Файл: Маркировка сталей по стандартам рф по курсу.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.03.2024

Просмотров: 11

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА

имени адмирала С.О. МАКАРОВА

__________________________________________________________

ИНСТИТУТ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

ФАКУЛЬТЕТ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Кафедра технической эксплуатации флота
Практическая работа № 1.

Тема: Маркировка сталей по стандартам РФ

по курсу

«Материаловедение и технология конструкционных металлов»

Выполнил: Плахотников А.С.

Дата
Проверил: доц. Зорин Ю.А.
Дата

Санкт – Петербург

2023

ГУМРФ им.адм. С.О. Макарова

Кафедра технической эксплуатации флота

Практическая работа № 1

по курсу «Материаловедения и технологии конструкционных материалов» для спец. ЭСЭУ

Тема: «Маркировка сталей по стандартам РФ»
Выполнил Плахотников Арсентий Сергеевич № уч. группы или шифр 26.05.06

Подпись_______________________Дата____________

Проверил______________________Дата____________

Цель занятия – закрепить навыки расшифровок марок сталей – наиважнейших современных конструкционных материалов.
Задание №1. Система маркировки сталей в соответствии с государственными стандартами РФ.
Система маркировки привязана к классификации сталей. В марке отражены основные признаки, по которым классифицируют разновидности этих сплавов.

.1. Химический состав. Нелегированные и легированные стали имеют принципиальную разницу: в нелегированных сталях нет химических элементов, специально добавляемых для направленного изменения каких-либо свойств. В марках легированных сталей эти добавки обозначаются заглавными буквами (см. табл. 1).
Таблица 1

Обозначение легирующих добавок – химических элементов

в марках сталей


Обозна

чение
Хими-

ческий

элемент
Наимено-

вание
Обозна

чение
Хими-

ческий

элемент
Наимено-

вание

Х
Cr
Хром
А
N
Азот

С
Si
Кремний
Н
Ni
Никель

Т
Ti
Титан
К
Co
Кобальт

Д
Cu
Медь
М
Mo
Молибден

В
W
Вольфрам
Б
Nb
Ниобий

Г
Mn
Марганец
Е
Se
Селен

Ф
V
Ванадий
Ц
Zr
Цирконий

Ш
Mg
Магний
Ю
Al
Алюминий

Р
B
Бор
Л
-
Литейная

П
Р
Фосфор
Ч
-
Редкоземельные

металлы


Примечания к табл. 1:

1. При легировании азотом буква А ставится в середине марки.

2. ГОСТ 1050-2013 устанавливает, при каком процентном содержании элемента в стали его следует считать легирующей добавкой. Так, марганец относят к легирующей добавке, если его доля превышает 1,8 % .

3. Буква К в конце марки означает котельную сталь.

4. Буква Е в начале марки (не в середине) означает сталь магнитную.

5. Буква С в начале марки ─ строительная сталь.

Пример: Сталь 37Х12Н8Г8МФБ. В этой стали легирующими добавками являются: хром, никель, марганец, молибден, ванадий и ниобий. Средняя массовая доля добавки (%) обозначается числом после соответствующей буквы. Отсутствие числа означает, что эта доля около 1 % или меньше 1 %. Здесь: Cr 18 %; Ni 8 %; Mn 8 %; Мо, V и Nb каждый - 1 %, остальное – железо (Fe) и примеси. Таким образом, если в марке стал присутствует хотя бы одна заглавная буква, то по химическому составу такую сталь в большинстве случаев следует отнести к легированным. Исключением является буква А в начале и в конце марки, У и С – в начале (см. п.п .3. и .4.).

Марки нелегированных сталей имеют в начале или Ст (важно: С – заглавная, т – строчная), или букву У, или просто две цифры. Примеры: Ст4сп, У8, сталь 45. Наличие на конце марки двух прописных букв кп или пс или сп (кипящая, полуспокойная, спокойная) служит другим бесспорным основанием отнести сталь к числу нелегированных.

