Справочник

Стали и сплавы легированные  (ГОСТ 4543-71)

Стали легированные — железоуглеродистые материалы, которые кроме обычных примесей (марганца, кремния, серы и фосфора) содержат ряд элементов, специально вводимых в сталь при ее выплавке для получения заданных свойств. Эти элементы называют легирующими. В качестве легирующих элементов чаще всего добавляют в сплавы никель, хром, вольфрам, молибден, титан, ванадий, алюминий, медь, кобальт, бор. Кремний и марганец, если они специально введены в сталь, также являются легирующими элементами. При этом содержание кремния должно быть выше 0,5%, а марганца — выше 0,8%. Подавляющая часть легированных сталей содержит два или несколько легирующих элементов, так как совместное их действие значительнее влияет на изменение свойств сталей, чем действие одного элемента, даже если он вводится в большом количестве.

Сталь легированная

Название легированных сталей определяется основными легирующими элементами, входящими в их состав, например: хромистая, хромомарганцовая, хромоникелевая, хромоникельмолибденовая и т. п.

Влияние легирующих элементов на свойства стали зависит от их количества, местоположения в структуре и содержания углерода. Все легирующие элементы в том или ином количестве способны растворяться в кристаллической решетке феррита, образуя при этом, так называемый, легированный феррит. По отношению к углероду легирующие элементы можно разделить на две группы:

  • первая группа — элементы, способные создавать с углеродом стойкие химические соединения — карбиды; к ним относятся титан, ванадий, вольфрам, молибден, хром, марганец и ниобий;
  • вторая группа — элементы, не образующие карбиды; в их число входят кремний, алюминий, никель, медь, кобальт. Эти элементы содержатся в легированных сталях в виде твердого раствора в феррите.

Карбидообразующие элементы, растворенные в феррите, искажают его кристаллическую решетку, упрочняют феррит, уменьшают теплопроводность и электропроводность стали. Карбиды отличаются весьма высокой твердостью (70÷75 HRC) и износостойкостью, но обладают значительной хрупкостью. Они играют весьма важную роль в инструментальных сталях.

После термической обработки (закалки, отпуска) улучшаются механические свойства легированных сталей, но в изделиях малых сечений их свойства мало отличаются от механических свойств углеродистой стали. В изделиях крупных сечений (свыше 15 мм) механические свойства легированных сталей — предел текучести σт, относительное сужение Ψ и ударная вязкость ан — значительно выше, чем углеродистых. Эго объясняется малой критической скоростью закалки легированных сталей, а следовательно, лучшей их прокаливаемостью. После термической обработки у них образуются более мелкое зерно и дисперсные структуры. Большая прокаливаемость и малая критическая скорость закалки позволяют закаливать эти стали в менее резких охладителях, к которым относится масло и воздух, что способствует уменьшению деформации деталей и уменьшению возможности образования трещин. Поэтому легированные стали применяют для изготовления деталей малого сечения со сложной геометрической формой. Без термической обработки эти стали использовать нецелесообразно. Прокаливаемость возрастает с увеличением в стали марганца, хрома, бора, никеля и молибдена. Конкретному сечению стали должно соответствовать определенное количество легирующих элементов, иначе ухудшаются такие ее технологические свойства, как обработка резанием, свариваемость и др. Если содержание хрома или марганца превышает 1%, увеличивается порог хладноломкости стали или критической температуры хрупкости ( температуры перехода металла от вязкого разрушения к хрупкому и наоборот). Поэтому содержание легирующих элементов должно быть минимальным, обеспечивающим необходимую сквозную прокаливаемость для конкретного сечения детали и условий охлаждения при закалке.

Никель повышает сопротивление стали хрупкому разрушению, увеличивает пластичность и вязкость, уменьшает чувствительность к концентраторам напряжений и понижает температуру порога хладноломкости. Поскольку никель дорогой металл, то его вводят в конструкционные стали в сочетании с хромом и другими элементами в предельно малых количествах.

После отпуска легированная сталь обладает более высокой прочностью и твердостью, но меньшей пластичностью вязкостью, чем углеродистая. Молибден и вольфрам повышают прокаливаемость и устойчивость стали против отпуска, способствуют образованию мелкозернистой структуры. Особое влияние молибден оказывает на цементированную сталь, так как повышает твердость и прокаливаемость цементированного слоя. Кремний при изотермической закалке обеспечивает высокую вязкость и пониженную чувствительность стали к надрезу. В отожженном и нормализованном состоянии легированная сталь имеет более высокую прочность, но меньшую пластичность, чем углеродистая.

В зависимости от области применения легированые стали подразделяют на три группы: конструкционные стали, предназначенные для изготовления деталей машин и конструкций; инструментальные стали, используемые для производства режущих и измерительных инструментов, штампов и пресс-форм; стали и сплавы с особыми физическими и химическими свойствами — коррозионностойкие, жаростойкие, жаропрочные, магнитомягкие, магнитотвердые, с заданным коэффициентом теплового расширения и др.

В зависимости от содержания вредных примесей различают качественную легированную сталь (не более 0,035% серы также и фосфора), высококачественную — А (не более 0,025% серы также и фосфора ), особовысококачественную — Ш (до 0,015% серы и до 0,025% фосфора). Буква Ш ставится через дефис в конце марки стали, например ЗОХГС-Ш, ЗОХГСА-Ш.

В обозначение марок легированных сталей (ГОСТ 4543-71) входят заглавные буквы русского алфавита, соответствующие определенным химическим элементам, содержащимся в стали, и цифры, обозначающие количество легирующих элементов и углерода (табл. 1).

Первые одна или две цифры (слева) характеризуют среднее содержание углерода: одна цифра — в десятых долях процента, две цифры — в сотых долях. В марках некоторых инструментальных легированных сталей с содержанием углерода около 1% цифра не ставится. Цифры после букв означают приблизительное содержание легирующих элементов в целых процентах. При содержании легирующего элемента до 1,5% цифра после буквы может не проставляться (это делается в исключительных случаях). Например, 40Х означает хромистую легированную конструкционную сталь, содержащую 0,4% углерода и около 1% хрома; 15Н2М — конструкционную легированную никельмолибденовую сталь с содержанием 0,15% углерода, 2% никеля и до 1% молибдена.

Маркировка высококачественных сталей отличается наличием буквы А, проставляемой в конце марки. Например, 18Х2Н4МА означает хромоникельмолибденовую конструкционную легированную высококачественную сталь с содержанием 0,18% углерода, 2% хрома, 4% никеля и до 1% молибдена; 38Х2МЮА — хромоалюминиевую конструкционную высококачественную сталь, имеющую в своем составе 0,38% углерода, 2% хрома, до 1% молибдена и до 1% алюминия. Буква А не ставится в обозначении высококачественных инструментальных легированных сталей и сплавов с особыми свойствами. Например, 8Х4ВЗМЗФ2 — инструментальная легированная сталь для режущего и измерительного инструмента (0,8% углерода, 4% хрома, 3% вольфрама, 3% молибдена и 2% ванадия).

Иногда в обозначении марок сталей в начале ставятся буквы, указывающие области их применения: А — автоматные стали повышенной обрабатываемости резанием (А 12, А35), Ш — шарикоподшипниковые стали (ШХ15, ШХ9), Р — быстрорежущие стали (Р18, Р6М5К5), Св — сварочные и наплавочные стали и сплавы (Св-12ГС, Св-08ХН2ГМТА). Особое внимание следует обратить на букву А, которая может содержаться в начале обозначения марки стали, в середине и в конце. Если буква А стоит, в начале марки, она указывает область применения стали (автоматная конструкционная сталь повышенной и высокой обрабатываемости резанием, например А40ХЕ); если в конце марки, значит сталь высококачественная (например 20Х2Н4А); буква А, стоящая в середине марки, означает азот, например 10Х14АП5. Стали, предназначенные для специального производства (исследуемые или пробные), часто маркируют условно, например, по месту их выплавки: Э — «Электросталь», 3 — Златоустовский металлургический комбинат, Д — завод «Днепроспецсталь» — ЭИ868, ЭП48, ЗИ, ДИ (И — значит исследовательская, П — пробная).

