-*новый или неперечисленный*-

Классификация и маркировка сталей, чугунов и различных сплавов


Каждому инженеру совершенно  необходимо  знать  классификацию  и  маркировку
материалов, предназначенных для изготовления деталей машин и конструкций.  К
числу таких материалов  относятся  металлы  и  их  сплавы,  металлические  и
металлокерамические порошки пластмассы, резина, стекло, керамика,  древесные
и др. неметаллические вещества. Наиболее широкое распространение в  качестве
конструкционных материалов в настоящее время получили металлы и  их  сплавы,
поэтому в настоящей работе будут рассмотрены только стали, чугуны и  цветные
металлы, и их сплавы (медь, алюминий, титан, магний и сплавы на их основе).
                     I Классификация и маркировка сталей
     Сталями принято называть сплавы  железа  с  углеродом,  содержание  до
2,14%  углерода.  Кроме  того,  в  состав  сплава  обычно  входят  марганец,
кремний, сера и фосфор; некоторые элементы могут быть введены для  улучшения
физико-химических свойств специально (легирующие элементы).
      Стали, классифицируют по  самым  различным  признакам.  Мы  рассмотрим
следующие:
                            1. Химический состав.
      В зависимости от  химического  состава  различают  стали  углеродистые
(ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75) и  легированные  (ГОСТ  4543-71,  ГОСТ  5632-72,
ГОСТ 14959-79). В свою очередь углеродистые стали могут быть:
      A) малоуглеродистыми, т. е. содержащими углерода менее 0,25%;
      Б) среднеуглеродистыми, содержание углерода составляет 0,25-0,60%
      B) высокоуглеродистыми, в которых концентрация углерода превышает
0,60% Легированные стали подразделяют на:
а) низколегированные содержание легирующих элементов до 2,5%
б)  среднелегированные,  в  их  состав  входят  от  2,5  до  10%  легирующих
элементов;
в) высоколегированные, которые содержат свыше 10% легирующих элементов.
                               2. Назначение.
По назначению стали бывают:
1)  конструкционные,  предназначенные  для   изготовления   строительных   и
   машиностроительных изделий.
2) Инструментальные, из которых изготовляют режущий, мерительный,  штамповый
   и прочие инструменты. Эти стали содержат более 0,65% углерода.
3) С особыми физическими свойствами, например,  с  определенными  магнитными
   характеристиками   или   малым   коэффициентом   линейного    расширения:
   электротехническая сталь, суперинвар.
4) С особыми химическими свойствами, например, нержавеющие, жаростойкие  или
   жаропрочные стали.
                                3. Качество.
В  зависимости  от  содержания  вредных  примесей:  серы   и   фосфора-стали
подразделяют на:
1. Стали обыкновенного качества, содержание до 0.06% серы и до 0,07%
   фосфора.
2. Качественные - до 0,035% серы и фосфора каждого отдельно.
3. Высококачественные - до 0.025% серы и фосфора.
4. Особовысококачественные, до 0,025% фосфора и до 0,015% серы.
                           4. Степень раскисления.
4. По степени удаления кислорода из стали, т. е. По степени её раскисления,
   существуют:
   1)  спокойные  стали,  т.  е.,  полностью   раскисленные;   такие   стали
      обозначаются буквами “сп” в конце марки (иногда буквы опускаются);
   2) кипящие стали - слабо раскисленные; маркируются буквами "кп";
   3) полу спокойные стали, занимающие промежуточное положение  между  двумя
      предыдущими; обозначаются буквами "пс".
      Сталь обыкновенного качества подразделяется еще и по  поставкам  на  3
группы:
   1) сталь группы А поставляется  потребителям  по  механическим  свойствам
      (такая сталь может иметь повышенное содержание серы или фосфора);
   2) сталь группы Б - по химическому составу;
   3) сталь  группы  В  -  с  гарантированными  механическими  свойствами  и
      химическим составом.
