Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 [ 68 ] 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

напряжения и получить в стали лучшее сочетание прочности и вязкости.

Легирующие элементы, упрочняя ферритную основу и увеличивая дисперсность карбидных частиц, повышают прочность стали после улучшения. Наиболее сильно упрочняют стали Ni, Мп и Si.

Для подавления обратимой отпускной хрупкости стали легируют молибденом (или вольфрамом).

Стали, содержащие кремний, после изотермической закалки обеспечивают высокую вязкость и пониженную чувствительность к надрезу.

Маркировка легированных конструкционных сталей

Легированные конструкционные стали маркируют цифрами и буквами, например 15Х, 45ХФ, 12ХНЗА, 20Х2Н4А, 18ХГТ и т. д. Двузначные цифры, приводимые в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент: А - азот, Б - ниобий, В - вольфрам, Г - марганец, Д - мелъ, Е - селен, К - кобальт, Н - никель, М - молибден, П - фосфор, Р - бор, С - кремний, Т - титан, Ф - ванадий, X - хром, Ц - цирконий, Ч - редкоземельный, Ю - алюминий.

Цифры после букв указывают примерное содержанке соответствующего легирующего элемента в целых процентах; отсутствие цифры указывает, что оно составляет до 1,5 % и менее. Основная масса легированных конструкционных сталей выплавляется качественными « 0,035 % Р и < 0,035 % S).

Высококачественные стали содержат меньше вредных примесей « 0,025 % S и < 0,025 % Р) и обозначаются буквой А, помещенной в конце марки. Особо высококачественная сталь обозначается буквой Ш в конце марки (например. ЗОХГСШ).

Стали повышенной и высокой обрабатываемости резанием (автоматные стали (ГОСТ 1414-75))

Для улучшения обрабатываемости резанием применяют углеродистые стали с повышенным содержанием серы (0,08-0,3 %) и фосфора (0,06 %). В этих сталях сера находится в виде сульфидов марганца, вытянутых вдоль направления прокатки, которые способствуют

образованию короткой и ломкой стружки. При повышенном содержании серы уменьшается трете между стружкой и инструментом из-за смазывающего дей-•ствия сульфида марганца. Фосфор, повышая твердость, прочность и порог хладноломкости, способствует образованию ломкой стружки и получению гладкой блестящей поверхности при резании.

Углеродистые стали с повышенным содержанием серы и фосфора - автоматные стали - маркируют буквой А с цифрами за ней (цифры - среднее содержание углерода): АН, А12, А20, АЗО, А35, А401. Эти стали выпускают без термической обработки, в виде калиброванных высокоотпущенных (отожженных) и калиброванных иагартованных профилей.

Улучшение обрабатываемости стали достигается и в результате микролегирования стали Pb, Са, Se, Те, образующими в структуре металлические и неметаллические включения. Эти включения создают в очаге резания внутреннюю смазку - тончайший слой, препятствующий охватыванию материала инструмента с материалом обрабатываемой детали, вследствие чего легче отделяется стружка. Легирование стали 0,15-0,3 % РЬ повышает скорость резания на 20-35 %, а при сохранении постоянной скорости резания увеличивает стойкость инструмента в 2-7 раз.

Для деталей, изготовляемых из прутков на металлорежущих и холодновысадочных автоматах, широко применяют улучшаемые автоматные стали, содержащие свинец - АС38Г2, АСЗОХМ, АС38ХГМ, и АС40ХТНМ, и цементуемые стали АС12ХН, АС14ХГН, АС19ХГН (цифры указывают содержание углерода в сотых долях процента). Следует иметь в виду, что свинец снижает предел выносливости a i высокопрочных сталей (о > > 1200 МПа) и способствует их хрупкому разрушению при нагреве до 200-500 °С. Стали для деталей, подвергающихся сложной механической обработке (коленчатые валы, шатуны и др.), а также коррозионностой-кие стали для улучшения их резания имеют повышенное содержание серы (0,06-0,10 %), кроме того, их легируют селеном (0,04-0,10 %); стали А35Е, А40ХЕ (Е - селен) применяют после нормализации. Кальций-содержащие стали (0,002-0,008 %) дешевы и могут быть рекомендованы для широкого использования (АЦ20, АЦ40, АЦ40Х, АЦ20ХНЗ и др.).

Конструкционные {строительные) низколегированные стали (ГОСТ 19281-73).

Низкоуглеродистые (до 0,22 % С) низколегированные стали содержат повышенное количество Мп (до 1,8 %), Si (до 1,2 %), Сг (до 0,8 %), а также Ni (до 0,8 %), V (до 0,15 %), Ti (до 0,03 %) к азота (до 0,15 %). Эти стали в виде листов, сортового и фасонного проката поковок и штамповок используют в строительстве и машиностроении для сварных конструкций в основном без дополнительной термической обработки.

Чаще применяют стали 14ХГС, 17ГС, 092ГС, 10Г2С1, 10Г2С1Д, 14Г2, 142Ф, 15ХСНД, 15Х26СФ, 16Г2САФ и др.

Легирующие элементы, растворяясь в феррите и аустените, уменьшают размер зерна и, увеличивая склонность аустенита к переохлаждению, способствуют измельчению карбидной фазы. Поэтому низколегированные стали по сравнению с углеродистой сталью обыкновенного качества (Ст2, СтЗ) имеют более высокие значения временного сопротивления разрыву и предела текучести при сохранении хорошей пластичности, меньшей склонности к старению и хладноломкости. Применение низколегированных сталей с 0,2 = 350 МПа взамен углеродистых позволяет сэкономить до 15 % металла, а при Og 2 = 400 МПа экономия достигает 25-30 %.

Низколегированные стали хорошо свариваются. После нормализации низколегированных сталей улучшается пластичность и вязкость, уменьшается склонность к хрупкому разрушению. Некоторые стали (14Г2, 17ГС, 15ХСНД) поставляют после закалки и отпуска, что повышает их прочность, понижает порог хладноломкости и склонность к старению.

Применение в строительстве термически обработанных профилей и листов на низколегированной стали с Оог = 400 -f- 500 МПа дает экономию металла до 50 %. Хорошее сочетание механических и технологических свойств достигается при легировании низкоуглеродистой стали с 0,08-0,18 % V и < 0,02 % N. При взаимодействии ванадия с азотом образуется нитрид ванадия, позволяющий получить сталь с очень мелким зерном (балл 10-12) и низким порогом хладноломкости (- 80 °С). На этом принципе разработаны и освоены