Свойства легированных сталей (ГОСТ 4543-71)приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1. Свойства сталей легированных (ГОСТ 4543—71)

Марка стали Термическая обработка Механические свойства Технологические

свойства

закалка отпуск σт, МПа σв, МПа δ, % ан Дж/м2 обрабаты-ваемость резанием сварива-емость пласти-чность

при холо-дной обраб-отке давле-нием

температура, °С среда охлаж-дения темпе-

ратура °С

среда охлаж-дения
первой закалки (норма- лизации) второй закалки
Стали хромистые
15Х 880 770-820 Вода или

масло

180 Воздух или

масло

490 735 12 7 В В В
15ХА 880 770-820 То же 180 То же 490 735 12 7 В В В
29Х 880 770-820 » 180 » 638 786 11 6 В В У
30Х 860 Масло 500 Вода 735 884 12 7 В У У
30ХРА 900 860 То же 200 Воздух 1280 1570 9 15 У У
35Х 860 » 500 Вода или масло 735 910 11 7 В У У
38ХА 860 » 550 То же 786 932 12 9 В У У
40Х 860 » 500 » 786 980 10 6 В У У
45Х 840 » 520 » 835 1030 9 5 В Н Н
50Х 830 » 520 » 884 1080 9 4 В Н Н
Стали марганцовистые
20Г 880 Воздух 274 451 24 У В В
25Г 880 Вода

или воздух

560 Воздух 295 490 22 9 У В В
30Г 860 То же 600 » 315 540 20 8 У У У
35Г 860 » 600 » 333 560 18 7 У Н У
40Г 860 » 600 » 353 588 17 б У Н Н
45Г 850 Масло

или воздух

600 » 372 569 15 5 У Н Н
50Г 850 То же 600 » 392 648 13 4 У Н Н
10Г2 920 Воздух » 245 422 22 У В В
30Г2 880 Масло

или воздух

600 » 343 588 15 У У У
35Г2 870 То же 650 » 363 618 13 У Н У
40 Г2 860 » 650 » 382 658 12 У Н Н
45Г2 850 » 650 » 402 686 11 У Н Н
50Г2 840 » 650 » 421 735 11 У Н Н
Стали хромомарганцовистые
18ХГ 880 Масло 200 Воздух 735 884 10
или масло
18ХГТ 880-950 870 То же 200 Воздух 884 980 9 8
воздух или вода
20ХГР 880 » 200 Воздух 786 980 9 8 В Н У
или масло
27ХГР 870 » 200 Воздух 1178 1375 8 6 В Н У
25ХГТ 880-950 850 » 200 Вода 1080 1470 10 7 У Н У
воздух или масло
30ХГТ 880-850 850 » 200 То же 1280 1470 9 6
воздух
40ХГТР 840 » 550 » 786 980 11 8 В Н Н
35ХГФ 870 » 630 » 786 980 11 8 — .
20ХГМ 860 » 200 Воздух 1080 1178 10 8
Стали хромокремнистые
ЗЗХС 920 Вода

или масло

630 Вода

или масло

686 884 13 8 У Н Н
38ХС 900 Масло 630 Масло 735 932 12 7 У Н Н
40ХС 800 То же 540 То же 1080 1225 12 3,5 У Н Н
Стали хромомолибденовые и хромомолибденованадиевые
15ХМ 880 Воздух 650 Воздух 275 441 21 12 В В
20 ХМ 880 Вода

или масло

500 То же 638 786 12 9 В У У
30ХМ 880 Масло 540 Вода 735 932 11 8 В Н У
30ХМА 880 То же 540 То же 735 932 12 9 В Н У
35ХМ 880 » 550 » 835 932 12 8 Н У
38ХМ 850 » 580 Воздух 884 980 11 7 В Н У
30ХЗМФ 870 » 620 Вода 835 980 12 10 В Н У
Стали хромомолибденовые и хромомолибденованадиевые
15ХМ 880 Воздух 650 Воздух 275 441 21 12 В В
20 ХМ 880 Вода

или масло

500 638 786 12 9 В У У
30ХМ 880 Масло 540 Вода 735 932 11 8 В Н У
или масло
30ХМА 880 То же 540 То же 735 932 12 9 В Н У
35ХМ 880 » 550 » 835 932 12 8 Н У
38ХМ 850 » 580 Воздух 884 980 11 7 В Н У
30ХЗМФ 870 » 620 Вода 835 980 12 10 В Н У
или масло
40ХМФА 860 » 580 Масло 932 1030 13 9 В Н У
Стали хромованадиевые
15ХФ 880 760-810 Вода или масло 180 Воздух или масло 540 735 13 8 У У У
40ХФА 880 Масло 650 Вода 735 884 10 9 Н У
или масло
Стали никельмолибденовые
15Н2М 860 770-820 Масло 1 180 Воздух 638 835
20Н2М 860 1 180 » 686 884
Стали хромоникелевые и стали хромоникелевые с бором
20ХН 860 760-810 Вода или масло 180 Вода или масло 588 786 14 8 В У У
40ХН 820 То же 500 То же 588 980 11 7 У Н У
45ХН 820 » 530 » 835 1030 10 7 В Н Н
50ХН 820 » 530 » 884 1080 9 5 В Н Н
20ХНГ 930-950 780-830 Масло 200 Воздух 980 1178 10 9 В У У
воздух или масло
12ХН2 860 760-810 Вода

или масло

180 То же 588 786 12 9 В У У
12ХНЗА 860 760-810 То же 180 » 686 932 11 9 В У У
20ХНЗА 820 Масло 500 Вода 735 932 12 11 В У У
или масло
12Х2Н4А 860 760-800 То же 180 Воздух 532 1128 10 9 У У
или масло
20Х2Н4А 860 780 » 180 То же 1080 1280 9 8 В У У
З0ХНЗА 820 » 530 Вода или масло 786 980 10 8 В Н Н
Стали хромокремнемарганцовые и хромокремнемарганцевоникелевые
20ХГСА 880 Масло 500 Вода или масло 638 786 12 7 ВВ В В
25ХГСА 880 » 480 То же 835 1080 10 6 В В В
З0ХГС 880 » 540 » 835 1080 10 4,5 У В У
З0ХГСА 880 » 540 » 835 1080 10 5 У В У
36ХГСА 700 890 » 230 Воздух

или масло

1280 1616 9 4 Н В У
воздух
30ХГСН2А 900 » 260 То же 1375 1616 9 6

Таблица 2. Стали хромомарганцевоникелевые и хромомарганцевоникелевые с титаном и бором

Марка стали Термическая обработка Механические свойства Технологические

свойства

закалка отпуск σт, МПа σв, МПа δ, % ан Дж/м2 обрабаты-ваемость резанием сварива-емость пластич-ность при холодной обработке

давлением

температура, °С среда охлаж-дения темпе-ратура °С среда охлаж-дения
первой закалки (норма- лизации) второй закалки
15ХГН2ТА 960

воздух

840 Масло 180 Воздух или масло 735 932 11 10
20ХГНР

20ХГНТР

930-950

850

780-830 » 200

200

То же Масло 1080

980

1280

1178

10 9 9

8

38ХГН 850 » 570 Вода

или масло

868 786 12 10
Стали хромоникельмолибденовые
14Х2НЗМА 880 770 Масло 180 Воздух 884 980 10 8 — —
20ХН2М 860 780 » 200 Вода 686 884 11 8 — —
или масло
ЗОХН2МА 860 » 530 Воздух 786 980 10 8 — —
38Х2Н2МА 870 » 580 Воздух или масло 932 1080 12 8
40ХН2МА 870 » 860 То же 932 1080 12 8 В Н Н
42Х2Н2МА 870 » 600 » 932 1080 10 8
38ХНЗМА 850 » 590 Воздух 980 1080 12 8
18Х2Н4МА 950

воздух

860 Воздух Масло 200

550

Воздух или масло 835

784

1128

1029

12 12 10 12 У у Н
25Х2Н4МА 850 Масло 560 Масло 932 1080 11 9 У У Н
Стали хромоникельмолибденованадиевые и хромоникельванадиевые
З0ХН2МФА 860 Масло 680 Воздух 786 884 10 9
36Х2Н2МФА 850 » 600 То же 1080 1178 12 8
38ХНЗМФА

45ХН2МФА

850

860

»

»

600

460

Масло 1080

1280

1178

1422

12

7

8

4

20ХН4ФА 850 » 630 Вода 686 884 12 10
Стали хромоалюминиевые и хромоалюминиевые с молибденом
38Х2Ю 930 Вода или масло 630 Вода или масло 735 884 10 8
38Х2МНА 940 То же 640 То же 835 980 14 9

1. Стали конструкционные легированные

Подразделяются на горячекатаную, кованую, калиброванную и сталь серебрянку, применяемую в термически обработанном состоянии. Стали поставляются в прутках, в виде полос и в мотках. Стандарт предусматривает 13 групп.

Конструкционные легированные стали получили название по преобладающему в ней легирующему элементу. Основные свойства и применение конструкционных легированных сталей приведены в табл. 3.

Таблица 3. Стали конструкционные легированные, их основные свойства и применение

Марка стали Свойства и применение
15Х, 15ХА, 20Х,
З0Х, З0ХРА, 35Х,
38ХА, 40Х, 45Х,
50Х
Хромистая. Детали, работающие с высокой износостойкостью и с минимальной деформацией при термообработке, — шестерни с модулем до 3 мм, шлицевые валы, шпиндели, работающие на подшипниках скольжения; улучшенные и закаленные детали, работающие при средних скоростях и высоких удельных давлениях, — шестерни, шпиндели, валы, пиноли, кольца, зубчатые рейки, роторы гидронасосов, червяки; нагруженные детали автомобилей и тракторов, а также крупные детали, требующие высокой прокаливаемости и
общей повышенной прочности
15Г, 20Г, 25Г, 30Г,
35Г, 40Г, 45Г, 50Г,
10Г2, З0Г2, 35Г2,
40Г2, 50Г2
Марганцовистая. Детали, требующие наряду с повышенной прочностью и износостойкостью наличия
пружинящих свойств, — цанги, разрезные кольца, пружинные шайбы, фрикционные диски, коленчатые валы, полуоси, цапфы, червяки, шестерни; детали подвергаются закалке в масле и отпуску; эта сталь успешно заменяет дорогостоящие хромоникелевые стали
18XF, 35ХГ2,
35ХГ2, 18ХГТ,
20ХГР, 27ХГР,
25ХГТ, З0ХГТ,
40ХГТР, 35ХГФ,
25ХГМ
Хромомарганцовая. Детали, работающие при больших окружных скоростях, средних и высоких удельных давлениях и больших ударных нагрузках, — шпинделей и валов, работающих на подшипниках скольжения, кулачковых муфт, червяков, тяг, шестерен; в зависимости от условий эксплуатации детали подвергают улучшению или закалке
33ХС, 38ХС, 40ХС Хромокремнистая. Детали, работающие с высокими нагрузками, — шестерен, шлицевых валов, шатунов, червяков; детали подвергаются закалке с низким отпуском, в результате чего повышаются износостойкость и твердость (около 450 НВ)
15ХМ, 20ХМ,
30ХМ, 30ХМА,
35ХМ, 38ХМ,
З0ХЗМФ, 40ХМФА
Хромомолибденовая и хромомолибденованадиевая, для изготовления зубчатых колес, дисков, валов, плунжеров, роторов паротурбин и коленчатых валов невысокой мощности; после термической обработки детали из таких сталей обладают высокой твердостью, износостойкостью и антикоррозионными свойствами
15ХФ, 40ХФА Хромованадиевая ( легированная ванадием для улучшения механических свойств), менее склонна к перегреву, из-за малой прокаливаемости. Детали сравнительно небольших сечений-шестерен, поршневых колец, распределительных валов
15Н2М, 20Н2М Никельмолибденовая, обладает повышенной вязкостью и теплостойкостью. Применяют для изготовления котлов, труб, фланцев
20ХН, 40ХН, 45ХН,