      В  зависимости  от  нормируемых  показателей  (предел   прочности   ?,
относительное  удлинение  ?%,  предел  текучести  ?т,   изгиб   в   холодном
состоянии) сталь каждой группы делится на  категории,  которые  обозначаются
арабскими цифрами.
     Стали  обыкновенного  качества  обозначают  буквами  "Ст"  и  условным
номером  марки  (от  0  до  6)  в  зависимости  от  химического  состава   и
механических свойств. Чем выше содержание углерода  и  прочностные  свойства
стали, тем больше её номер.  Буква  "Г"  после  номера  марки  указывает  на
повышенное содержание  марганца  в  стали.  Перед  маркой  указывают  группу
стали, причем  группа  "А"  в  обозначении  марки  стали  не  ставится.  Для
указания категории  стали  к  обозначению  марки  добавляют  номер  в  конце
соответствующий категории, первую категорию обычно не указывают.
Например:
      Ст1кп2 - углеродистая сталь обыкновенного качества, кипящая,  №  марки
1, второй категории, поставляется  потребителям  по  механическим  свойствам
(группа А);
      ВСт5Г  -  углеродистая  сталь  обыкновенного  качества  с   повышенным
содержанием  марганца,  спокойная,   №   марки   5,   первой   категории   с
гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В);
      Вст0 - углеродистая  сталь  обыкновенного  качества,  номер  марки  0,
группы Б, первой категории (стали марок Ст0 и Бст0  по  степени  раскисления
не разделяют).
Качественные стали маркируют следующим образом:
1) в начале марки указывают содержание углерода цифрой, соответствующей  его
   средней концентрации;
а) в сотых долях процента для сталей, содержащих до 0,65% углерода;
      05кп – сталь углеродистая качественная, кипящая, содержит 0,05% С;
      60 – сталь углеродистая качественная, спокойная, содержит 0,60% С;
б)  в  десятых   долях   процента   для   индустриальных   сталей,   которые
дополнительно снабжаются буквой "У":
      У7 – углеродистая  инструментальная,  качественная  сталь,  содержащая
0,7% С, спокойная (все инструментальные стали хорошо раскислены);
      У12 - углеродистая  инструментальная,  качественная  сталь,  спокойная
содержит 1,2% С;
2)  легирующие  элементы,  входящие  в  состав  стали,  обозначают  русскими
буквами:

А – азот    К – кобальт      Т – титан  Б – ниобий М – молибден Ф- ванадий

В – вольфрам     Н – никель  Х – хром   Г – марганец
П – фосфор  Ц – цирконий     Д – медь   Р – бор          Ю – алюминий
Е – селен   С – кремний      Ч – редкоземельные металлы

     Если после буквы, обозначающей легирующий элемент, стоит цифра, то  она
указывает содержание этого элемента в процентах. Если цифры  нет,  то  сталь
содержит 0,8-1,5% легирующего элемента, за исключением молибдена  и  ванадия
(содержание которых в солях обычно до 0,2-0,3%), а также  бора  (в  стали  с
буквой Р его должно быть не менее 0,0010%).
Примеры:
      14Г2 – низко  легированная  качественная  сталь,  спокойная,  содержит
приблизительно 14% углерода и до 2,0% марганца.
      03Х16Н15М3Б  -  высоко  легированная  качественная  сталь,   спокойная
содержит 0,03% C, 16,0% Cr, 15,0% Ni, до З,0% Мо, до 1,0% Nb.
             Высококачественные и особовысококачественные стали.
      Маркируют,  так  же   как   и   качественные,   но   в   конце   марки
высококачественной стали ставят букву А, (эта  буква  в  середине  марочного
обозначения  указывает  на  наличие   азота,   специально    введённого    в
сталь),  а  после  марки особовысококачественной - через тире букву "Ш".
Например:
      У8А  -  углеродистая  инструментальная  высоко   качественная   сталь,
содержащая 0,8% углерода;
      30ХГС-III   –   особовысококачественная   среднелегированная    сталь,
содержащая 0,30% углерода и  от  0,8  до  1,5%  хрома,  марганца  и  кремния
каждого.
