2015-05-27
1077
Лекция 11б.
По назначению легированные стали разделяются на конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими свойствами (коррозионностойкие, жаропрочные, жаростойкие и др.).
Конструкционные стали по структуре преимущественно относятся к перлитному или мартенситному классу. По свойствам и структуре в отожженном состоянии легированные стали мало отличаются от углеродистых. Наиболее высокий комплекс механических свойств легированных сталей достигается при применении к ним термообработки. В отличие от углеродистых, легированные стали имеют более высокую прокаливаемость.
Различают следующие виды конструкционных сталей: строительные
(ГОСТ 19281-89), цементуемые и улучшаемые (ГОСТ 4543-71), рессорно-пружинные (ГОСТ 14959-79).
Строительные стали используются для изготовления различных металлических конструкций (ферм, емкостей для хранения газообразных и жидких продуктов и т.д.). Эти стали содержат углерод в небольшом количестве (0,12-0,22%) и легирующие элементы, наиболее эффективно упрочняющие феррит (Si, Mn, Ni,Cr). Применяются они преимущественно в состоянии поставки (после горячей прокатки без термообработки).
Благодаря низкому содержанию углерода строительные стали обладают высокой пластичностью, обеспечивающей их технологичность при выполнении операций холодной гибки, а также хорошей свариваемостью. Широкое практическое применение получили стали: 09Г2, 10Г2С1, 10ХСНД и др.
Цементуемые легированные стали применяются для изготовления деталей, работающих в условиях поверхностного износа и значительных механических нагрузок. Содержание углерода в этих сталях колеблется в пределах 0,10-0,25%. Термическая обработка после цементации проводится по режимам, принятым для цементуемых изделий. Легирующие элементы и низкое содержание углерода в цементуемых сталях обеспечивают после закалки и низкотемпературного отпуска высокую прочность сердцевины изделий в сочетании с достаточно высокой пластичностью. Цементуемые легированные стали: 15Х, 20Х, 20ХН, 18ХГТ, 12ХН3А, 12Х2Н4А и др.
Улучшаемые легированные стали содержат от 0,2 до 0,5% углерода и до 7-8% легирующих элементов. Наиболее распространенными являются хромистые, хромокремнемарганцевые, хромоникелевые, хромоникелемолибденовые, хромоникелевомолибденованадиевые и др. Термическая обработка этих сталей состоит из закалки и высокого отпуска (550-650 ºC). Структура стали после такой обработки (улучшения) – сорбит. Широкое применение получили улучшаемые стали: 40Х, 40ХНМ, 38ХН3МФА и др.). Выбор конкретных сталей для определенного назначения производится, исходя из их прочности и прокаливаемости.
Рессорно-пружинные легированные стали, используемые для изготовления пружин, рессор и других подобных деталей, должны обладать высоким пределом упругости и пределом выносливости в сочетании с удовлетворительной пластичностью. Сочетание перечисленных свойств этих сталей достигается повышенным содержанием в них углерода (0,45-0,75%), введением в состав легирующих элементов и применением после закалки среднетемпературного отпуска (350-520 ºC) для получения структуры троостита. Рессорно-пружинные легированные стали: 65Г, 60С2А, 50ХФ, 60С2Н2Ф и др.