50ХН, 20ХНР,

12ХН2, 12ХНЗА,

20ХНЗА, З0ХНЗА,

12Х2Н4А, 20Х2Н4А

Хромоникелевая и хромоникелевая с бором, малочувствительна к перегреву при длительной цементации, не склонны к перенасыщению поверхностного слоя углеродом; в результате совместного действия хрома и никеля повышаются их вязкость, пластичность, вязкость сердцевины и цементированного слоя; для повышения твердости (до 58-62 RC) хромоникелевые стали подвергают закалке с последующей обработкойхолодом (-100, -120°С) или промежуточному высокому отпуску (600-640°С) с последующей закалкой, однако при обработке холодом снижаются предел выносливости, износостойкость и вязкость; у отдельных сталей после отжига не снижается твердость, что затрудняет их обработку резанием, тогда стали приходится подвергать высокому отпуску (630-640°С), снижающему твердость до 217-269 НВ. Из этих сталей изготовляют зубчатые колеса, валы, оси, ролики, клапаны; хромоникелевые стали используют для производства крупных деталей ответственного назначения, которые при эксплуатации несут значительные вибрационные и динамические нагрузки; такие детали можно подвергать глубокому прокаливанию, закалять с охлаждением в масле и даже на воздухе, что значительно уменьшает возможность их коробления
20ХГСА. 12ХГСА,
З0ХГС, 30ХГСА,
35ХГСА,
З0ХГСН2А
(30ХГСНА) и
20ХГС, 25ХГС,
30ХГС
Хромокремнемарганцовая и хромокремнемарганцовоникелевая -сталь (хромансиль) обладает высокой прочностью и хорошей свариваемостью, ее применяют в виде листов и труб для производства ответственных стальных конструкций в самолетостроении; после улучшения или изотермической закалки резко повышаются механические свойства конструкций- σв= 1650 МПа (165 кгс/мм2), σ0,2 = 1300 МПа (130 кгс/мм2), δ=9%, Ψ = 40%, ан=0,4МПа·м (4 кгс·м/см2), снижается их чувствительность к надрезам; сталь хромансиль склонна к обратимой отпускной хрупкости и обезуглероживанию при нагреве, для достижения более глубокой прокаливаемости и лучшей вязкости в нее добавляют до 1,8% никеля; сталь 30ХГСН2А после закалки и низкого отпуска имеет σв = 1650 МПа (165 кгс/мм2), σ0,2 = 400 МПа <140 кгс/мм2), δ = 9%, ан = 0,6 МПа·м (6 кгс·м/см2); эта сталь получила широкое распространение при изготовлении ответственных деталей (шестерен, муфт, валов, кулачков, шатунов, деталей самолетов) и сварных конструкций; чувствительна к концентраторам напряжений, особенно после обычной закалки и отпуска, сделанные из нее детали становятся хрупкими после гальванического покрытия и травления, а также в результате коррозии под напряжением (из-за насыщения водородом)
15ХГН2ТА

(15ХГНТА),

20ХГНР, 20ХГНТР,

38ХГН

Хромомарганцовоникелевая и хромомарганцовоникелевая с титаном и бором; за счет введения никеля повышается их прокаливаемость и прочность; такие стали широко применяются в автомобильной и тракторной промышленности; по механическим и технологическим свойствам они близки к хромоникелевым сталям
14Х2НЗМА,
20ХН2М,
З0ХН2МА,
38Х2Н2МА,
40ХН2МА,
40Х2Н2МА,
38ХНЗМА,
18ХН4МА;
25Х2Н4МА
Хромоникельмолибденовая. При введении молибдена в хромоникелевые стали предотвращается их склонность к обратимой отпускной хрупкости. Из хромоникельмолибденовой стали производят детали ответственного назначения для химической и авиационной промышленности. После высокого отпуска такие детали охлаждают, в масле или воде (в зависимости от размеров детали) для предотвращения отпускной хрупкости, небольшие по размеру детали можно охлаждать на воздухе
З0ХШМФА, 36Х2Н2МФА,

38ХНЗМФА,

45ХН2МФА,

20ХН4ФА

Хромоникельмолибденованадиевая и хромоникельванадиевая; ванадий, введенный в хромоникелевую сталь, обеспечивает получение мелкозернистой структуры, способствует повышению механических свойств стали; хромоникельмолибденовые стали обладают высокой прочностью, пластичностью, вязкостью, низким порогом хладноломкости; введение в хромоникельмолибденованадиевую сталь молибдена позволяет увеличить ее теплостойкость, изготовленные из этой стали детали могут работать при температурах до 450°С; недостатком рассматриваемых сталей является трудность их обработки резанием; хромоникельмолибденованадиевая и хромоникелевая стали применяются для изготовления ответственных крупных деталей, работающих в условиях повышенных температур — роторов турбин, валов высоконапряженных трубовоздуходувных машин, деталей компрессорных машин и редукторов; высокая прокаливаемость этих сталей дает возможность упрочнять детали термической обработкой
38Х2Ю, 38Х2МЮА Хромоалюминиевая и хромоалюминиевая с молибденом. Эти стали предназначены для изготовления деталей с высокой твердостью. Их подвергают азотированию. Стали, легированные хромом, вольфрамом, молибденом, ванадием и не содержащие алюминия, после азотирования имеют 600-950 HV (54-66 HRC или 535-690 НВ). Если основными требованиями, предъявляемыми к детали, являются высокая твердость и износостойкость, азотированию подвергают сталь, содержащую алюминий (38Х2МЮА); совместное присутствие алюминия, хрома и молибдена увеличивает твердость азотированного слоя до 1200 HV (72 HRC или 780НВ), такой высокой твердостью обладают только твердые сплавы. Детали ответственного назначения, обладающие очень высокой твердостью, износостойкостью, антикоррозионными свойствами, имеющие высокий предел усталости, — валы, работающие на высоких скоростях, плунжеры, копиры, зубчатые колеса, роторы паротурбин, коленчатые валы; детали могут быть тонкостенными, с большим отношением длины к диаметру

Механические свойства сталей нормируются ГОСТ 4543-71. Стандартом установлены режимы термической обработки стали, обеспечивающие достижение определенных механических свойств.

Для удобства хранения и применения концы или торцы валов сталей маркируют краской (табл. 4).

Таблица 4. Краски, применяемые для маркировки сталей конструкционных легированных

Группа стали Цвет краски
Хромистая Зеленый и желтый
Марганцовистая Коричневый и синий
Хромомаргенцовая Синий и черный
Хромокремнистая Синий и красный
Хромомолибденовая и хромомолибденевая Зеленый и фиолетовый
Хромованадиевая Зеленый и черный
Никельмолибедновая Желтый и фиолетовый
Хромоникелевая и хромоникелевая с бором Желтый и черный
Хромокремнемарганцовая Красный и фиолетовый
Хромоникельмолибденовая Фиолетовый и черный
Хромоалюминиевая и хромоалюминиевая м молибденом Алюминиевый

2. Стали инструментальные легированные

Инструментальные легированные стали (ГОСТ 5950-2000) применяются для изготовления режущего измерительного инструмента, а также штампов.

Стали, предназначенные для изготовления режущего инструмента (резцов, сверл, фрез и др.), должны обладать высокой твердостью (HRC > 62) и износостойкостью. Если обработка резанием протекает в тяжелых условиях (большие скорости резания, обработка твердых металлов, большое сечение снимаемой стружки), то при этом затрачивается значительная механическая энергия. В процессе резания эта энергия превращается в тепловую, вследствие чего режущая кромка инструмента сильно нагревается. При длительном нагреве режущая кромка инструмента, работающего в тяжелых условиях, должна сохранять высокую твердость, поэтому она должна быть выполнена из стали, имеющей повышенную красностойкость или теплостойкость.

Условия работы измерительного инструмента (скобы, калибры) близки к условиям работы режущего инструмента при низких режимах резания. Отличие состоит лишь в том, что удельные давления на рабочие поверхности при измерении значительно ниже, чем при резании. Для измерительного инструмента важны малая деформация при термической обработке и сохранение постоянства размеров.

В сталях, используемых для изготовления штампов, должны сочетаться твердость и вязкость. Штампы для холодного деформирования металлов должны иметь высокую твердость, так как условия их работы близки к условиям работы режущего инструмента. Молотовые штампы в процессе работы подвергаются удару, поэтому для их изготовления требуется сталь с несколько меньшим содержанием углерода (0,5-0,7%). У таких штампов должна быть хорошая термостойкость — способность сопротивляться резкому изменению температуры (устойчивость против появления трещин). К штамповым инструментам относятся также пресс-формы для литья под давлением. К материалам, предназначенным для их изготовления, предъявляются требования минимальной деформации при термической обработке и хорошей обрабатываемости резанием.