Отдельные группы сталей обозначают несколько иначе.
      Шарикоподшипниковые  стали  маркируют  буквами  "ШХ",  после   которых
указывают содержание хрома в десятых долях процента:
      ШХ6 - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 0,6% хрома;
      ШХ15ГС - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 1,5% хрома и от 0,8  до
1,5% марганца и кремния.
      Быстрорежущие  стали  (сложнолегированные)  обозначают   буквой   "Р",
следующая за ней цифра указывает на процентное содержание в ней вольфрама:
Р18-быстрорежущая сталь, содержащая 18,0% вольфрама;
Р6М5К5-быстрорежущая сталь, содержащая 6,0% вольфрама  5,0%  молибдена  5,0%
кобольта.
Автоматные  стали  обозначают  буквой  "А"  и  цифрой,  указывающей  среднее
содержание углерода в сотых долях процента:
      А12 - автоматная сталь,  содержащая  0,12%  углерода  (все  автоматные
стали имеют повышенное содержание серы и фосфора);
      А40Г -  автоматная  сталь  с  0,40%  углерода  и  повышенным  до  1,5%
содержанием марганца.
                   II Классификация и маркировка чугунов.
      Чугунами называют сплавы железа с углеродом,  содержащие  более  2,14%
углерода. Они содержат те же примеси, что и сталь, но в большем  количестве.
В зависимости от состояния углерода в чугуне, различают:
     Белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии  в
виде карбида,  и  чугун,  в  котором  углерод  в  значительной  степени  или
полностью находится в свободном состоянии в  виде  графита,  что  определяет
прочностные свойства сплава, чугуны подразделяют на:
1) серые - пластинчатая или червеобразная форма графита;
2) высокопрочные - шаровидный графит;
3) ковкие - хлопьевидный графит. Чугуны  маркируют  двумя  буквами  и  двумя
цифрами,
соответствующими  минимальному  значению  временного  сопротивления  ?в  при
растяжении в МПа-10. Серый чугун обозначают  буквами  "СЧ"  (ГОСТ  1412-85),
высокопрочный - "ВЧ" (ГОСТ 7293-85), ковкий - "КЧ" (ГОСТ 1215-85).
      СЧ10 - серый чугун с пределом прочности при растяжении 100 МПа;
      ВЧ70 - высокопрочный чугун с сигма временным при растяжении 700 МПа;
      КЧ35 - ковкий чугун с ?в растяжением примерно 350 МПа.
      Для  работы  в  узлах  трения  со   смазкой   применяют   отливки   из
антифрикционного  чугуна   АЧС-1,   АЧС-6,   АЧВ-2,   АЧК-2   и   др.,   что
расшифровывается следующим образом: АЧ - антифрикционный чугун:
С - серый, В - высокопрочный, К -  ковкий.  А  цифры  обозначают  порядковый
номер сплава согласно ГОСТу 1585-79.
               III классификация и маркировка цветных сплавов.
                            1. Медь и её сплавы.
     Технически чистая медь обладает высокими пластичностью  и  коррозийной
стойкостью,    малым     удельным     электросопротивлением    и     высокой
теплопроводностью. По чистоте медь подразделяют на марки (ГОСТ 859-78):

|Марка           |МВЧк   |MOO       |МО    |Ml     |М2     |МЗ     |
|Содержание      |99,993 |99,99     |99,95 |99,9   |99,7   |99,5   |
|Cu+Ag, не менее |       |          |      |       |       |       |
|%               |       |          |      |       |       |       |

      После обозначения  марки  указывают  способ  изготовления  меди:  к  -
катодная,  б  –  бес  кислородная,   р   -   раскисленная.   Медь   огневого
рафинирования не обозначается.
      МООк - технически чистая катодная медь,  содержащая  не  менее  99,99%
меди и серебра.
