустенита и таким об­разом способствующих его измельчению. Уменьшение же зерна способству­ет снижению хрупкости и повышению ударной вязкости стали, что весьма важно при работе в условиях действия динамических и знакопеременных нагрузок. Цементуемые (нитроцементуемые) легированные стали по меха­ническим свойствам подразделяют на две группы: стали средней прочности с пределом текучести менее 700 МПа (15Х, 15ХФ) и повышенной прочности с пределом текучести а0,2 = 700—1100 МПа (12Х2Н4А, 18Х2Н4МА и др.).

Хромистые (15Х, 20Х) и хромованадиевые (15ХФ, содержит 0,15% V) стали цементуются на глубину до 1,5 мм. Легирование ванадием уменьшает склонность стали к перегреву. После закалки (880 °С, вода, масло) и после­дующего отпуска (180 °С, воздух, масло) стали имеют следующие свойства: ств = 690—800 МПа, 5 = 11—12%, KCU = 0,62 МДж/м2.

Хромомарганцевые стали (18ХГТ, 25ХГТ), широко применяемые в ав­томобилестроении, содержат по 1% хрома и марганца (дешевого заменителя никеля в стали), а также 0,06% титана. Их недостатком является склонность к внутреннему окислению при газовой цементации, что приводит к сниже­нию твердости слоя и предела выносливости. Этот недостаток устраняется легированием стали молибденом (25ХГМ). Для работы в условиях изнаши­вания используют сталь 20ХГР, легированную бором (0,001—0,005%). Бор повышает прокаливаемость и прочность стали, но снижает ее вязкость и пла­стичность. Дополнительное введение в сталь 1% никеля (20ХГНР) приводит к увеличению ее пластичности, вязкости и прокаливаемости.

 

Таблица 7.3. Механические свойства легированных сталей

Марка стали (сплава) Термическая обработка при Т, °С; охлаждающая среда °о,2 о, 55 V KCU, МДж/м2
закалка отпуск (старение) МПа %
не менее
18Х2Н4МА 950(вз)/860(вз)" 200(вз,м)   ИЗО     0,98
ЗОХГСА 880(м) 540(в,м)         0,50
30ХГСН2А 900 (м) 260(вз,м)         0,59
03Н18К9М5Т 1220(в)/940(в) 530(вз)       0,35
АС19ХГН 875(м,в) 165(вз)       0,68
АС40ХГНМ 840(м) 600(вз)       0,88
АЦЗОХМ 880(м) 540(в,м)         0,78
60С2ХФА 870(м) 470(вз)        
95X18 1040(м,в) обр.хол. -70°, ото. 155 (вз)   0,63
08X13 1025(м) 750(м)         0,98
12X17 отжиг 770(вз,в)        
40X13 1000(м) 200(м)         0,19
40Х10С2М 1030(вз,м) 750(м)         0,20
10Х13СЮ отжиг 850(вз,м)        
12Х18Н9 1080(вз)         2,20
12Х18Н9Т 1050(b)         2,50
09X15Н8Ю 950(вз,в) обр. хол. -70°, стар. 380         0,40
36Х18Н25С2 1200(b) 800(вз)         0,50
12Х1МФ норм. 970(вз) 725(вз)         0,98
15Х12ВНМФ 1010(м) 690(вз)         0,59
09Х14Н19В2БР 1150(вз)        
45Х14Н14В2М 820(вз)        
40Х15Н7Г7Ф2МС 1180(в,вз) 800(вз)         0,29
10Х11Н23ТЗМР 1135(вз,м) 775(B)         0,29
ХН35ВТ 1000(b) 870/730*** печь         0,80

Охлаждающая среда, в — вода; м—масло, вз — воздух, печь — охлаждение в печи. Двойная закалка. Двойное старение.

В хромоникелевых сталях (12ХНЗА, 12Х2Н4А, 20ХНЗА и др.) при за­калке (в масле) в сердцевине формируется структура нижнего бейнита либо низкоуглеродистого мартенсита. Такая структура обеспечивает сочетание

 

