Классификация и маркировка чугунов

По сравнению с углеродистой сталью, чугун имеет более высокое содержание углерода (практически от 2 до 4%). Углерод в чугуне может находиться в двух состояниях: в связанном - в виде химического соединения, либо в свободном - в виде графита.

В зависимости от состояния углерода в чугуне различают:

- белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии. Название он получил по виду излома. Имеет высокую твердость, хрупкость, практически не поддается обработке резанием и поэтому не нашел применения в качестве конструкционного материала;

- серый чугун, в котором весь углерод или его большая часть находится в свободном состоянии в виде графита пластинчатой формы, а остальная часть - в связанном состоянии в виде карбида железа Fe3C. В изломе имеет темно-серый цвет. Серый чугун маркируется (ГОСТ 1412-85) буквами СЧ с добавлением цифры, которая указывает предел прочности чугуна при растяжении (σ_в). Например СЧ20 - серый чугун, имеющий (σ_в)=200МПа или 20кгс/мм². Серый чугун широко применяется в машиностроении как конструкционный материал для изготовления станин станков, тормозных барабанов, поршневых колец, поршней и т.д.;

- ковкий чугун, в котором весь углерод или его большая часть находится в свободном состоянии в виде графита хлопьевидной формы. Ковкий чугун маркируют (ГОСТ 1215-59) буквами КЧ и двумя числами. Первое обозначает предел прочности при растяжении (σ_в) в кг/мм², второе - относительное удлинение (δ) %. Например, КЧ35-10 - ковкий чугун, имеющий (σ_в)=350МПа (35кгс/мм²) и δ=10%. Ковкие чугуны имеют более высокие характеристики прочности и пластичности по сравнению с другими чугунами. Применяется ковкий чугун для изготовления деталей, работающих при средних и высоких статических и динамических нагрузках (картеры автомобиля, ступицы, кронштейны и т.д.)

- высокопрочный чугун, в котором, также как и в сером, весь углерод или его большая часть находится в свободном состоянии в виде графита шаровидной формы. Имеет более высокие механические свойства по сравнению с серым чугуном. Применяется для деталей машин, работающих в тяжелых условиях. Высокопрочный чугун маркируется (ГОСТ 7293-85) буквами ВЧ и цифрами, обозначающими предел прочности чугуна при растяжении (σ_в), например, ВЧ50 - высокопрочный чугун, имеющий σ_в =500МПа (50кгс/мм²).

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Получить от преподавателя индивидуальное задание по классификации и маркировке сталей и чугунов (таблица 2 и таблица 3).

2. Расшифровать обозначение каждой марки стали и чугуна. Указать, какой является сталь по содержанию углерода (низко-, средне- или высокоуглеродистой), по степени легирования (низко-, средне- или высоколегированной), по качеству, по назначению. Результат работы свести в таблицу 4.

3. Представить преподавателю оформленный отчет по работе и ответить на контрольные вопросы.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Наименование и цель работы.

2. Краткое описание системы классификации и маркировки сталей и чугунов.

3. Результаты выполнения задания (таблица 4).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое сталь, чугун и их характеристики?

2. Как классифицируются стали по химическому составу?

3. Как классифицируются стали по содержанию углерода?

4. Как классифицируются стали по степени легирования?

5. Как можно подразделять стали но назначению?

6. Как классифицируются стали по способу производства, по степени раскисления?

7. Маркировка углеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества, качественных и высококачественных сталей.

8. Маркировка углеродистых инструментальных сталей.

9. Маркировка легированных сталей.

10. Что такое белый, серый, высокопрочный и ковкий чугуны, их характеристики, назначение?

11. Как маркируются серые, высокопрочные и ковкие чугуны?

ЛИТЕРАТУРА

1. Технология конструкционных материалов /Под ред. A.M. Дальского, -М.: Машиностроение, 1990.

2. Материалы в машиностроении. Выбор и применение. Справочник в 5 томах под ред. И.В.Кудрявцева. т.3. Специальные стали и сплавы.

ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Таблица 2

Номер варианта	Порядковые номера марок сталей и чугунов, включенных в данный вариант (из таблицы 3)
1	1	22	52	82	107	125
2	2	23	53	83	108	124
3	3	24	54	84	109	123
4	4	25	55	85	ПО	122
5	5	26	56	86	111	121
6	6	27	57	87	112	120
7	7	28	58	88	113	119
8	8	29	59	89	114	118
9	9	30	60	90	115	117
10	10	31	61	91	116	120
11	11	32	62	92	117	121
12	12	33	63	93	118	122
13	13	34	64	94	119	108
14	14	35	65	95	120	109
15	15	36	66	96	121	ПО
16	16	37	67	97	122	111
17	17	38	68	98	123	112
18	18	39	69	99	124	113
19	19	40	70	100	107	114
20	20	41	71	101	108	115
21	21	42	72	102	109	116
22	1	43	73	103	ПО	117
23	2	44	74	104	111	118
24	3	45	75	105	112	119
25	4	46	76	106	113	120
26	5	47	77	50	114	121
27	6	48	78	51	115	122
28	7	49	79	52	116	123
29	8	50	80	53	117	124
30	9	51	81	54	118	125

Таблица 3 Некоторые марки сталей и чугунов, применяемых в промышленности

№ п/п	Материал	№ п/п	Материал	№ п/п	Материал	№ п/п	Материал	№ п/п	Материал
1	СтО	26	30	51	25ХГТ	76	78А	101	15Л
2	Ст1пс	27	35	52	ЗОХГТ	77	У9	102	20Л
3	Ст2кп	28	40	53	25ХГМ	78	У9А	103	25Л
4	СтЗ	29	45	54	40ХФА	79	У10	104	ЗОЛ
5	БСт1кп	30	55	55	ЗОХГСА	80	У10А	105	35Л
6	БСт2пс	31	60	56	ЗОХМ	81	У12	106	40Л
7	БСтЗ	32	09Г2	57	35ХМ	82	У12А	107	СЧ10
8	Ст5	33	14Г2	58	38ХМА	83	50ХФА	108	СЧ15
9	Ст6	34	15ГФ	59	20Х	84	9ХС	109	СЧ20
10	БСтЗкп	35	17ГС	60	40ХН	85	ХВГ	110	СЧ25
11	ВСт4пс	36	35ГС	61	12ХН2А	86	Х12Ф1	111	СЧЗО
12	БСт5пс	37	09Г2С	62	12Х2Н4А	87	65Г	112	СЧ35
13	ВСт5сп	38	25Г2С	63	38ХГН	88	9ХФ	113	ВЧ40
14	ВСт6пс	39	15Х	64	65	89	Х12М	114	ВЧ45
15	ВСт6	40	20Х	65	70	90	Р9	115	ВЧ50
16	БСт4	41	ЗОХ	66	75	91	Р18	116	ВЧ60
17	ВСт1сп	42	35Х	67	60Г	92	30X13	117	КЧЗО-6
18	Ст2пс	43	38ХА	68	55С2	93	12X13	118	КЧЗЗ-8
19	Ст4кп	44	40Х	69	60С2	94	20X13	119	КЧ35-10
20	БСт2кп	45	45Х	70	ШХ15	95	У13	120	КЧ45-6
21	08кп	46	15Г	71	ШХ20ГС	96	У13А	121	КЧ50-4
22	10	47	20Г	72	ШХ15СГ	97	12X17	122	КЧ63-2
23	15	48	40Г	73	У7	98	08Х17Т	123	КЧ60-3
24	20	49	45Г	74	У7А	99	12Х18Н9Т	124	35ГЛ
25	25	50	18ХГТ	75	У8	100	08Х18Н10	125	40ХЛ

Таблица 4

Результаты работы по классификации и маркировке сталей и чугунов

Марка материалов	Наименование материалов	Расшифровка материалов	Качество стали	Назначение материала