Классификация легированных сталей

В основу классификации легированных сталей заложены 4 признака:

- расновесная структура (после обжига);

- структура после охлаждения на воздухе (после нормализации),

- состав,

- назначения стали.

По типу расновесной структуры. Стали подразделяются на доэвтектоидные, эвтектоидные, заэвтектоидные и ледебуритные.

Эвтектоидные стали имеют перлитную структуру. А доэвтектоидные и заэвтектоидные, наряду с перлитом, содержат соответственно избыточный феррит или вторичные карбиды.

В структуре литых ледебуритных сталей присутствует эвтектика (ледебурит), образованная первичными карбидами вместе с аустенитом, поэтому по структуре они могут быть отнесены к белым чугунам. Но их причисляют к сталям с учетом меньшего, чем у чугунов, содержания углерода (меньше 2 %) и возможности подвергать пластической деформации.

Таким образом, с учетом фазового равновесия, легированные стали относят ферритному, перлитному, карбидному, или аустенитному классу.

Классификация по структуре после нормализации предполагает разделение сталей на 3 основных класса:

1. Перлитный,

2. мартенситный,

3. аустенитный.

Такие разделение обусловлено тем, что с увеличением содержания легирующих элементов в стали, возрастает устойчивость аустенита в перлитной области, одновременно снижается температурная область мартенситного превращения. Все это приводит к изменению получаемых при нормализации структур от перлита (сорбита, тростита, бейнита) в относительно малолегированных сталях до мартенсита (в легированных) и аустенита (в высоколегированных).

Классификация по химическому составу предполагает разделение легированных сталей на:

- хромистые;

- хромоникелевые,

- хромоникельмолибденовые,

- марганцовистые и др.

Согласно той же классификации стали подразделяют по общему количеству легирующих элементов в них на:

- низколегированные (до 2,5 %),

- легированные (2,5-10 %),

- высоколегированные (более 10 %).

Разновидностью классификации по химическому составу является классификация по качеству.

Качество стали – это комплекс свойств, обеспечиваемых металлургическим процессом, таких как однородность химического состава, строения и свойств стали, ее технологичность. Эти свойства зависят в основном от содержания газов (кислород, азот, водород) и вредных примесей (серы и фосфора).

По назначению стали подразделяют на конструкционные (например, цементуемые, улучшаемые) инструментальные и с особыми свойствами. К последним относят «автоматные», пружинные, шарикоподшипниковые, износостойкие, коррозионностойкие, теплоустойчивые, жаропрочные, электротехнические и другие.

7.3. Маркировка легированных сталей

Обозначение марки включает в себя цифры и буквы, указывающие на примерный состав стали.

В начале марки приводятся двузначные цифры (например 12ХН3А), указывающие среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Буквы справа от цифры обозначают легирующие элементы:

А – азот, Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, Е - селен, К – кобальт, Н – никель, М – молибден, П – фосфор, Р – бор, С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, Х – хром, Ц – цирконий, Ч – редкоземельные элементы, Ю – алюминий.

Следующие после буквы цифры указывают примерное содержание (в целых процентах) соответствующего элемента (при содержании менее 1,5% цифра отсутствует, например 30ХГС).

Высококачественные стали обозначаются буквой А,

А особовысококачественные – буквой Ш, помещаемыми в конце марки (например 30ХГСА, 30ХГСШ).

Если буква А расположена в средине марки (напр. 14Г2АФ), то это свидетельствует о том, что сталь легирована азотом.

При обозначении автоматных сталей с повышенной обрабатываемостью резанием буква А ставится в начале марки (например А20, А40Г). Если автоматная сталь легирована свинцом, то обозначение марки начинается с сочетания букв АС.

Маркировка шарикоподшипниковой стали начинается с буквы Ш (ШХ15, где 15- среднее содержание хрома в десятых долях %).

В начале обозначения марки быстрорежущих сталей стоит буква Р, за которой следует цифра, отражающая концентрацию вольфрама (Р18).

Опытные стали, выплавленные на заводе «Электросталь», первоначально обозначают буквами ЭИ (электросталь, исследовательская) с порядковым номером разработки, например ЭИ962 (11Х11Н23Т3МР). Такое упрощенное обозначение сталей, особенно высоколегированных, в дальнейшем широко используется в заводских условиях.

При маркировке сплавов на железоникелевой основе указывается количественное содержание никеля (в процентах) с перечислением лишь буквенных обозначений остальных ЛЭ, например ХН38ВТ, ХН45МВТЮБР.

7. 4. Цементуемые (нитроцементуемые)