ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Классификация сталей Карташова) из "Машиностроение энциклопедия ТомII-2 Стали чугуны РазделII Материалы в машиностроении " Наиболее важными физическими свойствами сталей при их практическом использовании являются плотность, тепловое расщирение, теплоемкость, теплопроводность, электропроводность и ферромагнетизм. [c.30] Плотность сталей 7,8-8,2 г/см , она сложным образом зависит от химического состава и структуры сталей. Чем больше сталь содержит элементов, более легких, чем железо, тем меньше ее плотность. При повышении содержания углерода в стали уменьшается ее плотность. Легирование стали элементами, более тяжелыми, чем железо, увеличивает плотность стали. Между содержанием легирующих элементов и плотностью нет линейной зависимости, так как легирующие элементы неравномерно распределяются между фазами стали, имеющими разную плотность. Кроме того. [c.30] При одинаковом химическом составе из трех твердых растворов аустенита, феррита и мартенсита - наибольшую плотность имеет аустенит, а наименьшую - мартенсит. Плотность ферритно-карбидных смесей, характерных для большинства отожженных конструкционных сталей, имеет промежуточные значения между плотностью мартенсита и аустенита. Фазовые превращения в сталях сопровождаются изменениями плотности. Наибольшее увеличение плотности наблюдается при кристаллизации стали. Вследствие неравномерности затвердевания образуются усадочные дефекты слитков и отливок. Горячее деформирование стали при прокатке или ковке, горячее изостатическое прессование увеличивают плотность стали благодаря устранению микро-и макродефектов, имевшихся в стали перед обработкой. Однако увеличение деформации более 10 % при горячем деформировании уменьшает плотность вследствие появления новых микродефектов. [c.31] Этот коэффициент нелинейно увеличивается с повышением температуры. Поэтому указывают его средние значения для определенных интервалов температуры начиная с 20-25 °С. Температурный коэффициент линейного расширения зависит от химического состава и структуры сталей. Для сталей одного структурного класса и аналогичной структуры значения температурного коэффициента линейного расширения близки, например, для углеродистых и низколегированных сталей (перлитный класс). Близкие к ним значения коэффициента линейного расширения имеют высокохромистые ферритные стали. [c.31] Аустенитные стали характеризуются большим тепловым расширением, у них значения температурного коэффициента линейного расширения в среднем в 1,5 раза больше, чем у сталей перлитного класса. Благодаря более прочным межатомным связям карбиды характеризуются пониженным тепловым расширением. У высоколегированных сталей, имеющих в структуре значительную долю карбидов (быстрорежущие стали, стали типа Х12Ф1), под влиянием карбидов значения температурного коэффициента линейного расширения меньше, чем у сталей перлитного класса. При фазовых превращениях в сталях значения коэффициента линейного расширения изменяются. [c.31] Удельное электросопротивление р является структурно-чувствительной характеристикой. Оно возрастает с увеличением числа дефектов кристаллического строения (дислокации, вакансии и т.д.), пористости, искажений кристаллической решетки при растворении легирующих элементов и примесей. Наивысшее содержание легирующих элементов в твердом растворе обеспечивается закалкой. Для закаленных сталей характерно увеличение р. В доэвтектоидных сталях со структурой ферритно-карбидной смеси р зависит от химического состава и структуры стали. На величину р оказывают влияние форма и размер частиц карбидов и других фаз и характер их распределения в стали. У эвтектоидной стали со структурой зернистого перлита р меньше на 10 % чем у стали, имеющей структуру пластинчатого перлита. [c.32] В Приложении к тому и в т. 1-2 энциклопедии Мащиностроение приведены показатели физических свойств сталей, которые достаточно полно характеризуют физические свойства и зависимость этих показателей от температуры. [c.32] В настоящее время нет единой международной классификации (групп) сталей. Существует много признаков, по которым