Розшифровка сталей, сплавів і чавунів: таблиця, приклади. Розшифровка сталей за складом

Сталь – сплав заліза і вуглецю, вміст якого не перевищує 214%. Володіє високою ковкістю і прокативаемостью, чим зумовлено його широке застосування в промисловості, машинобудуванні та в інших галузях. У металургійному виробництві, де прокат відрізняється не тільки профілем, але і марками сталі, маркування кожної штуки прокатаних виробів давно стала неодмінним правилом. Розшифровка сталей дає можливість зробити висновок про застосовності даного металу для тієї чи іншої технологічної операції або для конкретного виробу взагалі.




Маркіровка наноситься на торці кожної одиниці профілів методом "гарячого клейма" в потоці виробництва так званими клеймовочними машинами. Маркування містить: марку сталі, номер плавки, клеймо виробника. Крім того, кожна заготовка маркують незмивною фарбою в комбінації квітів по групах сталей на охололих заготовках. За угодою сторін, колірна маркування може наноситися на окремі профілі в пакеті в кількості 1-3 штук на пакет. Пакет – зв'язка профілів загальною вагою 6-10 тонн, упакована обв'язкою з катаного дроту діаметром 6 мм в 6-8 ниток.

Сталі леговані

Таблиця розшифровки сталей за складом представлена нижче.

Позначення



Хім. елемент



Найменування



Позначення



Хім. елемент



Найменування



Х



Cr



Хром



А



N



Азот



З



Si



Кремній



Н



Ni



Нікель



Т



Ti



Титан



До



Co



Кобальт



Д



Cu



Мідь



М



Mo



Молібден



У



Wo



Вольфрам



Б



Nb



Ніобій



Р



Mn



Марганець



Е



Se



Селен



Ф



W



Ванадій



Ц



Zr



Цирконій



Р



B



Бор



Ю



Al



Алюміній

Якщо в назві є буква "Ч", значить у склад легуючих елементів входять рідкоземельні елементи – ніобій, лантан, церій.




Церій (Ce) – впливає на міцнісні характеристики і пластичність. Лантан (La) і неодим (Ne) – знижують вміст сірки і зменшують пористість металу, призводять до зменшення зернистості.

Розшифровка сталей: приклади

Для прикладу розшифровки розглянемо найпоширенішу марку сталі 12Х18Н10Т. Цифра "12" на початку назви марки – показник вмісту вуглецю в цій сталі, він не перевищує 012%. Далі йде позначення "Х18" – отже, в сталі є елемент хром в кількості 18%. Абревіатура "Н10" говорить про присутність нікелю в обсязі 10%. Літера "Т" свідчить наявність титану, відсутність цифрового виразу означає, що його там менше 15%. Очевидно, що кваліфікована розшифровка сталей за складом відразу дає поняття про її якісні характеристики.




Якщо порівнювати позначення легованих і вуглецевих сталей, це стає помітною відмінністю, що свідчить про особливі властивості металу, обумовлених спеціально введеними легуючими добавками. Розшифровка сталей і сплавів вказує на їх хімічний склад. Основними легуючими добавками є:

нікель (Ni) – знижує хімічну активність та покращує прожарювана металу;

хром (Cr) – підвищує межа міцності і межу текучості сплавів;

ніобій (Nb) – підвищує кислотостійкість і стійкість до корозії зварних з'єднань;

кобальт (Co) – підвищує жароміцність і ударну в'язкість.

Легування – механізм впливу легуючих елементів

Складна розшифровка сталей. Матеріалознавство комплексно вивчає цей предмет. Зміст легуючих добавок в сталі може змінюватися в широких межах, в залежності від того, які властивості потрібно надати металу. Так, нікель і хром можуть бути присутніми в сталі в кількості до 1%, в деяких випадках і більше. Молібден, ванадій, титан і ніобій – 01-05%, марганець і кремній – від 1% і більше. Вплив легуючих добавок у будь-якому випадку пов'язане із спотворенням кристалічної решітки заліза, впровадженням у неї чужорідних атомів іншого розміру. Як полегшується розшифровка сталей (матеріалознавство)? Таблиця дає корисну інформацію.

Елемент



Позначення



Хім. знак



Вплив елементів на властивості металів і сплавів



Нікель



Н



Ni



Корозионную стійкість нікель надає сплаву через посилення зв'язків між вузлами кристалічної решітки. Посилена прожарювана таких сплавів визначає стійкість властивостей протягом тривалого часу.



Хром



Х



Cr



Поліпшення механічних властивостей – підвищення меж міцності та текучості обумовлено наростанням щільності кристалічної решітки



Алюміній



Ю



Al



Подається струмінь металу при розливанні для розкислення, більша частина залишається в шлаку, але частина атомів переходить в метал і настільки сильно спотворює кристалічну решітку, що це призводить до багаторазового підвищення міцнісних характеристик.



Титан



Т



Ti



Застосовується для підвищення жароміцності і кислотоустойчивости сплавів.

Позитивні сторони легування

Особливості властивостей найбільш явно проявляється після термообробки, у зв'язку з цим всі деталі з такої сталі піддаються обробці перед застосуванням.

Поліпшені легуванням сталі і сплави мають більш високі механічні властивості порівняно з конструкційними.

