Стали конструкционные углеродистые обыкновенного качества

группы А поставляют с механическими свойствами.

группы Б поставляют с химическим составом, без гарантии механических свойств.

группы В поставляют с механическими свойствами и химическим составом.

Углеродистые стали обыкновенного качества, бывают спокойными (сп), полуспокойными (пс) и кипящими (кп) . В их составе разное содержание кремния: спокойные 0, 12-0, 3 % Si, полуспокойные 0, 05- 0, 17 % Si, кипящие < 0, 07 % Si.

Углеродистые стали обыкновенного качества обозначаются буквами " Ст", за которыми следует цифра, указывающая порядковый номер марки стали, а не среднее содержание углерода в ней, хотя с повышением номера от Ст1 до Ст6 содержание углерода в стали увеличивается. Буквы Б и В указывают перед маркой. Для стали группы А группа А не ставилась перед маркой. Для обозначения степени раскисления после номера марки добавляют один из индексов – сп, пс, кп, а категория нормируемых свойств (кроме категории 1) указывается последующей цифрой. Полуспокойные стали могут иметь повышенное содержание марганца (до 1, 2 %). В этом случае после номера стали ставится буква " Г". Так, ВСт3сп5 означает, что сталь Ст3, спокойная, группы В, категории 5 (нормируемыми для этой категории показателями являются: химический состав, временное сопротивление при растяжении, предел текучести, относительное удлинение, изгиб, ударная вязкость при –20 °С); Ст2кп означает, что сталь Ст2, кипящая, группы А, категории 1 (нормируемые показатели: временное сопротивление при растяжении и относительное удлинение); БСт5Гпс2 означает, что сталь Ст5, полуспокойная, с повышенным содержанием марганца, группы Б, категории 2 (нормируется содержание С, Мn, Si, Р, S, As, N, Сr, Ni, Сu).

Стали углеродистые качественные

Углеродистые конструкционные качественные стали обозначают двузначным числом, указывающим среднее содержание углерода в сотых долях процента (например, 05, 10, 15, , 80, 85) для обозначения котельных марок в конце ставится буква К ( например 20К ).

Качественными углеродистыми сталями являются стали марок 08, 10, 15, 20 …, 75, 80, 85. К этому классу относятся также стали с повышенным содержанием марганца (0, 7 – 1, 0 %) марок 15Г, 20Г, 25Г..., 65Г, имеющих повышенную прокаливаемость.

Легированные стали

Легированные стали – это сплавы на основе железа, в химический состав которых специально введены легирующие элементы. В легированных сталях содержание отдельных элементов больше, чем этих же элементов в виде примесей. V, Nb, Тi, Zr, В,

Легированные сталимаркируются первые две цифры указывают на содержание углерода в сотых долях процента (отсутствие цифр означает, что среднее содержание углерода составляет около 0, 01%), затем последовательно указываются буквы, наличие в стали легирующего элемента, за каждой из букв одной или двумя цифрами указывается примерное содержание данного элемента в процентах (отсутствие цифр означаетдо 1, 5%). Обозначения в марках стали: Г – марганец, С – кремний, Х – хром, Н – никель, М – молибден, В – вольфрам, Ф – ванадий, Т – титан, Д – медь, Ю – алюминий, Б – ниобий, Р – бор, А – азот (в конце обозначения не ставятся). Буква " А" в конце марки указывает, что сталь относится к категории высококачественной (30ХГСА), если та же буква в середине марки – сталь легирована азотом (16Г2АФ), в начале марки буква " А" указывает на то, что сталь повышенной обрабатываемости (автоматная) – А35Г2. Индекс " АС" в начале марки указывает, что сталь повышенной обрабатываемости (автоматная) со свинцом (АС35Г2), а Ш (через дефис) – особо высококачественную., конструкционная сталь, содержащая 0, 42 – 0, 5 % С; 0, 5 – 0, 8 % Мn; 0, 8 – 1, 0 % Сr; 1, 3 – 1, 8 % Ni; 0, 2 – 0, 3 % Мо и 0.1 – 0, 18 % V, обозначается маркой 45ХН2МФ.