классифицируют стали в национальных стандартах и промышленной статистике различных стран. К основным из них относят способ производства, химический состав, сортамент, качество, структуру в равновесном состоянии или после охлаждения на воздухе, основные свойства и области применения. [c.32] В состав легированной стали кроме углерода и примесей вводят один или несколько легирующих элементов (хром, никель, молибден, марганец, кремний и др.) для обеспечения требуемых прочности, пластичности, вязкости и других технологических и эксплуатационных свойств. В зависимости от массовой доли введенных легирующих элементов легированную сталь в отечественных стандартах подразделяют на низколегированную, среднелегированную и высоколегированную. В низколегированной стали суммарная массовая доля легирующих элементов составляет не более 2,5 %, в среднелегированной - 2,5-10 %, в высоколегированной - более 10 % при массовой доле железа 45 %. [c.33] В зависимости от массовой доли легирующих элементов сталь называют марганцовистой, кремнистой, хромистой, никелевой, а также хромоникелевой, хромомарганцевой, хромокремнистой, хромованадиевой, никель-молибденовой, хромоникельмолибденовой, хромомолибденованадиевой, хромокремне-марганцовоникелевой и т.п. [c.33] Классификацию сталей по сортаменту и стадиям производства используют, как и классификацию по способу вьшлавки, в основном в промышленной статистике, а также при осуществлении торговых и таможенных операций. [c.34] Классификация по качеству. По этому признаку стали подразделяют на сталь обыкновенного качества, качественную, высококачественную и особовьюококачественную. Главным признаком качества стали является требование к химическому составу и прежде всего к содержанию вредных примесей (фосфор и сера). Допустимые предельные массовые доли (%) фосфора и серы соответственно составляют, не более 0,040 и 0,050 % в стали обыкновенного качества 0,035 и 0,035 - в качественной 0,025 и 0,025 % - в высококачественной 0,025 и 0,015 % - в особовысококачественной. [c.34] Категорию обыкновенного качества устанавливают только для нелегированной тлеро-дистой) стали. Остальные категории могут распространяться как на нелегированную, так и легированную сталь всех групп. [c.34] Классификация по структуре. По структуре в равновесном состоянии (т.е. после отжига) стали подразделяют на доэвтектоидные, имеющие в структуре избыточный феррит эвтектоиднью с перлитной структурой заэвтек-тоидные, имеющие в структуре избыточные (вторичные) карбиды, и ледебуритные, в которых первичные карбиды выделяются из жидкой фазы при кристаллизации. В литой ледебуритной стали карбиды совместно с аустенитом образуют эвтектику - ледебурит, который при горячем пластическом деформировании путем ковки или прокатки преобразуется в строчки карбидных частиц различной толщины (карбидная неоднородность) вдоль направления вытяжки при деформировании прутка или полосы. [c.34] Другим структурным признаком, по которому классифицируют сталь, является основная структура, полученная при охлаждении на воздухе образцов небольших сечений после высокотемпературного нагрева (900 °С). В зависимости от структуры сталь подразделяют на перлитную, бейнитную, мартенситную, ледебуритную, ферритную и аустенитную. [c.34] Перлитная и бейнитная структура чаще всего формируется в нелегированной и низколегированной сталях, мартенситная - в средне-и высоколегированной, а ферритная и аустенитная - в высоколегированной. [c.34] Однако такая связь между структурой и химическим составом стали далеко неоднозначна. Наряду с перечисленными могут быть смешанные классы ферритно-мартенситный, аустенитно-ферритный, аустенитно-мартен-ситный. Такую классификацию применяют при наличии в структуре объемной доли второй стрзтст5фной составляющей не менее 10 %. [c.35] Классификация по основным свойствам и назначению. При классификации стали по этим признакам определяющими являются эксплуатационные свойства, что в наиболее полной мере отвечает требованиям потребителей. Поэтому эту классификацию используют в стандартах большинства технически развитых стран. [c.35] Вернуться к основной статье