Легуючі добавки сприяють стабілізації аустеніту, покращуючи показник прогартованості сталі.

Із-за зниження ступеня розпаду аустеніту знижується утворення гартівних тріщин і жолоблення деталей.

Підвищується ударна в'язкість, що призводить до зниження хладоломкости, і деталі з легованих сталей мають більш високу довговічність.

Негативні сторони

Поряд з позитивними сторонами легування сталей і має ряд характерних недоліків. До них можна зарахувати такі:

У виробах з легованих сталей спостерігається оборотна відпускна крихкість другого роду.

Сплави класу високолегованих включають залишковий аустеніт, що знижує показник твердості і опірності утомним факторів.

Схильність до утворення дендритних ликваций, що призводить до виникнення строчечних структур після прокатки або кування. Для усунення ефекту застосовується дифузійний відпустку.

Такі стали схильні до утворення флокенов.

Класифікація сталей

Як здійснюється розшифровка стали за складом? Матеріали, що мають у своєму складі менше 25% легуючих добавок, класифікуються як низьколеговані, з кількістю від 25 до 10% вважаються легованими, більше 10% – високолегованими. Вмістом вуглецю в складі сталей обумовлено поділ їх на:

високовуглецеві;

середньовуглецеві;

низьковуглецеві.

Хімічний склад визначає поділ сталей на:

вуглецеві;

леговані.

Чавуни

Чавун – сплав заліза і вуглецю з вмістом останнього вище 215%. Поділяється на нелегований і легований з вмістом марганцю, хрому, нікелю та інших легуючих добавок. Відмінності в структурі поділяють чавун на два види: білий (має злам сріблясто-білого кольору) і сірий (злам характерного сірого кольору) Форма вуглецю в білому чавуні – цементит. У сірому – графіт. Сірий чавун поділяється на кілька різновидів:

ковкий;

жароміцний;

високоміцний;

жаростійкий;

антифрикційний;

корозійностійкий.

Позначення марок чавуну

Різні марки чавуну призначені для використання в різних цілях. Основними з них є наступні:

Передельние чавуни. Позначаються як "П1", "П2" і призначаються для переплавки при виробництві сталі; чавун з позначеннями "ПЛ" застосовуються у ливарному виробництві для виготовлення виливків; переробний з підвищеним вмістом фосфору, позначається літерами "ПФ"; переробний високої якості позначається абревіатурою "ПВК".

Чавун, в якому графіт знаходиться в пластинчастому вигляді – "СЧ".

Антифрикційні чавуни: сірий – "АЧС"; високої міцності – "АЧВ"; ковкий – "АЧК".

Чавун з кулястим графітом, застосовуваний у ливарному виробництві – "ВЧ".

Чавун з легуючими добавками, наділений спеціальними властивостями, – "Ч". Легуючі елементи позначені літерами так само, як і для сталі. Позначення буквою "Ш" в кінці назви марки чавуну говорить про кулястому стані графіту в такий марці.

Чавун ковкий – "КЧ".

Розшифровка сталей і чавунів

Для чавунів, званих сірими, характерною формою графіту є пластинчаста. Вони маркуються буквами СЧ, цифри після буквеного позначення говорять про мінімальному значенні величини межі міцності при розтягуванні. Приклад 1: ЧС20 – чавун сірий, має межа міцності при розтягуванні до 200МПа. Для сірих чавунів характерні високі ливарні властивості. Він добре піддається обробці різанням, має антифрикційними характеристиками. Вироби з сірого чавуну здатні добре гасити вібрації. В той же час вони недостатньо стійкі до розтягуючих навантажень, не мають ударної стійкості. Приклад 2: ВЧ50 – чавун високої стійкості з опором при розтягуванні до 500МПа. Володіючи структурою у вигляді кулястого графіту, він має міцнісні характеристики більш високі порівняно з сірими чавунами. Вони володіють деякою пластичністю і більш високою ударною в'язкістю. Поряд з сірими, високоміцним чугунам притаманні хороші ливарні характеристики, антифрикційні і демпфуючі властивості. Ці чавуни застосовуються при виробництві важких деталей, таких як станини пресового обладнання або прокатні валки, колінвали ДВС та інше. Приклад 3: КЧ35-10 – чавун ковкий, що володіє межею міцності до 350 МПа і допускає відносне подовження до 10%. Чавуни ковкие, в порівнянні з сірими, володіють більшою міцністю і пластичністю. Їх застосовують для виробництва тонкостінних деталей, що випробовують ударні і вібраційні навантаження: ступиці, фланці, картери двигунів і верстатів, вилки карданних валів і так далі.

Висновок

Широта застосування металів у промисловості вимагає здатності швидко орієнтуватися у властивостях і можливості виробів. Такі показники, як пружність, зварюваність, зношуваність, зустрічаються ледь не щодня в тій чи іншій формі. Протягом довгих десятиліть обсяги виробництва чавуну і сталі на душу населення були одними з найважливіших факторів оцінки успішності держави. Від металургії залежала, і зараз залежить, успішна робота машинобудування, автомобілебудування та багатьох інших галузей народного господарства. Від наявності великої кількості якісного металу залежить стан нашого єдиного вірного союзника – армії і флоту. Метал служить нам на воді, під водою і в повітрі.