      МЗ - технически чистая медь огневого рафинирования, содержит не  менее
99,5%меди и серебра.
      Медные сплавы разделяют на бронзы и латуни. Бронзы- это сплавы меди  с
оловом (4 - 33% Sn хотя бывают без оловянные бронзы), свинцом (до  30%  Pb),
алюминием (5-11% AL), кремнием (4-5% Si), сурьмой и фосфором (ГОСТ 493-79  ,
ГОСТ 613-79, ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78).
     Латуни - сплавы меди с цинком  (до  50%  Zn)  и  небольшими  добавками
алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца (ГОСТ 15527-70, ГОСТ  17711-80).
Медные  сплавы  предназначены  для  изготовления  деталей  методами   литья,
называют литейными,  а  сплавы,  предназначенные  для  изготовления  деталей
пластическим деформированием - сплавами, обрабатываемыми давлением.
     Медные сплавы обозначают начальными буквами их названия  (Бр  или  Л),
после чего следуют первые  буквы  названий  основных  элементов,  образующих
сплав, и цифры, указывающие кол-во элемента в процентах.  Приняты  следующие
обозначения компонентов сплавов:

      А – алюминий           Мц - марганец         С - свинец  Б - бериллий
      Мг – магний      Ср – серебро           Ж - железо Мш - мышьяк
      Су – сурьма      К – кремний      Н – никель Т – титан
      Кд – кадмий      О – олово        Ф – фосфор Х – хром
      Ц - цинк
Примеры:
      БрА9Мц2Л - бронза, содержащая 9% алюминия, 2% Mn, остальное  Cu  ("Л"'
указывает, что сплав литейный);
      ЛЦ40Мц3Ж - латунь, содержащая 40% Zn, 3% Mn, ~l% Fe, остальное Cu;
      Бр0Ф8,0-0,3 - бронза на ряду  с  медью  содержащая  8%  олова  и  0,3%
фосфора;
      ЛАМш77-2-0,05 - латунь  содержащая  77%  Cu,  2%  Al,  0,055  мышьяка,
остальное  Zn  (в  обозначении   латуни,   предназначенной   для   обработки
давлением, первое число указывает на содержание меди).
      В несложных по составу латунях указывают только  содержание  в  сплаве
меди:
      Л96 - латунь содержащая 96% Cu и ~4% Zn (томпак);
      Лб3 - латунь содержащая 63% Cu и -37% Zn.
                          2. Алюминий и его сплавы.
      Алюминий   -   легкий   металл,   обладающий   высокими    тепло-    и
электропроводностью, стойкий к коррозии. В зависимости  от  степени  частоты
первичный алюминий согласно ГОСТ  11069-74  бывает  особой  (А999),  высокой
(А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.).  Алюминий  маркируют
буквой А и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0%  Al;  буква  "Е"
обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния.
А999 - алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% Al;
А5 - алюминий технической чистоты  в  котором  99,5%  алюминия.  Алюминиевые
сплавы разделяют на деформируемые и литейные. Те  и  другие  могут  быть  не
упрочняемые и упрочняемые термической обработкой.
     Деформируемые  алюминиевые  сплавы  хорошо  обрабатываются  прокаткой,
ковкой, штамповкой.  Их  марки  приведены  в  ГОСТ4784-74.  К  деформируемым
алюминиевым  сплавам  не  упрочняемым  термообработкой,   относятся   сплавы
системы Al-Mn и AL-Mg:Aмц; АмцС; Амг1; АМг4,5; Амг6.  Аббревиатура  включает
в себя начальные буквы,  входящие  в  состав  сплава  компонентов  и  цифры,
указывающие содержание легирующего элемента  в  процентах.  К  деформируемым
алюминиевым сплавам, упрочняемым термической  обработкой,  относятся  сплавы
системы  Al-Cu-Mg  с  добавками  некоторых  элементов  (дуралюны,   ковочные
сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные  сплавы  сложного  хим.состава.