В зависимости от количества легирующего элемента

1. низколегированные с содержанием до 2, 5%,

2. среднелегированные с содержанием от 2, 5% до 10%,

3. высоколегированные с содержанием > 10%.

По основным свойствам в зависимости от назначения легированная сталь разделяется на следующие группы:

1. Сталь повышенной прочности. Обычно это низколегированные стали.Это стали марок 16ГС; 09Г2С; 10Г2С1. Стали неустойчивы во многих агрессивных средах.

2. Теплоустойчивые стали. Механические свойства этих сталей изменяются незначительно с повышением температуры: отличаются высоким сопротивлением ползучести и пределом длительной прочности.Мо. К этим сталям относятся стали марок: 15М; 20М; 12ХМ; 12МХ; 15ХМ; 15Х5М; 20Х5МЛ; 15Х5ВФ; 20Х8ВЛ.

3. Коррозионно-стойкиестали обладают стойкостью против различных видов коррозии и хорошо сопротивляются воздействию кислых сред.Во всех сталях, предназначенных работать в агрессивных средах в первую очередь содержится Сr. Однако чисто хромистые стали обладают низкой прочностью, поэтому их легируют Ni; Mn; Ti; Mo.

Наиболее распространены стали типа 18 – 8 (18% Cr и 8% Ni). 12Х18Н10Т ( Х18Н10Т); 08Х18Н10Т (0Х18Н10Т).

4. Жаростойкиестали и сплавы (окалиностойкие), обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при t> 550⁰С, работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии.Cr; Si; AI; Ni. стали марки 10Х17; 08Х13 и т. д., хромоникелевые стали типа 18 – 8 и сплавы типа нихром: с 80% Ni и 20% Cr, сплавы на никелевой основе с высоким содержанием Cr –Н78Т.

жаропрочных и жаростойких сплавов на железоникелевой и никелевой основах состоит только из буквенных обозначений элементов, за исключением никеля, после которого указывается цифра, обозначающая его среднее содержание в процентах.

сплав, содержащий < 0, 07 % С; 19, 0-22, 0 % Сr; 2, 4-2, 8 % Тi; 0, 6-1, 0 % Аl; < 4, 0 % Fе, остальное никель, обозначается ХН77ТЮ (ЭИ437). Стали для отливок маркируют так же, как и деформируемые, но с добавлением буквы " Л" в конце марки.

5. Жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии в течении определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью, то есть обладающие одновременно свойствами теплоустойчивости и окалиностойкости (при t> 550⁰С). Cr и Mo; 15Х5М; Cr и Ni; 14Х17Н2; 20Х23Н18; 15Х5ВФ.

Чугун

Чугун - это железоуглеродные сплавы на основе железа, содержащие углерода более 2, 14 % (до 4%), примесей Mn, Si, S до 0, 8 %, Р - до 2, 5 %.

Чугуны обладают хорошими литейными свойствами, жаростойкостью, коррозионной стойкостью и антифрикционными качествами, широкое применение. недостатки: высокая хрупкость, сложность обработки резанием, высокие коэффициенты линейного расширения, сильная зависимость прочностных характеристик от температуры, трудность, а в ряде случаев и невозможность сварки.

Классификация чугунов

Чугун может быть классифицирован по многим признакам:

– постепени графитизации чугуны подразделяются на:

а) белый ( не графитизированный ), в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита (Fe₃C) или в карбидах других элементов (Cr, Mo, V, Ti и др.);

б) отбеленный или половинчатый (частично графитизирован);

в) графитизированный (серый (СЧ), высокопрочный (ВЧ) и ковкий КЧ) ), в котором большая часть или даже весь углерод находится в свободном состоянии.

– по эксплуатационным характеристикам чугуны

классифицируют:

а) износостойкие;

б) антифрикционные;

в) коррозионно-стойкие;

г) жаропрочные;

д) жаростойкие;

е) немагнитные.