Продолжение табл. 7.1

Марка стали (сплава) Содержание элементов, мае. % (в пределах или не более)
С Si Мп Сг Ni Mo Ti S Р Прочие
12X18Н9Т 0,12 0,8 2,0 17,0—19,0 8,0—9,5 5-С—0,8 0,020 0,035 Си = 0,30
09X15Н8Ю 0,09 0,8 0,8 14,0—16,0 7,0—9,4 0,025 0,035 А1 =0,7—1,3
36Х18Н25С2 0,32—0,40 2,0—3,0 1,5 17,0—19,0 23,0—26,0 0,025 0,035
12X1МФ 0,08—0,15 0,17—0,37 0,40—0,70 0,90—1,20 0,30 0,25—0,35 0,025 0,030 V = 0,15—0,30, Си = 0,20
15Х12ВНМФ 0,12—0,18 0,4 0,5—0,9 11,0—13,0 0,4—0,8 0,5—0,7 0,2 0,025 0,030 W = 0,7—1,1; V = 0,15—0,30; Си = 0,30
09Х14Н19В2БР 0,07-0,12 0,6 2,0 13,0—15,0 18,0—20,0     0,020 0,035 W = 2,0—2,8; В = 0,005; Nb = 0,9—1,3; Се = 0,02
45Х14Н14В2М 0,40—0,50 0,8 0,7 13,0—15,0 13,0—15,0 0,25—0,40 0,020 0,035 W = 2,0—2,8; Си = 0,30
40Х15Н7Г7Ф2МС 0,38—0,47 0,9—1,4 6,0—8,0 14,0—16,0 6,0—8,0 0,65—0,95 0,020 0,035 V= 1,5—1,9
10Х11Н23ТЗМР 0,10 0,6 0,6 10,0—12,5 21,0—25,0 1,0—1,6 2,6—3,2 0,020 0,030 Al = 0,8; В =0,02
ХН35ВТ 0,12 0,6 1.0—2,0 14,0—16,0 34,0—38,0 1.1—1,5 0,020 0,030 W = 2,8—3,5

 

кси

 ются, штампуются) свойствами. Среди их не­достатков можно отметить чувствительность к концентраторам напряжений, к коррозии под напряжением и водородному охрупчива-нию, а также склонность к обратимой отпу­скной хрупкости. Эти стали широко приме­няют в автомобилестроении и авиации для изготовления силовых сварных конструкций, валов, деталей рулевого управления и т. д.

-650
Рис7.8. Влияние температуры отпуска на ударную вязкость стали:и— интервалы отпускной хруп­кости I и П родасоответственно

Хромоникелевые стали (40ХН, 45ХН, 30ХНЗА и др.) содержат 0,5—0,8% Сг и 1— 3% Ni. Они отличаются хорошей про-каливаемостью, прочностью и вязкостью (о. = 1000 МПа, ооД = 800 МПа, </= 10—11%, KCU = 0,7—0,8 МДж/м2). Хромоникелевые стали, также как хромансил и хромистые, склонны к обратимой отпускной хрупкости и должны охлаждаться после высокого отпуска с большой скоростью (в воде или масле). Отпускной хрупкостью называют охрупчивание стали при некоторых условиях отпуска. Различают два рода отпускной хрупкости, что соответст­вует двум минимумам ударной вязкости на ее зависимости от температуры отпуска (рис. 7.8): для отпуска при 300 °С и при -550 °С. Отпускная хруп­кость I рода проявляется при отпуске около 300 °С и вызывается неравно­мерностью распада мартенсита по объему и границам зерен. Менее прочные приграничные слои зерен, претерпевающие почти полный распад на феррит-но-цементитную смесь, играют роль концентраторов напряжений, что в ко­нечном итоге вызывает хрупкое разрушение.

Отпускная хрупкость II рода проявляется лишь в результате медленного охлаждения после отпуска при температурах выше 500 °С. При быстром ох­лаждении вязкость не уменьшается, а, наоборот, возрастает с повышением температуры отпуска. Поэтому отпускную хрупкость II рода иногда называ­ют обратимой в отличие от отпускной хрупкости I рода, именуемой необ­ратимой. Отпускная хрупкость II рода вызвана активным карбидообразова-нием по границам зерен, обеднением в связи с этим приграничных районов легирующими элементами (хромом, марганцем) и диффузией сюда фосфора. В результате происходит охрупчивание стали из-за ослабления прочности межзеренных сцеплений. При быстром охлаждения фосфор не успевает диффундировать из объема зерен к границам.

Присутствие же 0,2—0,5% молибдена (или 0,5—0,8% вольфрама) в ста­ли затормаживает диффузионные процессы, уменьшает разницу в диффузи­онной подвижности атомов в объеме и по границам зерна и тем самым суще-

 

ственно препятствует возникновению неоднородности между указанными зонами. Ванадий (0,15%) способствует измельчению зерна. Поэтому хромо-никелевые стали, легированные молибденом (вольфрамом) и ванадием, 36Х2Н2МФА, 38ХНЗМА, 38ХНЗВА, 38ХНЗМФА и др., обладают лучшими свойствами (а, = 1100—1200 МПа, стоД = 950—1100 МПа, 5 = 12%, ц/ = 50%,

KCU = 0,8 МДж/м2). Повышение в них содержания никеля до 3—4% еще более улучшает прокаливаемость и снижает порог хладноломкости ts с -40 °С до -60 °С.

Стали относятся к мартенситному классу, слабо разупрочняются при нагреве до 300—400 °С. Из них изготавливают валы и роторы турбин, тяжелонагруженные детали редукторов и компрессоров.

Категория: Мои статьи | Добавил: kais (28.05.2018)
Просмотров: 81 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа
Категории раздела
Мои статьи [20]
Поиск
Наш опрос
Вам требуется изготовить:
Всего ответов: 227
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0