Инструментальные легированные стали содержат карбидообразующие элементы: хром, вольфрам, молибден, марганец, ванадий. Преимущество этих сталей перед углеродистыми инструментальными сталями заключается в том, что они имеют меньшую скорость охлаждения при закалке, за счет чего уменьшается опасность образования трещин, деформации и коробления. Кроме того, эти стали закаливаются на большую глубину. Инструментальные легированные стали некоторых марок (например, 9ХС) отличаются большой устойчивости против отпуска, что важно при работе в условиях повышенных температур. Для таких сталей, как, например ХВГ, ХВСГ и Х12М, характерна минимальная деформация при термической обработке, что имеет большое значение при изготовлении штампов, протяжек, резьбовых калибров и других подобных инструментов.

По ГОСТ 5950-73 в инструментальных легированных сталях содержание серы, а также фосфора не должно превышать 0,03%, содержание серы в стали, полученное методом электрошлакового переплава, не должно быть выше 0,015%.

Далее приведены марки инструментальных легированных сталей и рекомендуемые области их применения.

Инструментальные легированные стали для режущего и измерительного инструмента приведены в табл. 5.

Таблица 5. Стали легированные инструментальные, их основные свойства и применение

Марка стали Свойства и применение
Стали инструментальные легированные неглубокой прокаливаемости
7ХФ Деревообрабатывающий инструмент (топоры, стамески, долота), инструмент, работающий с ударными нагрузками (зубила, пуансоны
8ХФ Штампели для холодной обработки, ножи для холодной резки металлов, абразивные матрицы и пуансоны для холодной обрезки заусенцев, кернеры
9ХФ Рамные, ленточные и круглые строгальные пилы, ножи, обрезные матрицы и пуансоны для холодной работы, кернеры и др.
11ХФ Метчики, плашки, развертки, сверла и фрезы диаметром до 30 мм
13Х Бритвенные ножи, лезвия, острый хирургический инструмент, шаберы, штихели, гравировальный инструмент
ХВ4 (ХВ5) Резцы, фрезы, сверла и развертки для обработки твердых металлов при небольших скоростям резания, валки с закаленной поверхностью, гравировальные резцы, работающие в напряженных условиях
В2Ф Ленточные пилы по металлу и ножовочные полотна
Стали инструментальные легированные глубокой прокаливаемости
9X1 Валки для холодной прокатки, дрессировочные валки (для отделочной операции в производстве тонких полос), клейма, пробойники, холодновысадочные матрицы и пуансоны, деревообрабатывающий инструмент
X Зубила для насечки напильников, очень твердые кулачки эксцентриков и пальцев, цилиндрические гладкие калибры и калиберные кольца, резцы токарные, строгальные и долбежные для лекальных и ремонтных мастерских (участков);
12X1 Измерительный инструмент (плитки, калибры, шаблоны, скобы)
9ХС, ХГС Сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы, машинные штемпели, клейма для холодных работ
ХГС Валки для холодной прокатки, холодновысадочные матрицы и пуансоны, вырубные штампы диаметром (толщиной) до 70 мм
ХВГ Измерительный и режущий инструмент, для которого недопустимо повышенное коробление при закалке, резьбовые калибры, протяжки, длинные метчики и развертки, плашки, фасонные резцы и другие виды специального инструмента, холодновысадочные матрицы и пуансоны, технологическая оснастка
9ХВГ Резьбовые калибры, лекала сложной формы, сложные и точные штампы для холодных работ (при термообработке не должны подвергаться объемным изменениям и короблению)
ХВСГ Круглые плашки, развертки, фасонные резцы и другой режущий инструмент
8Х6НФТ,

9Х5ВФ

Ножи для деревообрабатывающих станков, строгальные пилы, фрезы, сверла и другой деревообрабатывающий инструмент
8Х4ВЗМЗФ2 (ЭП570) Деревообрабатывающий инструмент, работающий в тяжелых условиях с нагревом режущей кромки, режущий (вырубной) инструмент для обработки металлов в холодном состоянии (ножи для труборазрубочных прессов, гильотин и ножниц), инструмент для холодной пластической деформации (шлиценакатные ролики, пуансоны, матрицы, накатники)
Стали инструментальные легированные для штампового инструмента (для холодной обработки)
Х6ВФ Резьбонакатный инструмент (ролики плашки), ручные ножовочные полотна, бритвы, матрицы, пуансоны, зубонакатники и другой инструмент, предназначенный для холодной деформации, фрезы, ножи для обработки древесины
Х12, Х12ВМ Штампы для холодной обработка с высокой устойчивостью против истирания (преимущественно рабочей частью округлой формы), не подвергающиеся сильным ударам и толчкам; волочильные доски и волоки, глаз- ки (фильеры) для калибрования пруткового металла под накатку резьбы; гибочные и формовочные штампы, секции кузовных штампов, матрицы и пуансоны для вырубочных и просечных штампов; штамповки активной части электрических машин и электромагнитных систем электрических аппаратов
Х12М, Х12Ф1 Предназначены для тех же целей, что и стали марок Х12, Х12ВМ; кроме того, из этих сталей изготовляют профильные ролики сложных форм секции кузовных штампов сложных форм, сложные дыропрошивочвые матрицы, используемые при формовке листового металла, эталонные шестерни, накатные плашки, волоки, матрицы и пуансоны вырубных просечных штампов со сложной конфигурацией
7ХГ2ВМ Штампы объемного холодного деформирования и вырубной инструмент сложной конфигурации, применяемые в производстве изделий из цветных сплавов и малопрочных конструкционных сталей
6Х6ВЗМФС (ЭП569) Резьбонакатные ролики, зубонакатники, шлиценакатники, обрезные матрицы, пуансоны и другой инструмент для холодной пластической деформации металлов повышенной твердости, ножи труборазрубочных машин, гильотинных ножниц для резки высокопрочных сталей и сплавов, рубильные ножи для деревообрабатывающей, промышленности, шарошки для разрушения горных пород и другие аналогичные инструменты
Стали инструментальные легированные для штампового инструмента (для горячей обработки)
7X3, 8X3 Инструмент (пуансоны, матрицы) для горячей высадки (крепежа и заготовок из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей), детали штампов (матрицы, пуансоны, выталкиватели) для горячего прессования и выдавливания материалов на кривошипных прессах при мелкосерийном производстве, гибочные, обрезные и просечные штампы
5ХНМ Молотовые штампы паровоздушных и пневматических молотов (масса падающих частей — свыше 3 т), прессовые штампы и штампы машинной скоростной штамповки, используемые при горячем деформировании легких цветных сплавов, блоки матриц для вставок горизонтально-ковочных машин
5ХНВ, 5ХНВС,

5ХГМ,

4ХМФС

Молотовые штампы паровоздушных и пневматических молотов (масса падающих частей — до 3 т), применяемых при деформировании легированных конструкционных и нержавеющих сталей, прессовый инструмент для обработки алюминиевых сплавов
4Х5МФС Мелкие молотовые штампы, крупные (толщиной или диаметром более 200 мм) молотовые или прессовые вставки для горячего деформирования конструкционных сталей и цветных сплавов в условиях крупносерийного и массового производства
4Х5В2ФС (ЭИ958),

4Х5МФ1С (ЭП572)

Пресс-формы для литья под давлением цинковых, алюминиевых и магниевых сплавов, молотовые и прессовые вставки (толщиной или диаметром до 250 мм) для горячего деформирования конструкционных сталей, инструмент для высадки заготовок из легированных конструкционных и жаропрочных материалов на горизонтально-ковочных машинах
4ХЗВМФ (ЗИ-2) Мелкие молотовые штампы, молотовые и прессовые вставки (толщиной или диаметром до 400 мм), инструмент для горизонтально-ковочных машин, предназначенных для горячего деформирования конструкционных и жаропрочных сталей, инструмент для высокоскоростной машинной штамповки конструкционных сталей
4Х4ВМФС (ДИ-22) Инструмент для высокоскоростной машинной штамповки и высадки на горизонтальноковочных машинах, вставки штампов для горячего деформирования легированных конструкционных и жаропрочных материалов на молотах и кривошипных прессах (сталь 4Х4ВМФС применяется вместо менее теплостойких сталей марок 4Х5В2ФС, 4Х5МФ1С, 4ХЗВМФ), пресс-формы для литья под давлением медных сплавов
1193ХЗМЗФ Инструмент (преимущественно мелкий) для горячего деформирования на кривошипных прессах и горизонтально-ковочных машинах, подвергающийся в процессе работы интенсивному охлаждению, пресс-формы для литья под давлением медных сплавов
ЗХ2В8Ф Инструмент и пресс-формы для горячего прессования и литья под давлением медных сплавов
4Х2В5МФ

(ЗИ959)-

Тяжелонагруженный прессовый инструмент для горячего деформирования легированных конструкционных и жаропрочных материалов (мелкие вставки окончательного штампового ручья, мелкие вставные знаки, матрицы и пуансоны для выдавливания)
4Х2В2МФС,

5ХЗВЗФМС

(ДИ-23)

Тяжелонагруженный прессовый инструмент (прошивные и формирующие пуансоны и матрицы), инструмент для высадки на горизонтально-ковочных машинах, вставки штампов напряженных конструкций для горячего объемного деформирования конструкционных и жаропрочных материалов (эти стали применяются вместо менее теплостойких сталей марок ЗХ2В8Ф и 4Х2В5МФ). Наиболее высокую прокаливаемость и теплостойкость имеет сталь марки 5ХЗВЗМФС
Стали инструментальные легированные для ударного инструмента
4ХС Зубила, обжимки, ножницы для горячей и холодной резки металла, штампы горячей вытяжки
6ХС Пневматические зубила, штампы небольших размеров для холодной штамповки, рубильные ножи
4ХВ2С Пневматический инструмент, зубила, обжимки
5ХВ2С. 6ХВ2С Инструмент для холодной обработки металла, ножи, резьбонакатные плашки, пуансоны и обжимные матрицы, деревообрабатывающий инструмент, предназначенный для длительной работы
6ХВГ Пуансоны сложной формы для холодной прошивки фигурных отверстий в листовом и полосовом материале, небольшие штампы для горячей штамповки деталей сложной формы

3. Стали инструментальные быстрорежущие

Получили такое название потому, что изготовленные из них инструменты могут работать при больших скоростях резания, не теряя своих свойств. Чем больше скорость резания, тем выше температура разогрева режущей части инструмента. Углеродистые, а также большинство легированных инструментальных сталей при температурах 25О-ЗОО°С теряют свою твердость вследствие изменения структуры, поэтому не могут использоваться для изготовления инструмента, работающего при больших скоростях резания.