Задание №2. Массовая доля углерода. Как правило, средние значения массовой доля углерода (%), величина которой определяет основные свойства стали, обозначаются в марках следующим образом:

- две цифры вначале марки означают число сотых долей процента (в конструкционных сталях);

- одна цифра вначале марки означает число десятых долей процента (в инструментальных сталях);

- отсутствие цифры вначале марки означает, что сталь содержит около 1 и более % углерода;

- ноль вначале марки означает, что углерода менее 0,1 %.

Исключения:

- в марках сталей обыкновенного качества (Ст0, Ст1кп, Ст2пс и т.д.) процентное содержание углерода не указывается. Чтобы узнать содержание углерода в стали конкретной марки, надо обратиться к ГОСТ 380-2005 [3]

- в марках нелегированных инструментальных сталей среднее содержание углерода обозначается стоящим за буквой У числом (от 7 до 12) десятых долей процента.


Задание №3. Назначение. По назначению различают сталь конструкционную и инструментальную. Если сталь нелегированная, то отличить конструкционную от инструментальной просто: марка инструментальной стали начинается с заглавной буквы У. Если сталь легированная, отличить конструкционную от инструментальной можно, как правило, по процентному содержанию углерода: сталь для режущего, измерительного и штампового инструмента чаще всего содержит углерода от 0,7 до 1 % и более – для обеспечения высокой твердости и износостойкости. Однако, когда инструменты должны испытывать большие ударные нагрузки, приходится уменьшать содержание углерода, чтобы обеспечить более высокий уровень ударной вязкости. Например, молотовые штампы изготавливают из сталей марок 5ХНВ, 5ХГМ, 5ХНМ и др. Встречаются марки инструментальной штамповой стали с еще меньшим содержанием углерода: ЗХ2В8Ф, 4Х2В5МФ.

Исключения:

Небольшое число конструкционных сталей и сталь быстрорежущая инструментальная маркируются по-другому:

- сталь Гадфилда 110Г13Л – конструкционная легированная марганцем (11,5 …15 %), содержание углерода 0,9…1,4 %; буква Л означает, что сплав предназначен дл литья;

- стали ШХ4, ШХ15 и др. конструкционные шарикоподшипниковые легированные хромом (0,4…2 %), содержание углерода 0,95…1,05 %;

- электротехническая сталь, маркируется четырехзначным числом (3404, 3411, 3412 и др.);

- строительная сталь - С245, С255, С275, С285, С345 и др., трехзначное число – предел текучести, МПа [4];

- автоматная сталь – нелегированная (А11, А30,АС40,А35Е и др.), легированная (АС14ХГН, АС30ХМ и др.);

- быстрорежущая сталь Р9, Р12, Р18 и др., содержит вольфрам (9, 12, 18 %).

Задание №4. Класс (категория) качества. ГОСТ Р 54384-2011 [5] для всех сталей устанавливает 2 класса качества: качественные и специальные. Легированные стали для сосудов, работающих под давлением, подшипниковые стали, инструментальные стали, быстрорежущие стали и стали с особыми физическими свойствами ГОСТ относит к специальным сталям. Стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-2005) не упоминаются вообще. Вместе с тем в другом действующем ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия» (п. 1.1.) указывается, что в зависимости от химического состава и свойств конструкционную сталь делят на категории: качественную, высококачественную – А и особовысококачественную – Ш (сталь, подвергнутая электрошлаковому переплаву). Таким образом, если в начале марки стоит Ст – это сталь обыкновенного качества. Буква А в конце марки – сталь высококачественная, буква Ш в конце марки – сталь особовысококачественная. Если в конце марки буквы А и Ш отсутствуют, категория (класс) качества стали – качественная.


Задание №5. Таблица 2

Расшифровка марок сталей


№

п/п


Марка стали
Какая по

химическому составу


%

угле

рода


Легирующие

добавки и их %


Класс качест ва

не

легир

легир.







1
40Х9С2
−
+
0,4
Cr – 9; Si - 2
качест.