Дуралюмины маркируются буквой "Д" и порядковым номером, например:  Д1,  Д12,
Д18, АК4, АК8.
Чистый  деформируемый  алюминий  обозначается  буквами   "АД"   и   условным
обозначением степени его чистоты: АДоч (>=99,98%  Al),  АД000(>=99,80%  Аl),
АД0(99,5% Аl), АД1 (99,30% Al), АД(>=98,80% Аl).
     Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ  2685-75)  обладает  хорошей  жидко-
текучестью, имеет сравнительно не большую усадку и предназначены в  основном
для фасонного литья. Эти  сплавы  маркируются  буквами  "АЛ"  с  последующим
порядковым номером: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛЗО.
     Иногда маркируют по составу: АК7М2;  АК21М2,  5Н2,5;  АК4МЦ6.  В  этом
случае "М" обозначает медь. "К" - кремний, "Ц" - цинк, "Н" -  никель;  цифра
- среднее % содержание элемента.
      Из алюминиевых антифрикционных  сплавов  (ГОСТ  14113-78)  изготовляют
подшипники и вкладыши как литьем так и обработкой  давлением.  Такие  сплавы
маркируют буквой "А" и начальными буквами входящих в них  элементов:  А09-2,
А06-1, АН-2,5, АСМТ. В первые  два  сплава  входят  в  указанное  количество
олова и меди (первая цифра-олово, вторая-медь в %), в третий 2,7-3,3%  Ni  и
в четвертый медь сурьма и теллур.
                           3. Титан и его сплавы.
      Титан - тугоплавкий металл с невысокой плотностью. Удельная  прочность
титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей,  поэтому  при
замене сталей титановыми  сплавами  можно  при  равной  прочности  уменьшить
массу детали на 40%. Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается,  из
него   можно   изготовить   сложные   отливки,   но    обработка    резанием
затруднительна. Для получения сплавов с улучшенными свойствами его  легируют
алюминием, хромом, молибденом. Титан и его сплавы маркируют буквами  "ВТ"  и
порядковым номером:
      ВТ1-00, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ8, ВТ14.
      Пять титановых сплавов обозначены иначе:
      0Т4-0, 0Т4, 0Т4-1, ПТ-7М, ПТ-3В.
                           4. Магний и его сплавы.
      Среди промышленных металлов магний обладает наименьшей плотностью(1700
кг/м3). Магний и его  сплавы  неустойчивы  против  коррозии,  при  повышении
температуры магний  интенсивно  окисляется  и  даже  самовоспламеняется.  Он
обладает малой  прочностью  и  пластичностью,  поэтому  как  конструкционный
материал чистый магний не используется.  Для  повышения  химико-механических
свойств  в  магниевые  сплавы  вводят  алюминий,  цинк,  марганец  и  другие
легирующие добавки.
      Магниевые сплавы  подразделяют  на  деформируемые  (ГОСТ  14957-76)  и
литейные (ГОСТ 2856-79).  Первые  маркируются  буквами  "МА",  вторые  "МЛ".
После букв указывается порядковый номер сплава в соответствующем ГОСТе.
Например:
      МА1-деформируемый магниевый сплав №1;
      МЛ19-литейный магниевый сплав №19
      Ниже   приведены   индивидуальные   задания   по   расшифровке   марок
конструкционных материалов.