– по прочности чугуны классифицируют на:

а) обыкновенной прочности ( );

б)повышенной прочности );

в) высокой прочности ).

– по твердости чугуны:

а) мягкий (HB< 149);

б) средний (HB 149 – 197);

в) повышенной твердости (HB 197 – 269);

г) твердый (HB> 269).

– по пластичности чугуны классифицируют на:

а) непластичный ( );

б) малопластичный ( );

в) пластичный ( );

г) повышенной пластичности ( ).

– по структуре металлической матрицы чугуны делятся на:

а) ферритные;

б) перлитные;

в) аустенитные;

г) белые;

д) со смешанной структурой

– перлито-ферритные;

– половинчатые (перлит + цементит);

–аустенитно-мартенситные и др.

Графитизированный чугун подразделяется по форме графита на чугун:

а) с пластинчатым графитом (СЧ);

б) с шаровидным или глобулярным графитом (ВЧ);

в) хлопьевидным или гнездообразным графитом (КЧ).

Маркировка и область применения чугунов Серые чугуны(СЧ)

В серых чугунах большая часть или даже весь углерод находиться в свободном состоянии в виде пластинчатого графита.

Серый чугун обозначается начальными буквами СЧ и значениями временного сопротивления при растяжении σ _в

Например, СЧ15 означает - серый чугун с временным сопротивлением (пределом прочности) при растяжении σ _в = 15 кгс/мм² (150 МПа). Серые чугуны используют для деталей относительно сложной конфигурации, требующих литой заготовки. Из него изготавливают: стойки опор, крышки, колпачки и тарелки ректификационных колонн, гарнитуру печей (шиберы, заслонки, задвижки, дверцы), элементы погружных конденсаторов, корпусы, втулки и поршни паровых насосов, корпусы трубопроводной арматуры, литьё для компрессоров и насосов и

Из серого чугуна допускается изготавливать детали аппаратов, работающих под давлением до 1 МПа при температуре от – 15°С до +250°С. Серый чугун не применяют для изготовления деталей, подверженных значительным динамическим нагрузкам из-за низкой ударной вязкости.

Высокопрочный чугун(ВЧ)

Высокопрочные (модифицированные) чугуны (с шаровидным графитом). Их получают обработкой расплавленного чугуна магнием или другими модифицирующими присадками Это позволяет применить его вместо сталей для деталей, работающих в условиях значительных переменных напряжений (коленчатые валы).

В нефтепереработке из высокопрочного чугуна изготавливают узлы и детали с повышенными механическими свойствами: колеса центробежных насосов, цилиндры поршневых насосов, литьё для компрессоров, корпусы насосов и т.д. ВЧ имеет хорошие литейные свойства – высокую жидкотекучесть, незначительную склонность к образованию горячих трещин, вместе с тем его склонность к образованию усадочных раковин и литейных напряжений выше, чем у серого чугуна. Кроме того, ВЧ имеет удовлетворительную коррозионную стойкость (не ниже, чем СЧ), жаростойкость, хладостойкость, антифрикционные свойства, обрабатываемость резанием и может подвергаться сварке и автогенной резке.

Высокопрочный чугун обозначают: ВЧ 35, ВЧ 40…ВЧ 100, где 35, 40, 100 - (временное сопротивление) предел прочности при растяжении σ _в (кгс/мм²). Ранее высокопрочный чугун обозначался ВЧ 42-12, где 42 - предел прочности при растяжении, 12 - относительное удлинение, δ в %.

Ковкий чугун

Ковкий чугун получают отжигом белого чугуна, его применяют для деталей, требующих по своей форме литой заготовки, не допускающих хотя бы случайную ударную нагрузку.

При термообработке белого чугуна изменяется его структура (ферритная с хлопьевидным графитом), благодаря этому получаемый ковкий чугун обладает хорошими литейными свойствами, высокой прочностью, высоким модулем упругости.

