Классификация, маркировка, области применения углеродистых сталей

     Выпускают стали в соответствии с ГОСТ 1050-88. Изготавливают горячекатаную и кованую сталь с термической обработкой (отжиг, нормализация, высокий отпуск), так и без нее.

     Сталь предназначается для горячей обработки давлением, механической обработки и для холодного волочения (подкат).

 

      Таблица № 2 Химический состав и механические свойства углеродистой качественной стали (ГОСТ 1050-88)

       

     В сталях 08, 10, 15, 20 - Mn ≈ 0,35 - 0,65%.

     В остальных: Mn ≈ 0,5 ч 0,8%.

     Содержание кремния: Si ≈ 0,17 - 0,37% (в кипящих сталях 0,07%).

     Области применения углеродистых качественных конструкционных сталей.

     05кп, 08, 08кп, 08ю - детали изготавливаемые холодной штамповкой и глубокой вытяжкой (кузова, крылья автомобилей, топливные баки, змеевики, элементы сварных конструкций);

     10, 15 - используют для деталей не испытывающих высоких нагрузок: кулачковые валики, рычаги, оси, втулки, болты, гайки, заклепки, муфты.

     20, 25 - крепежный материал, соединительные муфты, шпиндели, толкатели клапанов, пальцы рессор, рамы и другие детали автотракторного с/х машиностроения.

     30, 35 - слабонагруженные оси, валы различных машин и механизмов, шпиндели, шестерни ,рычаги, звездочки, кольца, шатуны.

     40, 45, 50 - средненагруженные оси, валы, шестерни, втулки, коленчатые валы, плунжеры, фрикционные диски.

     60, 65, 70, 75, 80, 85 - пружины, рессоры, шпиндели, замковые шайбы, прокатные валки, ж/д рельсы, крановые колеса. 

     5. Автоматные стали (конструкционные) 

     Хорошо обрабатываются при больших скоростях резания, при этом получается высокое качество поверхности. Это достигается повышенным содержанием серы и фосфора. (S = 0,08 ч 0,3%; Р ≈ 0,08 ч 0,15%).

     Сульфиды марганца MnS способствуют образованию короткой и ломкой стружки. Фосфор, повышая прочность, твердость и порог хладноломкости, способствует образованию ломкой стружки и получению гладкой и блестящей поверхности.

     Маркировка: А12, где А - автоматная, «12» - среднее содержание углерода в сотых долях процента.

     А4ОГ - повышенное содержание Mn (1,2-1,55%).

     Содержание: S ≈ 0,08 - 0,3%;

     Р ≈ 0,08 - 0,15%.

     А12 - 0,12%С, А30 - 0,3%С, А20 - 0,2%С, А40Г - 0,4%С.

     Для улучшения обрабатываемости можно добавлять свинец в количестве 0,15 - 0,3%.

     АС11, АС 14, АС40 - 0,4%С.

     Может быть проведено легирование селеном (Se): ≈ 0,1%.

     А35Е - 0,35%С.

     Обрабатываемость улучшается в 2 раза (по сравнению со сталями с повышенным содержанием S и P).

     Из автоматных сталей изготавливают болты, гайки, винты, детали сложной конфигурации на станках автоматах.

 

      6. Инструментальные качественные углероды 

     Маркируются углеродистые инструментальные стали по ГОСТ1435-74: У7, У8, У10, У11, У12, У13, У14. Цифра показывает среднее содержание углерода в десятых долях процента: У7 - 0,7 % С; У11 - 1,1%С. Стали могут быть качественные и высококачественные.

     Содержание вредных примесей: 

       

     Буква А в конце марки, указывает, что сталь высококачественная: 

       

     Обозначение высококачественных углеродистых инструментальных сталей: У7А, У8А, …, У13А.

     Эти стали не обладают теплостойкостью, рабочая температура не более 190-200⁰С (при нагреве выше происходит резкое снижение твердости режущей кромки) с HRC62-63 до HRC15-18 (НВ 170-180).

     Области применения инструментальных сталей:

     У7, У7А - зубила, молотки, плоскогубцы, кусачки, пневмоинструмент.

     У8, У8А - фрезы, ножи, зенковки, штампы, матрицы, пуансоны, ножницы, деревообрабатывающий инструмент.

     У9, У9А, У10, У10А - сверла, метчики, развертки, плашки, матрицы для холодной штамповки.

     У11, У11А, У12, У12А, У13, У13А - резцы, напильники, сверла, измерительный инструмент, ножовочные полотна (легированные ~ в 6-ть раз дороже углеродистых).

     Используют после термической обработки.

 

      Литература 

Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М., 1972, 1980.

Гуляев А.П. Металловедение. М., 1986.

Антикайн П.А. Металловедение. М., 1972.