Замечательное свойство быстрорежущих сталей — высокая красностойкость, т. е. способность сохранять высокую твердость и режущую способность при нагревании до 600-650°С. Это свойство выделяет быстрорежущие стали из числа всех других инструментальных сталей. Красностойкость определяется в основном двумя факторами: химическим составом и термической обработкой. Быстрорежущие стали имеют сложный химический состав. Наиболее важным легирующим элементом их является вольфрам (6-18%). Они содержат также ванадий (1-5%). Вольфрам и ванадий почти целиком находятся в виде карбидов, которые, растворяясь в кристаллической решетке железа, обеспечивают красностойкость сталей. Во все быстрорежущие стали входит хром (3÷1,5%), большая часть которого растворяется в кристаллической решетке железа. Содержащиеся в быстрорежущих сталях легирующие элементы уменьшают критическую скорость закалки, в результате чего стали становятся самозакаливающимися — они закаливаются даже при охлаждении на воздухе. Некоторые быстрорежущие стали содержат кобальт, который повышает их красностойкость, так как препятствует разрастанию карбидов при нагревании. Однако с увеличением содержания кобальта и ванадия шлифуемостъ сталей ухудшается, повышается их чувствительность к обезуглероживанию. Для того чтобы придать быстрорежущим сталям высокие режущие свойства, их подвергают термической обработке по специальному режиму, который отличается от термической обработки других инструментальных сталей.

Для быстрорежущих сталей принят (ГОСТ 19265-73) следующий принцип маркировки: в начале марки стоит буква Р, следующая за ней цифра указывает среднее содержание вольфрама в процентах, содержание ванадия (в процентах) показывает цифра, стоящая за буквой Ф, молибдена — цифра за буквой М, кобальта — цифра за буквой К. Содержание хрома в марке не указывается, так как оно примерно одинаково у сталей всех марок. Если ванадия содержится менее 2%, он также не указывается. Быстрорежущие стали имеют в своем составе от 0,7 до 1,55% углерода (тем выше, чем больше содержится ванадия). Например, марка стали Р18К5Ф2, это значит, что сталь содержит 18% вольфрама, 5% кобальта, 2% ванадия.

Быстрорежущие стали условно можно разделить на две группы: первая группа — стали, не содержащие кобальта, вторая группа — стали, содержащие повышенное количество кобальта и ванадия. Быстрорежущие стали подразделяются на горячекатаную кованую, калиброванную и серебрянку. Нормы на химический состав распространяются на лист, ленту, поковки, штамповки и другую продукцию; нормирует также твердость, макроструктуру, карбидную неоднородность, глубину обезуглероженного слоя и другие параметры сталей.

Основные свойства и применение быстрорежущих сталей приведены в табл. 6.

Таблица 6. Стали быстрорежущие, их основные свойства и применение

Марка стали Свойства и применение
Р18 Удовлетворительная прочность и шлифуемость, широкий интервал оптимальных закалочных температур; предназначена для изготовления всех видов режущего инструмента, используемого при обработке конструкционных материалов
Р12 Близка по свойствам к стали марки Р18. но имеет более высокую износостойкость и повышенную пластичность при горячем деформировании, шлифуемость удовлетворительная; назначение такое же. как и стали марки Р18
Р9 Повышенная износостойкость и пластичность при температурах горячей деформации, более узкий интервал оптимальных закалочных температур, шлифуемость ниже, чем у стали марки Р18; применяется для изготовления инструмента простой формы, но требующего сложной шлифовальной обработки; таким инструментом обрабатывают обычные конструкционные материалы
Р6МЗ Повышенная прочность, склонность к обезуглероживанию, повышенная пластичность при горячем деформировании, узкий интервал оптимальных закалочных температур, шлифуемость ниже, чем у стали марки Р9; из этой стали изготовляют инструмент небольшого сечения, а также инструмент, работающий с ударными нагрузками при обработке обычных конструкционных материалов
Р6М5 Повышенная прочность, значительная склонность к обезуглероживанию, более узкий интервал оптимальных закалочных температур, чем у стали марки Р18, шлифуемость удовлетворительная; назначение такое же, как и стали марки Р18, однако сталь Р6М5 предпочтительнее использовать для изготовления резьбонарезного инструмента, работающего с ударными нагрузками
Р18Ф2 Повышенная износостойкость, более низкая, чем у стали Р18 шлифуемость; из этой стали изготовляют инструмент для обработки материалов повышенной твердости и вязкости
Р14Ф4,

Р9Ф5

Повышенная износостойкость, низкая шлифуемость; предназначены для изготовления инструмента, работающего со снятием небольшой стружки (чистовая обработка) при обработке материалов, обладающих абразивными свойствами в условиях нормального нагрева режущей кромки
Р18К5Ф2.

Р9М4К8,

Р6М5К5

Повышенная вторичная твердость ( при отпуске в интервале температур от 550 до 560° С), износостойкость пониженная, но лучшая, чем у стали марки Р14Ф4, низкая шлифуемость; изготовляемый из этих сталей инструмент применяется для обработки высокопрочных, нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов в условиях повышенного нагрева режущей кромки
Р10К5Ф5 Повышенная вторичная твердость, высокая износостойкость, шлифуемость низкая; инструмент из этой стали предназначен для обработки высокопрочных, нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, а также материалов, обладающих абразивными свойствами в условиях повышенного нагрева режущей кромки
Р9К5 Повышенная вторичная твердость, но пониженная, близкая к стали марки Р9, шлифуемость; инструмент из стали марки Р9К5 используется для обработки сталей и сплавов повышенной твердости и вязкости, а также для работы с ударными нагрузками
Р9КЮ Повышенная вторичная твердость, шлифуемость, как у стали марки Р9К5; из этой стали изготовляют режущий инструмент для обработки нержавеющих и жаропрочных сталей, а также сталей с повышенной твердостью и вязкостью

4. Стали конструкционные повышенной и высокой обрабатываемости резанием

Обработка металлов резанием — одна из наиболее трудоемких и дорогостоящих операций. На эту операцию приходится 40% заводской себестоимости производства машин. С появлением автоматизированных металлорежущих станков возникла проблема стружкоудаления. Дробление стружки, ее транспортировка оказывают весьма существенное влияние на производительность труда. В связи с этим созданы специальные автоматные стали, способные образовывать ломкую лег- косходящую и легко удаляемую стружку. Это стали повышенной и высокой обрабатываемости резанием. В процессе их обработки получается чистая поверхность, снижается износ металлорежущего инструмента. Высокая обрабатываемость таких сталей достигается за счет увеличения содержания серы и фосфора (до 0,35%), а также введения свинца (до 0,35%). ГОСТ 1414-75 предусматривает марки автоматных сталей, которые объединены в шесть групп: первая группа — углеродистые сернистые: А11, А12, А20, АЗО и А40Г; вторая группа — углеродистые свинецсодержащие: АС40; третья группа — углеродистые сернистоселенистые: А35Е и А45Е; четвертая группа — хромистые сернистоселенистые: А40ХЕ; пятая группа — сернистомарганцовистые свинецсодержащие: АС 14, АС35Г2 и АС45Г2; шестая группа — легированные свинецсодержащие: АС12ХН, АС14ХГН, АС19ХГН, АС20ХГНМ, АСЗОХМ; АС38ХГМ. АС40ХГНМ. ‘

Буквы в марках сталей обозначают: А — автоматная сернистая, АС — автоматная свинецсодержащая. Остальные условные обозначения марок сталей соответствуют ГОСТ 4543-71.

Автоматные стали применяются в крупносерийном и массовом производствах. Из них изготовляют детали неответственного назначения для автомобильной и тракторной промышленности (крепеж, оси, втулки и др.). Свойства сталей конструкционных повышенной и высокой обрабатываемости приведены в табл. 7, применение — в табл. 8.

Таблица 7. Свойства сталей конструкционных повышенной и высокой обрабатываемости резанием (ГОСТ 1414-75)

Марка Механические свойства Технологические свойства
σт σв δ, % Дж/см3 НВ обрабатываемость резанием свариваемость пластичность при холодной обработке давлением
МПа*
А12 284 441-560 22

7

157 ВВ В У
510-784 164-213
А20 451-600 20

7

165 В
530-784 164-213
АЗО 510-600 15

6

183 В
539-821 178-213
А40Г 586-736 14

17

203 В
586-784 176-225

*В числителе — горячекатаная, в знаменателе — холоднокатаная сталь.

