МЕТА : ЛЕГУВАННЯ СТАЛЕЙ ОСНОВНИМИ ХІМІЧНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ

1. Всі легуючі елементи підвищують міцність.

2. Легуючі елементи, які утворюють карбіди, подрібнюють зерно при кристалізації.

3. Спеціальні властивості (корозійну стійкість, жаростійкість, жароміцність, теплостійкість легуючі елементи надають лише при значній кількості в сталях (хром 8- 13%, нікель 8-12%, вольфрам, молібден більше 5%).

4. Окремі хімічні елементи:

Хром - при кількості більше ніж 13% надає корозійну стійкість, більше 5% жаростійкість (окалиностійкість).

Нікель - одночасно з міцністю надає в'язкість, а також жароміцність (більш 8%). Кремній - в ресорно-пружинних сталях надає пружність, а у високотемпературних сталях - жаростійкість.

Марганець - сприяє росту аустенітного зерна при перегріві.

Вольфрам і молібден - утворюють важкорозчинні карбіди і при значній кількості (більше 5%) надають теплостійкість.

Титан і ванадій - переважно для подрібнення зерна і стримання його росту при нагріванні. В корозійно-стійких сталях титан запобігає міжкристалітній корозії. Алюміній - підвищує твердість при азотуванні, а також жаростійкість. 1. Сплави на основі міді: латуні і бронзи.

Латуні - це сплави на основі міді, в яких головним легуючим елементом є цинк. Вони бувають прості, які мають в своєму складі тільки мідь і цинк, та багатокомпонентні. Останні мають в своєму складі, крім цинку, різні хімічні елементи для підвищення міцності (алюміній, нікель), корозійної стійкості (олово, алюміній), антифрикційності (свинець, кремній), оброблюванності різанням (свинець) та ін. В техніці застосовують латуні з вмістом цинку до 45%. В залежності від кількості цинку існують однофазні а - латуні (до 39% цинку), та двофазні а + B - латуні (39-45% цинку). По технологічному признаку латуні поділяються на такі, що оброблюються тиском та ливарні. Однофазні латуні мають високу пластичність і їх використовують для виготовлення тонкого дроту, тонкостінних трубок, наприклад, радіаторних, змійовиків, гільз, ювелірних виробів.

Cередній вміст легуючого елемента, що позначається цією літерою в відсотках. Якщо вуглецю або легуючого елемента міститься близько 1%, то цифри не ставляться. Буква А на кінці марки позначає, що дана сталь належить до високоякісних.

Наприклад:

а) сталь 35Х2ГСА має 0,35% вуглецю, 2% хрому, 1% марганцю, 1% кремнію. А - означає, що ця сталь високоякісна;

б) сталь 110Г13 містить 1,10% вуглецю, 13% марганцю;

в) сталь ХВ5 має 1% вуглецю, 1% хрому, 5% вольфраму;

г) сталь 9ХС містить 0,9% вуглецю, 1% хрому, 1% кремнію.

У високовуглецевих інструментальних сталях цифри, які показують вміст вуглецю, взагалі опускаються, наприклад марка XI2М означає сталь з вмістом 1,5... 1,7%С, 12% хрому і 0,5% молібдену.

Деякі леговані сталі виділені в окремі групи і позначаються буквами: ПІ - шарикопідшипникові, Р - швидкорізальні, Е - для постійних магнітів. КЛАСИФІКАЦІЯ ЛЕГОВАНИХ СТАЛЕЙ

1. За структурою в стані відпалу:

1.1. Доевтектоїдні, зі структурою легований ферит і евтектоїд: сталі 20ХНЗА; 18ХГТ; 40Х.

1.2. Евтектоїдні, зі структурою тільки евтектоїду: сталь 80Х.

1.3. Заевтектоїдні, зі структурою евтектоїд і вторинні карбіди: сталі 9ХС, ШХ15, ХВГ.

1.4. Ледебуритні (карбідні): зі структурою евтектоїду, евтектичних (первинних) і вторинних карбідів: сталі Р18, Р14Ф4, Х12М.