2
12ХН3А
-
+
0,12
Ni – 3; Cr - 1
Высококачеств

3
сталь 20
+
-
0,20
-
Качест

4
08Х13
-
+
0,08
Cr - 13
Качеств

5
60С2ХФА
-
+
0,6
Si – 2; V – 1; Cr – 1

Высококачеств

6
А12
-
+
0,03-0,16
Si – 0,15 – 0,35
Высококачеств

7
09Г2
-
+
0,09
Si – до 0, 37; Mn – до 1,8
Качест

8
ШХ15
-
+
0,95-1,05
Cr - 15
Качест

9
12Х18Н9Т
-
+
0,12
Cr – 18; Ni – 3, Ti - 90
Качест

10
38ХН3МФ
-
+
0,38
Cr – 1; Ni - 3
Качест

11
60С2
-
+
0,6
Si – 2
Качест

12
Ст4пс
+
-
0,18-0,27
-
Обык

13
ХВГ
-
+
0,9-1,05
Cr – 1, W – 1, Mn - 1

Качест

14
110Г13Л
-
+
1,1
Mn – 13
Качест

15
сталь 45
+
-
0,45
-
Качест

16
15ХМА
-
+
0,15
Cr - 1
Качест

17
Р18
-
+
0,73-0,83
W - 18
Высоккокачеств

18
20Х25Н20С2
-
+
0,2
Cr – 25; W – 1; Ni – 20, Si - 2
Качест

19
У8ГА
-
+
0,81-0,89
Mn - 1
Высокакачеств

20
30ХГС
-
+
0,3
Cr – 1, Mn – 1, Si - 1
Качест

21
Ст3Гсп
+
-
0,14-0,22
-
Обык

22
50Г2
-
+
0,5
Mn - 2
Качест

23
С235






<0,22
Mn – до 0, 006, Ni – до 0, 003
Качест

24
сталь 3412
-
+
0
Si -2
Качест

25
20Х21Н46В8Л
-
+
0,2
Cr – 21, Ni – 46, W - 8
качест

Задание №6. Выписать (выбрать) из таблицы 2:

  1. все марки инструментальных сталей; ХВГ, Р18, У8ГА.

  2. все марки литейных сталей; 110Г13Л

  3. все марки нержавеющих сталей; 08Х13, ШХ15, 12Х18Н9Т, 20Х25Н20С2.

  4. все марки хорошо сваривающихся сталей; Сталь 20, Ст4пс, Ст3Гсп, 15ХМА, 12ХН3А

Задание №7. Построить и заполнить таблицу 3.

Три группы свойств КМ Сталь 20 Таблица 3


Механические
Технологические
Эксплуатационные

1. Твердость мала
1.Свариваемость высокая
1.Коррозионная стойкость невысокая

2. Прочность мала
2.Обрабатываемость давлением высокая
2.Жаропрочность средняя

3.Пластичность высокая
3.Обрабатываемость резанием высокая
3.Износостойкость невысокая

4. Ударная вязкость высокая
4. Литейные свойства

низкие
4.Хладностойкость

невысокая




5.Прокаливаемость низкая




Три группы свойств КМ 40Х9С2

Таблица 4


Механические
Технологические
Эксплуатационные

1.Твердость высокая
1.Свариваемость низкая
1.Коррозионная стойкость высокая

2. Прочность высокая
2.Обрабатываемость давлением средняя
2.Жаропрочность высокая

3.Пластичность низкая
3.Обрабатываемость резанием средняя
3.Износостойкость высокая

4.Ударная вязкость низкая
4. Литейные свойства низкие
4.Хладностойкость

невысокая




5.Прокаливаемость высокая




Дать качественное описание механических, технологических и некоторых эксплуатационных свойств сталей двух конкретных марок, указанных преподавателем.

При оценке механических свойств учитывать, что

- если в стали МАЛО углерода, ее прочность и твердость МАЛЫ, а пластичность и ударная вязкость БОЛЬШИЕ

Смотрите также файлы