Таблица 8. Применение сталей конструкционных повышенной и высокой обрабатываемости резанием (ГОСТ 1414-75)

Марка Применение
А 12, А20 Для сложнопрофильных мелких деталей, к которым предъявляются повышенные требования по качеству обработанной поверхности (зубчатые колеса, винты, гайки, оси, шпильки, кольца). Сталь А20 рекомендуется для деталей, подвергаемых цементации и цианированию
АЗО, А40Г Для труднообрабатываемых деталей, работающих при высоких нагрузках
Примечания: 1. Для сварных конструкций сталь не применяют. 2. Коррозионная стойкость всех сталей низкая.

5. Стали рессорно-пружинные (гост 14959-79)

Используют для изготовления пружин, рессор, пружинных шайб, гибких мембран, сильфонов и других аналогичных деталей, которые должны обладать высоким пределом упругости, усталостной стойкостью к многократным нагружениям, достаточными пластическими свойствами. Эти стали выпускаются в виде проволоки и полос различного сечения. В зависимости от основного легирующего элемента их подразделяют на углеродистые — 65, 70, 75, 85; марганцовые — 60Г 65Г, 70Г, 55ГС; кремнистые — 50С2, 55С2, 55С2А, 60С2 60С2А, 70СЗА; хромомарганцовые -50ХГ, 50ХГА 55ХГР; хромованадиевую — 50ХФА; хромомарганцовованадиевую — 50ХГФА; хромокремневанадиевую — 60С2ХФА; хромокремнистые — 60С2ХА, 50ХСА; вольфрамокремнистую — 65С2ВА; никелькремнистую — 60С2Н2А; кремнемарганцовую — 60СГА и хромокремнистую -70С2ХА.

Сталь поставляется горячекатаной, отожженной или высокоотпугценной и без термической обработки. Твердость и механические свойства стали, а также качество проката нормированы ГОСТ 14959-79.

Свойства рессорно-пружинной стали приведены в табл. 9, применение — в табл. 10.

Таблица 9. Свойства и рекомендуемые режимы термической обработки стали рессорно-пружинной (ГОСТ 14959-79)

Марка стали Режим термической обработки Механические свойства
температура закалки,°C закалочная среда температура отпуска, °C σт σв δ, % Ψ, %
65 830 Масло 470 785 981 10 35
70 830 То же 470 834 1030 9 30
75 820 » 470 883 1079 9 30
80 820 » 470 932 1079 8 30
85 820 » 470 981 1128 8 30
60Г 830 » 470 785 981 8 30
66Г 830 » 470 785 981 8 30
70Г 830 » 470 834 1030 7 25
55С2, 55С2А 870 Масло или вода 470 1177 1275 6 30
60С2 870 Масло 470 1177 1275 6 25
70СЗА 850 То же 470 1471 1668 6 25
60С2Г 870 » 470 1324 1471 6 25
50ХГ. 50ХГА 850 » 470 1177 1275 7 35
55ХГР 850 » 470 1177 1275 7 35
60С2А 870 » 420 1373 1570 6 20
50ХФА 850 » 470 1079 1275 8 35
50ХГФА 850 » 470 1324 1422 6 35
55С2ГФ 870 » 470 1373 1570 6 25
60С2ХА 870 » 470 1324 1471 6 25
60С2ХФА 870 » 470 1471 1668 6 25
65С2ВА 850 » 420 1666 1862 5 20
60С2Н2А 870 » 470 1324 1471 8 30

Таблица 10. Применение стали рессорно-пружинной (ГОСТ 14959-79)

Марка Назначение
60С2, 60С2А Для рессор из полосовой стали толщиной 3-16 мм и пружинной ленты толщиной 0,08-3 мм; для витых пружин из проволоки диаметром 3-16 мм. Обрабатываются резанием плохо. Максимальная температура эксплуатации 250 °C
70СЗА Для тяжелонагруженных пружин ответственного назначения. Сталь склонна к графитизации
50ХГ, 50ХГА 50ХФА, 50ХГФА Для рессор из полосовой стали толщиной 3-18 мм. Обрабатывается резанием плохо. Для ответственных пружин и рессор, работающих при повышенной температуре (до 300 °C); для пружин, подвергаемых многократным переменным нагрузкам
60С2ХА Для крупных высоконагруженных пружин и рессор ответственного назначения
60С2Н2А.

65С2ВА

Для ответственных высоконагруженных пружин и рессор, изготовляемых из калиброванной стали и пружинной ленты
Примечания: 1. Хромоникелевые и кремненикелевые стали менее склонны к обезуглероживанию. Наилучшее сочетание технологических и эксплуатационных свойств имеет сталь 60С2Н2А. 2. Коррозионная стойкость всех сталей низкая.

6. Стали для изготовления шариковых и роликовых подшипников

Шариковые и роликовые подшипники изготовляют из высококачественных сталей (ГОСТ 801-78), способных противостоять сложным сосредоточенным и переменным напряжениям, возникающим в зоне контакта шариков или роликов с поверхностью беговых дорожек колец подшипников качения.

Стандарт предусматривает четыре марки сталей ШХ6, ШХ9, ШХ15 и ШХ15СГ.

Для прецизионных подшипников (ГОСТ 21022-75) сталь производится вакуумно-дуговым и электрошлаковым переплавом (ШХ15Ц1 и ШХ15-ШД соответственно). Для изготовления подшипников предназначены цементируемые и планируемые стали марок 20Х2Н4А, 20Х2Н4А-Ш, 20ХЗГ2Ф и 18ХГТ. Из сталей марок 12X13, 20X13 и 30X13 (ГОСТ 5632-72) изготовляются коррозионностойкие подшипники. Содержание серы в сталях допускается в пределах до 0,02%, фосфора — до 0,027%. Кроме подшипников из высококачественных сталей можно выполнять детали, от которых требуется высокая износостойкость при сосредоточенных переменных нагрузках (детали насосов высокого давления, копиры, ролики, пальцы, храповые механизмы).

7. Стали теплоустойчивые

Теплоустойчивые стали — легированные, перлитного и мартенситного классов предназначены для изготовления деталей, работающих в течение длительного времени под нагрузкой и при температуре до 873К (600°С).

Рекомендуемые марки и области применения теплоустойчивой стали, а также интервалы рабочих температур, приведены в табл. 11.

Таблица 11. Стали теплоустойчивые, их основные свойства и применение

Марка стали Свойства и применение
12МХ Производство труб пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок, высокого давления поковок для паровых котлов и паропроводов, деталей цилиндров газовых турбин; до 783 К (510°С);
12Х1МФ Назначение то же, что и стали марки 12МХ; до 843-858 К (570-585сС);
20Х1М1Ф1ТР

(ЭИ182)

Изготовление крепежных деталей турбин и фланцевых соединений паропроводов и аппаратуры; до 773- 853 К(500-580°С)
20Х1М1Ф1БР

(ЭП44)

Назначение и рабочие температуры те же, что и стали марки 20Х1М1Ф1ТР; 25Х1МФ (ЭИ 10) — изготовление болтов, плоских пружин, шпилек и других крепежных деталей; до 783 К (510°С)
25Х2М1Ф (ЭИ723) Назначение то же, что и стали 25Х1МФ; до 793-823 К (520-550°С)
18ХЗМВ (ЭИ578) Изготовление труб для гидрогенизационных установок; до 723-773 К (450-500°С)
20ХЗМВФ (ЭИ415, ЭИ579) Производство роторов, дисков, поковок, болтов, труб высокого давления для химической аппаратуры и гидрогенизационных установок; до 773-833 К (500-560°С)
15X5 (Х5) Изготовление труб, деталей насосов, лопаток турбомашин, подвесок котлов; до 873 К (600°С)
15Х5М(Х5М),

15Х5ВФ

Производство корпусов и внутренних элементов аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов, крекинговых труб, деталей насосов, задвижек, крепежа; 873 К (600°С)
12Х8ВФ Изготовление труб печей, аппаратов и коммуникаций нефтезаводов; до 773 К (500°С)

Сталь каждой марки имеет определенный срок работы (от 1000 до 100 тыс. ч).

В ГОСТ 20072-75 приведены режимы термической обработки и зависящие от нее механические свойства по каждой марке теплоустойчивой стали.

8. Стали и сплавы легированные с особыми свойствами

В современной технике используются металлы и сплавы с самыми различными свойствами. Легированные стали и сплавы с особыми свойствами разрабатывались на основе широко распространенных в промышленности легированных сталей с учетом особых условий эксплуатации техники и агрессивности среды, в которой приходится работать машинам, и с учетом специфики их конструкций.

В зависимости от основных свойств эти легированные стали и сплавы могут быть представлены (по ГОСТ 5632-72) тремя группами:

  • первая группа — коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы;
  • вторая группа — жаростойкие стали и сплавы;
  • третья группа — жаропрочные стали и сплавы.

В табл. 11 приведены свойства основных марок сталей и сплавов, в табл. 13 рекомендуемые области их применения, входящие в каждую группу.