1.5. Аустенітні - структура легований аустеніт: сталі 110Г13, 12Х18Н1 ОТ.

1.6. Феритні - структура легований ферит: сталі 10X17, 10X25.

2. За призначенням: конструкційні, інструментальні та сталі з особливими властивостями.

2.1. Конструкційні - застосовують для виготовлення різних деталей машин, при цьому в цих сталях міститься хрому, марганцю, кремнію до 2%, нікелю до 4%. Приклади конструкційних сталей:

2.1.1.Низьковуглецеві, які піддаються цементації: 15Х, 18ХЕТ, 12ХНЗА, 25ХНР.

2.1.2. Середньовуглецеві, які піддаються поліпшенню: 35ХГСА, 40Х, 45Г2.

2.1.3. Ресорно-пружинні: 55С2, 60Г, 60С2ХФА, 65С2ВА.

2.1.4. Шарикопідшипникові: ШХ9, ШХ15 (0,9% і 1,5% хрому відповідно).

2.1.5. Будівельні: 10Г2С, 15ХСНД, 15ГФ.

3. Інструментальні сталі застосовують для різного інструменту. Вони повинні мати високу твердість і зносостійкість.

3.1. Сталі для різального інструменту:

3.1.1. Низької теплостійкості (до 250оС): ХГ, 9ХС, ХВГ, ХВСГ.

3.1.2. Підвищеної (середньої) теплостійкості до бООоС): Р9, Р6М5, Р9К5, Р14Ф4.

3.1.3. Сплави високої теплостійкості (до ІОООоС) ВК6, Т15К6, ТТ7К10.

3.2. Сталі для вимірювального інструменту.

Ці сталі повинні мати високу твердість, зносостійкість і зберігати постійність розмірів. Для виготовлення плиток, калібрів, шаблонів застосовують високовуглецеві хромисті сталі, наприклад, ХВГ, ХВ5. Найчастіше такі сталі після гартування обробляють холодом (для повного перетворення залишкового аустеніту в мартенсит).

3.3. Сталі для штампового інструменту:

3.3.1. Холодного деформування середніх розмірів: 9ХС, Х6ВФ.

3.3.2. Холодного деформування різних розмірів, особливо високоточних: Х12М, Х12Ф.

3.3.3. Гарячого деформування середніх розмірів: 5ХНТ, 5ХНВ.

3.3.4. Гарячого деформування великих розмірів важконавантажених: 4Х2В5МФ, 5ХЗВЗМФС.

Двофазні латуні мають більшу міцність але меншу пластичність, їх використовують для деталей машин, водяної арматури, різних заготовок.

Ливарні латуні мають в своєму складі ті ж елементи що й латуні для обробки тиском, але більш леговані цинком і іншими елементами. У них менший інтервал кристалізації, а тому й кращі ливарні властивості.

МАРКУВАННЯ ЛАТУНЕЙ

Латуні маркуються літерою "Л". Прості латуні: Л96, Л85, Л59, де число показує кількість міді у відсотках, а решта цинк. В багатокомпонентних латунях легуючі елементи позначаються початковою літерою назви цього елемента:

А - алюміній, Б - берилій, Ж - залізо, К - кремній, Н - нікель, О - олово, С - свинець, Ф - фосфор.

Приклади:

1. Латуні, що оброблюються тиском: Л96, Л70, ЛАН65-3-2 (міді 65%, алюмінію 3%, нікелю 2%, решта цинк) - суднобудування, електричні машини, ЛА85-1 - для виготовлення атрибутів відзнак (замінник золота), Л070-1 - стійкість проти корозії в прісній та морській воді, ЛС64-2 - добре оброблюється різанням (автоматна), антифрикційні властивості.

2. Ливарні латуні. Маркуються по типу легованих сталей: ЛЦ14КЗСЗ (цинку 14%, кремнію 3%, свинцю 3%, решта мідь) - підшипники, втулки; ЛЦЗОАЗ - корозійностійкі деталі; ЛЦ25С2 - штуцери гідросистем.