| |МАРКИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.                                |
|1|БСт3кп, 08Х20Н14С2, Р9, СЧ25, М006, Амч3, ВТ1-00, МЛЗ            |
|2|11Х11Н2В2МФ, ШХ30, У11, ВЧ45, БрА9Мц2Л, АЛ19, ВТ1-0, МЛ4         |
|3|25ХГС А, Р6М5Ф2К8, 50, КЧ50, БрА7Мц15ЖЗН2Ц2, А6, ОТ4-0, МА1      |
|4|45ХНЗМФА, ШХ9, 20пс, АЧС-4, Бр04Ц7С5, АД0Е, ОТ4-1, МА2           |
|5|10Х17Н13М2Т, А20, Ст6, АЧК-1, БрОФ4-0, 25; АЛЗЗ, ОТ-4, МЛ19      |
|6|Ст5ГпсЗ, 25Х13Н2, 15кп, АВЧ-1, ЛС63-2, Амц, ВТ5, МЛ15            |
|7|16Х11Н2ВМФ, А40Г, ШХ15, СЧ10, ЛА77-2, Д16, ВТ9, МА18             |
|8|45Х22Н4МЗ, У 13, ВСт2пс2, ВЧ1СО, М2р, АЛ25, ВТ14, МА15           |
|9|31Х19Н9МВБТ, Р9, 45, КЧ45, БрСуЗНЗЦЗС20Ф, А8, ВТ16, МЛ5          |
|1|12Х18Н9Т, ШХ15ГС, А20, АЧС-5, ЛЦ40МцЗА, АЛ21, ВТ20, МА17         |
|0|                                                                 |
|1|ВСт3пс, 20Х, Р12, АЧВ-2, ЛЖМц59-1-1, АК4М4, ВТ22, МЛ6            |
|1|                                                                 |
|1|15Х60Ю, Р6М5, У13А, АЧК-2, ЛС59-1, Д12, ПТ-7М, МЛ10              |
|2|                                                                 |
|1|38Х2МЮА, ВСт4пс2, 50Г, АЧС-3, Л68, А5Е, ПТ-ЗВ, МА-12             |
|3|                                                                 |
|1|36Х18Н25С2, А30, ВСт2кбп, КЧ60, БрАЖНЮ-4-4, АЛ2, ВТ9, МА11       |
|4|                                                                 |
|1|40ХМФА, РОМЗФ2, АЗ0, ВЧ80,БрА7Мц15ЖЗН2Ц2, АК9, ВТ5, МЛ8          |
|5|                                                                 |
|1|Ст0, 30Х13, Р6М5Ф2К8, Сч15, БрА9Ж4Н4Мц1, Амг6, ВТ1-0, МА21       |
|6|                                                                 |
|1|09Х16Н4Б, ВСт3Г, ШХ6, СЧ18, ЛЦ23АбЖЗМц2, Д16, ВТ16, МЛ19         |
|7|                                                                 |
|1|45ХНЗМФ-Ш, У11, All, ВЧ70, ЛАМш77-2-0,05, АЛ23, ВТ5.МА18         |
|8|                                                                 |
|1|14Г2АФ, РОМ2ФЗ, ВСт5сп, СЧ24, Бр0Фб, 5-0, 15; Д18, ВТ1-00, МА19  |
|9|                                                                 |
|2|15Х7Н2Т-Ш, Р6М5Ф2К8, ШХ9, КЧ63, ЛК80-3, АК4М4.ВТ22, МЛ8          |
|0|                                                                 |
|2|ВСт1, 50ХГ, РОМЗФ2, АЧС-6, БрКМцЗ-1, АК7, ВТ20,МЛ12              |
|1|                                                                 |
|2|08Х18Т1, У10А, 30пс, ВЧ40, Бр06Ц6СЗ, АЛ9, ПТ-3В, МА2             |
|2|                                                                 |
|2|Р12, 13Х14НВ2ФР, Ст5пс3, СЧ20, ЛЦ38Мц2С2, Амг2, ВТЗ, МЛ4         |
|3|                                                                 |
|2|У9, 07Х25Н13, ШХ15, КЧ35, БрАЖНМц9-4-4-1, АД0, ВТ14, МА20        |
|4|                                                                 |
|2|А11, 20Х12ВНМФ, 25сп, ВЧ80, ЛАНКМц75-2-2, 5-0,5-0,5; А7,ВТ9, МЛ9 |
|5|                                                                 |



смотреть на рефераты похожие на "Классификация и маркировка сталей, чугунов и различных сплавов "