Таблица 12. Свойства сталей корро зионностойких (ГОСТ 5632-72)

Марка стали Механические свойства Технологические свойства
σт σв δ, % ан

Дж/см3

НВ обрабатываемость резанием свариваемость пластичность при холодной обработке
МПа
12X13 415 588 20 9 114-177 У н в
20X13 441 647 16 8 124-196 У н У
08X13 245 431 23 7 У н н
20Х23Н13 478 35 7
12X18Н9 216 528 38 У У У
17Х18Н9 260 588 35 н в в
12X18Н9Т 216 532 38 137-165 н в в
12Х18Н10Т 285 528 38 н в У

 

Таблица 13. Рекомендуемые области применения сталей и сплавов легированных с особыми свойствами

Марка стали Основные свойства и применение
Первая группа- коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы
20X13, 08X13, 12X13. 12Х13Н2 Изготовление деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам (клапанов гидравлических прессов предметов домашнего обихода), деталей, работающий в слабоагрессивных средах (при атмосферных осадках в водных растворах солей, органических кислот)
30X13,40X13 Производство режущего, мерительного и хирургического инструмента, пружин, карбюраторных игл, клапанных пластин компрессоров, предметов домашнего обихода
14Х17Н12 Применяется в основном в химической и авиационной промышленности; обладает достаточно удовлетворительными технологическими свойствами; наибольшая коррозионная стойкость обеспечивается после закалки с высоким отпуском
95X18 Производство шарикоподшипников высокой твердости для нефтяного оборудования, ножей высшего класса, различных втулок и деталей, испытывающих сильный износ; подвергается закалке с низким отпуском
12X17 Изготовление предметов домашнего обихода, кухонной утвари, оборудования для предприятий пищевой и легкой промышленности; не рекомендуют для производства сварных конструкций; применяется в отожженном состоянии
08Х17Т Назначение то же, что стали марки 12X17; рекомендуется в качестве заменителя сталей марок

12Х18Н9Т и 12Х18Н10Т при изготовлении конструкций, не подвергающихся воздействию ударных нагрузок, работающих при температурах не ниже -20 °C

15Х25Т Производство теплообменной аппаратуры (труб, соединительных фланцев, вентилей, клапанов, кранов), работающих в агрессивных средах; используют в качестве заменителя стали марки 12Х18Н10Т при изготовлении сварных конструкций, не подвергающихся в процессе эксплуатации действию ударных нагрузок при температурах не ниже — 20°С, работающих в более агрессивных средах, чем среды, рекомендуемые для стали марки 08Х17Т; не рекомендуется применение стали при температурах 400- 700°С ‘
15X28 Назначение то же, что и стали марки 15Х25Т, используется также для спаев со стеклом; сварные соединения этой стали склонны к межкристаллитной коррозии
20Х13Н4Г9 Применяется в качестве заменителя холоднокатаных сталей марок 20X13 и др.
12Х18Н9 и 17Х18Н9 При производстве прочных и легких конструкций, соединяемых точечной электросваркой; хорошо сопротивляется атмосферной коррозии
10Х14АГ15,

10Х14П4НЗ

Назначение то же, что стали марки 20Х13Н4Г9, кроме того, из сталей этих марок делают предметы домашнего обихода и стиральные машины
09Х15Н8Ю Производство изделий, работающих в атмосферных условиях, уксуснокислых и других средах, а также упругих элементов; повышенная прочность достигается после отпуска при температурах 750 и 850°С
07X16Н6 Назначение то же, что и стали марки 09X15Н8Ю
Вторая группа — жаростойкие стали и сплавы (Гн— температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде; Ттах— максимальная температура, рекомендуемая для применения в течение длительного времени)
40Х9С2 Изготовление клапанов автомобильных, тракторных и дизельных моторов, труб рекуператоров, теплообменников. колосников, работающих при температурах до 850°С; устойчива против серосодержащих сред
40Х10С2М Изготовление клапанов моторов; устойчива против серосодержащих сред, температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде при Тн =850°С
30Х13Н7С2 Изготовление клапанов автомобильных моторов; Тн =950°С
15Х6СЮ Производство деталей котельных установок и труб; Тн=700°С
12X13 Изготовление деталей турбин и котлов, а также труб; Тн =700°С
10Х13СЮ Изготовление клапанов автотракторных моторов, различных деталей, работающих при повышенных температурах; устойчива против серосодержащих сред
12X17,08Х17Т, 08ХН Производство теплообменных аппаратов оборудования для предприятий пищевой промышленности, труб; Тн = 900°С
15Х18СЮ Производство труб, аппаратуры и деталей, работающих в серосодержащих средах
15Х25Т Изготовление различной аппаратуры, деталей, чехлов термопар, электродов искровых зажигательных свечей, теплообменных аппаратов; Тн = 1050°С
15X28 Назначение то же, что и для марки 15Х25Т; Тн 1 1100-1150°С
08Х20Н14С2 Изготовление труб, работающих в условиях науглероживающих сред Тн =1000-1050°С
20Х20Н14С2 Производство печных конвейеров и ящиков для цементации; устойчива к науглероживающим средам; Тн = 1000-1050°С
20Х23Н13 Изготовление труб пиролиза метана и пирометрических трубок, склонна к повышению хрупкости при температурах 600-800’С; максимальная температура, рекомендуемая для применения в течение длительного времени, Тmах = 1000°С; Тн =1050°С
09Х14Н16Б Производство труб для перегревателей и установок сверхвысокого давления Тmах =650°С; Тн = 850°С
08Х18Н10, 12Х18Н9, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т. 12Х18Н9Т Изготовление труб и деталей печной арматуры, теплообменных аппаратов, муфелей, реторт, патрубков, коллекторов, выхлопных систем, электродов (искровых зажигательных систем; применяются в тех (случаях, когда не могут использоваться безникелевые стали; Тmах  =800°С; Тн =850°С
36Х18Н25С2 Изготовление печных конвейеров и других нагруженных деталей, работающих в науглероживающих средах; Тmах  = 1000°С; Тн = 1100°С
10Х23Н18.20Х23Н18 Изготовление труб, деталей, установок для конверсии (метана и пиролиза, листовых деталей; к повышению хрупкости при температурах 600-800 С; Тmах  =1000°С; Тн=1050°С
12Х25Н16Г7АР Изготовление деталей газопроводных систем (из тонких листов, ленты, сортового проката); может применяться в качестве заменителя жаростойких сплавов на никелевой основе; Тmах  = 1050°С; Тн=1100°С
55Х20Г9АН4.

45Х22Н4МЗ

Изготовление клапанов автомобильных моторов; Тн=950оС
20Х25Н20С2 Изготовление (подвесок и опор для котлов, труб электролизных и пиролизных установок; склонна к повышению хрупкости при температурах 600-800°С; Тmах= 1050°С; Тн=1100°С
ХН38ВТ Изготовление деталей газовых систем; рекомендуется для замены жаростойкого сплава марки ХН78Т Тmах  = 1000°С;Тн=1050°С
ХН28ВМАБ Производство листовых деталей турбин; Тmах  =800-1000°C; Тн=1100°С
ХН60Ю Изготовление деталей газопроводных систем и аппаратуры; Тmах  = 1200°С; Тн = 1250°С
ХН75МБТЮ Применяется для тех же целей, что и сплав ХН60Ю; Тmах  = 1050: С; Тн=1100: С
ХН78Т Изготовление деталей газопроводных систем, сортовых деталей и труб; неустойчива в серосодержащих средах; Тmах  =1100°С; Тн, = 1150°С
ХН60ВТ Изготовление листовых деталей двигателей; Тmах  =1000 С; Тн=1100°С
ХН70Ю Изготовление деталей газопроводных систем; неустойчива в серосодержащих средах; Тmах  = 1200°С; Тн — более 1250°
Третья группа — жаропрочные столп и сплавы
40Х9С2. 40Х10С2М Изготовление клапанов моторов и крепежных деталей
11Х11Н2В2МФ.13Х11Н

2В2.16Х11Н2В2МФ

Изготовление дисков компрессоров, лопат и других нагруженных деталей
20X13. 12X13 Производство лопаток паровых турбин, клапанов, болтов, труб
13Х14НЗВ2ФР Изготовление высоконагруженных деталей, дисков, валов, стяжных болтов, лопаток и других деталей, работающих при повышенной влажности
15X11МФ Производство рабочих и направляющих лопаток паровых турбин
15Х12ВНМФ Производство роторов, дисков, лопаток, болтов
45Х22Н4МЗ.

55Х20Г9АН4

Изготовление клапанов моторов
18Х12ВМБФР Изготовление поковок, турбинных лопаток, крепежных деталей
08X13 Производство лопаток паровых турбин, клапанов, болтов, труб
37Х12Н8Г8МФБ Производство дисков турбин
10Х11Н20ТЗР.

10Х11Н20Т2Р

Изготовление деталей турбин (из поковок, сортового проката, листа)
10ХПН23ТЗМР Изготовление пружин и крепежных деталей
09Х16Н4Б.

09Х14Н19В2БР

Производство труб пароперегревателей, трубопроводов установок сверхвысокого давления и листового проката
18Х11МНФБ.