Ковкий чугун обозначают: КЧ 30-6, КЧ 33-8, КЧ 60-3, где цифры 30, 33, 60 -обозначают временное сопротивление σ _в, равное соответственно 300, 330 и 600 МПа, а цифры 6, 8 и 3 - относительное удлинение в процентах.

Специальные чугуны

Широкое применение находят чугуны, обладающие повышенной прочностью (высокопрочные чугуны), жаро- и коррозионно-стойкие, антифрикционные, ковкие чугуны и некоторые специальные марки чугуна.

Жаростойкие, жаропрочные, коррозионно-стойкие, высококремнистые и высокохромистые - это чугуны, легированные хромом, медью, никелем, молибденом и другими элементами.

Жаростойкие чугуны предназначены для работы при высоких температурах. Обладают достаточной жаростойкостью, т.е. способностью оказывать сопротивление окалинообразованию. ЖЧХ, ЖЧХ16, ЖЧС5, ЖЧО30.

Жаростойкие чугуны, содержащие до 32% Сr и 1 -2% Si применяются в котельно-топочном оборудовании. Чугуны марки ЖЧХ 0, 8, ЖЧХ 1, 5, ЖЧ6 5, 5 используют при изготовлении узлов и деталей, работающих при температурах соответственно +550, 600 и 800 °С, а чугуны ЖЧХ 16 и ЖЧХ 30 обладают хорошей стойкостью до температур 1000-1200 °С при действии дымовых газов, содержащих сернистые соединения.

ЖЧХ16 содержит 15-32 % Cr и 1-2 % Si

Жаропрочные чугуны легируют хромом и никелем, они могут иметь пластинчатую или шаровидную формы графита; металлическая основа чаще бывает аустенитной. Чугуны ЧН19Х3Ш, ЧН11Г7Х2Ш применяют в нефтяной и химической промышленности, в газотурбиностроении для изготовления деталей компрессоров по сжижению газов, выпускных патрубков дизелей.

Коррозионно-стойкие чугуны легируют хромом, никелем, медью, молибденом и кремнием. Эти чугуны стойки в щелочах, растворах соды, морской воде. Чугуны СЧЩ-1 и СЧЩ-2 применяют при изготовлении котлов для плавки каустика. Чугуны ЧНХТ, ЧН1ХМД, ЧН1МШ применяют в двигателестроении для отливки поршневых колец, направляющих втулок головок цилиндров, выпускных патрубков, поршней и гильз.

Высококремнистые чугуны (ферросилиды) С 15, С 17 применяют для изготовления корпусов, деталей и узлов простой конфигурации для работы с сильноагрессивными средами (растворы солей, азотная и серная кислоты), при давлении до 0, 25 МПа и температуре от 0 до + 700°С: поршневых насосов (цилиндры, поршни, клапаны, седла), для оборудования по производству концентрированных серной и азотной кислот (лопатки мешалок, фитинги, втулки, реакционные аппараты, трубопроводы).

Высокохромистые сплавы обладают коррозионной стойкостью в азотной, серной, уксусной, фосфорной кислотах, в растворах солей, щелочей и морской воде. Из этих чугунов изготавливают детали насосов, реторты, конденсаторы, вентили, трубы, мешалки для химических производств.

Неметаллические материалы

Применяются как в качестве самостоятельных конструкционных материалов для аппаратуры, работающей без давления или под небольшим избыточным давлением, так в качестве футеровочных материалов для защиты аппаратуры от разрушающего действия агрессивных сред.

применение неметаллических химически стойких материалов позволяет заменить остродефицитных дорогостоящих высоколегированных сталей, цветных металлов и сплавов. применение неметаллических химически стойких конструкционных материалов представляет единственную возможность для осуществления технологического процесса.

Неметаллические материалы условно можно разделить на две группы: неорганические корросионноустойчивые материалы и неметаллические материалы на органической основе.

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

К цветным металлам относятся все металлы за исключением железа, марганца, хрома и сплавов на их основе. Это Cu, Al, Mg, Ti, Zn, Ni, Pb, Sn.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 Следующая ⇒