Описать назначение, химический состав и механические свойства стали 15
Сталь - сплав железа с углеродом (до 2 % С). По химическому составу сталь разделяют на углеродистую и легированную, а по качеству – на сталь обыкновенного качества, качественную, повышенного качества и высококачественную. Сталь углеродистая качественная конструкционная по видам обработки при поставке делится на горячекатаную и кованую, калиброванную, круглую со специальной отделкой поверхности - серебрянку. По требованиям к испытанию механических свойств сталь подразделяют на пять категорий. Сталь 15 применяется: для изготовления листового проката 4-14 мм 1-2 категории, предназначенного для холодной штамповки; болтов, винтов, крюков и других деталей, к которым предъявляются требования высокой пластичности и работающие при температурах от -40 °С до +450 °С; после ХТО (химико-термической обработки) - рычагов, кулачков, крепежных и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины; электросварных труб; электросварных холоднодеформированных труб, предназначенных для карданных валов автомобилей, тракторов и машин; бердной проволоки, предназначенной для ткацких берд
Классификация | Сталь конструкционная углеродистая качественная |
Возможные обозначения в литературе | Сталь 15; ст.15; 15; 15-ПВ |
Заменители | Сталь 10, Сталь 20 |
Марка | Сталь 15 (15А) |
Химический элемент | % |
Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
Медь (Cu), не более | 0.25 |
Мышьяк (As), не более | 0.08 |
Марганец (Mn) | 0.35-0.65 |
Никель (Ni), не более | 0.25 |
Фосфор (P), не более | 0.035 |
Хром (Cr), не более | 0.25 |
Сера (S), не более | 0.04 |
Термообработка, состояние поставки | σB, МПа | δ5, % | δ4, % | ψ, % | HB |
Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации. | |||||
Сталь калиброванная 5-й категории после отжига или высокого отпуска | |||||
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отжига или отпуска | 365-470 | ||||
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после сфероидизирующего отжига | 325-420 | ||||
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой нагартованная без термообработки | |||||
Полосы нормализованные или горячекатаные | |||||
Лист горячекатаный | 330-460 | ||||
Лист холоднокатаный | 330-460 |
Механические свойства поковок
Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB | |||||||
Номализация | ||||||||||||||
КП 175 | <100 | 101-143 | ||||||||||||
КП 175 | 100-300 | 101-143 | ||||||||||||
КП 195 | <100 | 111-156 |
Описать назначение, химический состав и механические свойства стали 12Х18Н10Т
Характеристика и особенности элекрошлаковой сварки стали 12Х18Н10Т: хромоникелетитановая аустенитная сталь 12Х18Н10Т получила наибольшее распространение в промышленности ввиду возможности успешного использования ее в разнообразных эксплуатационных условиях. Она обладает высокой коррозионной стойкостью в ряде жидких сред, устойчива против межкристаллитной коррозии после сварочного нагрева, сравнительно мало охрупчивается в результате длительного воздействия высоких температур и может быть применена в качестве жаропрочного материала при температурах ~600° С. Будучи высокопластичной в условиях глубокого холода, эта сталь используется в установках для получения жидкого кислорода.
Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % |
Прутки. Закакла 1020-1100°С, воздух, масло или вода. | |||||
Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность. | 590-830 | ||||
Прутки нагартованные | <5 | ||||
Листы 12х18н10т горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1000-1080°С, вода или воздух. | >4 | ||||
Листы 12х18н10т горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1050-1080°С, вода или воздух. | <3,9 | ||||
Листы 12х18н10т горячекатаные или холоднокатаные нагартованные | <3,9 | 880-1080 | |||
Поковки. Закалка 1050-1100°С, вода или воздух. | <1000 | ||||
Проволока термообработанная | 1,0-6,0 | 540-880 | |||
Трубы 12х18н10т бесшовные горячедеформированные без термообработки. | 3,5-32 |
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания,°C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | |||||||||
Закалка 1050-1100°С, охлаждение на воздухе. | ||||||||||||||
225-315 | 550-650 | 46-74 | 66-80 | 215-372 | ||||||||||
135-205 | 390-440 | 30-42 | 60-70 | 196-353 | ||||||||||
135-205 | 380-450 | 31-41 | 61-68 | 215-353 | ||||||||||
120-205 | 340-410 | 28-38 | 51-74 | 196-358 | ||||||||||
120-195 | 270-390 | 27-37 | 52-73 | 245-353 | ||||||||||
120-195 | 265-360 | 20-38 | 40-70 | 255-353 |
Механические свойства при испытании на длительную прочность
Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести, %/ч | t испытания,°С | Предел длительной прочности, МПа | Длит. испытания, ч | t испытания, ч |
1/100000 | |||||
29-39 | 78-98 |
Химический элемент | % |
Кремний (Si), не более | 0.8 |
Марганец (Mn), не более | 2.0 |
Медь (Cu), не более | 0.30 |
Никель (Ni) | 9.0-11.0 |
Сера (S), не более | 0.020 |
Титан (Ti) | 0.6-0.8 |
Углерод (C), не более | 0.12 |
Фосфор (P), не более | 0.035 |
Хром (Cr) | 17.0-19.0 |
2. На диаграмме железо-цементит, укажите структуры во всех областях и постройте все кривые охлаждения для сплавов с заданным количеством углерода 1,2%. Все получающие структуры охарактеризуйте
Правило фаз устанавливает зависимость между числом степеней свободы, числом компонентов и числом фаз и выражается уравнением:
C = K + 1 – Ф,
где С – число степеней свободы системы;
К – число компонентов, образующих систему;
1 – число внешних факторов (внешним фактором считаем только температуру, так как давление за исключением очень высокого мало влияет на фазовое равновесие сплавов в твердом и жидком состояниях);
Ф – число фаз, находящихся в равновесии.
Сплав железа с углеродом, содержащий 1,2%С, называется эвтектоидной сталью. Его структура при комнатной температуре перлит.