20Х12ВНМФ

Изготовление высоконагруженных деталей, лопаток паровых турбин, деталей клапанов, поковок, дисков, роторов паровых и газовых турбин
09Х14Н16Б Производство труб пароперегревателей и трубопроводов установок сверхвысокого давления (из листового проката)
09Х14Ш9В2БР1 Производство роторов, дисков, лопаток турбин
45Х14Н14В2М Изготовление клапанов моторов, поковок, деталей трубопроводов
14Х17Н2 Производство рабочих лопаток турбин, дисков, валов, втулок
40Х15Н7Г7Ф2МС Изготовление лопаток газовых турбин и крепежных деталей
08Х15Н24В4ТР Изготовление рабочих и направляющих лопаток, крепежных деталей, дисков газовых турбин
08Х16Н13М2Б Производство поковок для дисков и роторов, лопаток, болтов
09Х16Н15МЗБ Производство труб пароперегревателей и трубопроводов высокого давления
12Х18Н10Т. 12Х18Н12Т . 12Х18Н9Т Изготовление деталей выхлопных систем и труб (из листового и сортового проката); сталь 12Х18Н12Т более стабильна при эксплуатации, чем сталь марки 12Х18Н10Т
31Х19Н9МВБТ Производство роторов, дисков, болтов
10Х23Н18 Производство труб и арматуры, работающей при пониженных нагрузках; при температурах 600-800°С склонна к повышению хрупкости
20Х23Н18 Изготовление деталей машин для химической и нефтяной промышленности, газопроводов, камер сгорания; из этой стали можно изготовлять нагревательные приборы сопротивления
12Х25Н16Г7АР Изготовление деталей (из листового и сортового проката), работающих при умеренных напряжениях; заменяет сплавы ХН75МБТЮ и ХН78Т
ХН35ВТ Производство лопаток газовых турбин, дисков, роторов, крепежных деталей
ХН35ВТЮ Производство дисков, лопаток турбин, компрессоров
ХН38ВТ Изготовление деталей (из листового проката), работающих при умеренных напряжениях; применяется взамен сплава ХН78Т
ХН60Ю Изготовление деталей турбин (из листового проката), работающих при умеренных напряжениях, а также нагревательных приборов сопротивления
ХН70ВМЮТ Производство лопаток и крепежных деталей
ХН70ВМТЮ Производство лопаток турбин
ХН32Т Изготовление газоотводящих труб и деталей (из листового проката) для высокотемпературных нефтехимических установок
ХН80ТБЮ Изготовление лопаток и крепежных деталей турбин
ХН70МВТЮБ Производство лопаток турбин
ХН70Ю Изготовление деталей (из листового проката) и газопроводов, работающих при умеренных напряжениях, а также нагревательных элементов сопротивления
ХН78Т Изготовление труб, работающих при температурах до 1000rjC
ХН67МВТЮ Производство лопаток, корпусов, дисков, деталей турбин (из листового проката)
ХН75МБТЮ Изготовление деталей турбин (из листового проката)
ХН77ТЮР Производство дисков и лопаток турбин
ХН60ВТ Изготовление деталей турбин из листового проката
ХН57МТВЮ Изготовление лопаток, корпусов и других деталей турбин
ХН55МВЮ,

ХН62МВКЮ

Производство лопаток и дисков турбин
ХН65ВМТЮ Производство крепежных деталей, рабочих и направляющих лопаток газовых турбин
ХН56МВТЮ Изготовление высоконагруженных и других деталей, штуцеров, фланцев (из листового проката)
ХН70ВМТЮФ,

ХН75ВМЮ,

ХН56ВМКЮ,

ХН55ВМТКЮ

Производство лопаток турбин
ХН77ТЮРУ Изготовление дисков и лопаток турбин с ограниченным сроком действия

ГОСТ 5632-72 рекомендует оптимальные интервалы температур, при которых детали, изготовленные из перечисленных выше сталей и сплавов, обладают наибольшей надежностью в работе. Кроме того, в стандарте для каждой марки стали или сплава указаны температура начала интенсивного образования окалины и срок работы изготовленных из них деталей (кратковременный, ограниченный, длительный и весьма длительный). За кратковременный срок работы условно принимают время службы детали до 100 ч, ограниченный — до 1000 ч, длительный — до 10 тыс. ч и весьма длительный — до 100 тыс. ч.

9. Сплавы прецизионные

Прецизионные сплавы характеризуются высокой чистотой компонентов, их точным соотношением. Специальная (прецизионная) технология их получения обеспечивает достижение заданного уровня физических свойств этих сплавов.

Маркировка прецизионных сплавов (ГОСТ 5632-72) немного отличается от маркировки легированных сталей и сплавов. Цифра слева означает среднее содержание (в процентах) проставленного за нею элемента. Например, 79НЗМ означает, что сплав содержит 79% никеля и 3% молибдена. Буква А в конце марки ставится для того, чтобы показать, что сплав изготовляется с суженными пределами химического состава (например, 42НХТЮА). Буквы, стоящие после обозначения марки через дефис, характеризуют специальный способ выплавки сплава: ВИ — вакуу^шо-индукционный; ЭЛ — электронно-лучевой; П — плазменный; Ш — электрошлаковый; ВД — вакуумно-дуговой. Например, 58Н-ВИ означает, что сплав, состоящий из 58% никеля, выплавлен вакуумно-индукционным способом. Если в обозначении марки через дефис проставлена буква Н, то это значит, что сплав применяется для изготовления нагревательных элементов (например, X15Н60-Н).

ГОСТ 10994-74 регламентирует химический состав, основные физические свойства и области применения каждого сплава. Прецизионные сплавы в зависимости от основных свойств подразделяются на семь групп:

  • первая группа — сплавы с высокой магнитной проницаемостью (магнитомягкие) — 45Н, 50Н, 50НХС, 40Н, 50НП, 34НКМП, 35НКХСП, 40НКМП, 68НМП, 76НХД, 79НМ, 80НХС, 77НМД, 80Н2М, 68НМ, 79НЗМ, 47НК, 47НКХ, 64Н, 40НКМ, 52Н, 47НД, 16Х , 36КНМ, 83НФ, 27КХ, 49К2Ф, 49КФ, 49К2ФА. Эти сплавы предназначены для производства сердечников междуламповых и малогабаритных силовых трансформаторов, дросселей, реле и деталей магнитных цепей, работающих при повышенных индукциях без подмагничивания или с большим подмагничиванием, сердечников импульсных трансформаторов и магнитных головок, аппаратуры связи, сердечников помехоподавляющих проводов зажигания автомобилей, сердечников магнитных усилителей коммутирующих дросселей, элементов вычислительных аппаратов счетно- решающих машин и других деталей электротехнической, радиотехнической и электронной промышленности, а также приборостроения;
  • вторая группа — сплавы магнитотвердые 52КЮФ,52К11Ф, 52К12Ф, 52К13Ф, 35КХ4Ф, 35КХ6Ф, 35КХ8Ф, 25КФ14Н, 35КФЮН. Из этих сплавов изготовляют малогабаритные постоянные магниты и активную часть гистерезисных двигателей;
  • третья группа — сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения — 36Н, 32НКД. 29НК, ЗОНКД, 38НКД, 47НХ, 48НХ, 47НЗХ, ЗЗНК, 47НД, 47НХР, 42Н, 42НА, 18ХТФ, 18ХМТФ, 52Н, 58Н-ВИ, 35НКТ, 32НК-ВИ, 39Н, 36НХ, 34НК. Эти сплавы применяются для изготовления деталей приборов очень высокой точности, работающих в различных климатических условиях, вакуумных спаев элементов радиоэлектронной аппаратуры со стеклами и сапфиром, пружинных герметических контактов, штриховых мер длины, деталей приборов, работающих при повышенных нагрузках, деталей с полированной поверхностью и малой жесткостью формы, конструкций и трубопроводов, работающих при низких температурах (до -258°С);
  • четвертая группа — сплавы с заданными свойствами упругости — 40КХНМ, 40КНХМВТЮ, 36НХТЮ, 36НХТЮ5М, 36НХТЮ8М, 68НХВКТЮ,17НХГТ, 97НЛ, 42НХТЮ, 42НХТЮА, 44НХТЮ, 43НКТЮ. Эти сплавы используются для изготовления упругих чувствительных элементов и деталей приборов, работающих при температурах от -196 до +500° С, заводных пружин и волосковых спиралей часовых механизмов, витых цилиндрических пружин, кернов электроизмерительных приборов, деталей для хирургического инструмента, токоведущих и силовых чувствительных элементов;
  • пятая группа — сверхпроводящие сплавы — 65БТ и 35БТ. Они предназначены для производства соленоидов, кабелей и других устройств, сверхпроводящих композиционных материалов (проволоки марок СКМС и СКМДС), сверхпроводящих магнитных систем;
  • шестая группа — сплавы с заданным электрическим сопротивлением- Н50К10, Х13Ю4, 0Х23Ю5, 0Х23Ю5А, 0Х27Ю5А, Х15Н60-Н, Х15Н60-Н-ВИ, Х20Н80-Н, Х20Н80-Н-ВИ, Х15Н60, Х20Н80, Х20Н80-ВИ, Х15Н60-ВИ. ( Маркировка сплавов с заданным электрическим сопротивлением производится так же, как и легированных сталей. В марках термобиметаллов в скобках указаны образующие их сплавы: в числителе — активный слой, в знаменателе — пассивный).

Из этих сплавов изготовляют термодатчики и термочувствительные элементы, проволоку и ленту для нагревательных элементов промышленных и лабораторных печей, электрических аппаратов теплового действия, бытовых приборов и лабораторных реостатов, ответственные детали вакуумных приборов, соедагнители для изделий электронной техники, микропроволоку для резисторов неответственного назначения. Рабочая температура нагревательных элементов сплавов 1000- 1300°С;

Термобиметаллы представляют собой материалы, состоящие из двух и более слоев металлов или сплавов с различными температурными коэффициентами линейного расширения, разность которых обеспечивает их упругую деформацию при изменении температуры. Они служат для изготовления термочувствительных элементов приборов — тепловых реле, реле защиты, предохранителей, термометров, компенсаторов, реле, регуляторов, импульсных датчиков и предохранителей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *