Сталь — это железоуглеродистый сплав с содержанием углерода не более 1,7%. Углерод сплава весь находится в связном состоянии (т. е. отсутствует свободный углерод в виде графита). В состав сталей могут входить многие химические элементы, влияющие на их физико-механические свойства (табл. 1.10). Часть из них, например такие, как фосфор Р и сера S, являются вредными примесями, понижающими качество. Основными группами сталей являются:
- углеродистая сталь обыкновенного качества, обозначаемая буквами Ст и цифрами от 0 до 6;
- качественная углеродистая сталь, обозначаемая цифрами 08, 10, 15, 20 и т. д., указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента;
- легированные стали, в обозначение которых входят цифры и буквы, имеющие следующее смысловое значение: цифры, стоящие перед буквами - среднее содержание углерода в сотых долях процента; буквы - легирующие элементы; цифры, следующие за буквами- содеражание легирующего элемента в процентах, если оно превышает 1%; буква А в конце обозначения марки - высококачественность стали (Легирование (от лат.ligare-связывать) - введение добавок с целью изменения строения сплава, придания ему определнных свойств);
- инструментальные углеродистые стали обозначаются буквой У и цифрами, например :У7, У8, У10А;
- инструментальные быстрорежущие стали обозначаются буквой Р и следующим за ним число, указывающим среднее (в процентах) содержание вольфрама, например Р9, Р18; о повышенном содержании молибдена свидетельствует буква М, стоящая после числа, например Р18М.
Механические свойства наиболее распространенных сталей приведены в табл.1.11-1.14. Для некоторых из них указана обрабатываемость, расчитанная в процентах от обрабатываемости автоматной стали марки А12, принятой за 100 %.
Таблица 1.10 Условные обозначения основных элементов, входящих в состав сталей и цветных металлов
|
Элемент |
Обозначение |
Обозначение |
Элемент |
Обозначение в |
Обозначение | ||
|
стали |
цветных | ||||||
|
стали |
цветных | ||||||
|
Алюминий |
Al |
Ю |
А |
Никель |
Ni |
H |
Н |
|
Бор |
B |
Р |
- |
Ниобий |
Nb |
Б |
- |
|
Бериллий |
Be |
Л |
Б |
Олово |
Sn |
- |
О |
|
Ванадий |
V |
Ф |
- |
Свинец |
Pb |
- |
С |
|
Вольфрам |
W |
В |
- |
Сурьма |
Sb |
- |
Су |
|
Железо |
Fe |
- |
Ж |
Титан |
Ti |
Т |
Т |
|
Кремний |
Si |
С |
К |
Углерод |
C |
У |
- |
|
Марганец |
Mn |
Г |
Мц |
Фосфор |
P |
П |
Ф |
|
Медь |
Cu |
Д |
- |
Хром |
Cr |
Х |
- |
|
Молибден |
Mo |
М |
- |
Цинк |
Zn |
- |
Ц |
|
Кобальт |
Co |
К |
- |
|
|
|
|
Таблица 1.11. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Механические свойства (ГОСТ380-71*)
|
Марка |
Предел прочности при |
Обрабаты- |
Марка |
Предел прочности |
Обрабаты- |
|
Ст0 |
≥304 |
- |
Ст4 |
400-530 |
80 |
Таблица 1.12 Сталь углеродистая качественная. Механические свойства (ГОСТ 1050-74**)
|
Марка |
Термическая |
Предел текучести σт |
Предел прочности |
Относительное |
|
МПа | ||||
|
не менее | ||||
|
08 |
Нормализация |
196 |
294 |
33 |
|
Закалка и отпуск | ||||
|
Нормализации | ||||
|
Примечание. Значения напряжении соответствуют диаметрам или толщинам заготовок не более 60 мм. | ||||
Таблица 1.13 Сталь конструкционная легированная. Механические свойства (ГОСТ 4543 — 71*)
|
Марка |
Твердость по Бринеллю, НВ |
Предел прочности |
Обрабаты- | |
|
МПа |
кгс/мм2 | |||
|
15X, 15XA |
1756 |
179 |
627 |
60 |
|
20X |
1756 |
179 |
627 |
60 |
|
30X |
1834 |
187 |
656 |
65 |
|
35Х |
1983 |
197 |
697 |
— |
|
88Х |
2031 |
207 |
735 |
55 |
|
40X |
2129 |
217 |
765 |
50 |
|
45Х, 40XP |
2246 |
229 |
813 |
— |
|
50X |
2246 |
229 |
813 |
60 |
|
10Г2 |
1933 |
197 |
696 |
— |
|
40Г2 |
2129 |
217 |
765 |
50 |
|
50Г2 |
2246 |
229 |
813 |
50 |
|
33ХС |
2364 |
241 |
853 |
45 |
|
38ХС |
2502 |
255 |
902 |
40 |
|
27СГ |
2129 |
217 |
765 |
— |
|
35СГ, 36Г2С |
2246 |
229 |
813 |
— |
|
15XM |
1756 |
179 |
627 |
60 |
|
30ХМ |
2246 |
229 |
813 |
50 |
|
35ХМ |
2364 |
241 |
853 |
45 |
|
38ХВА |
2246 |
229 |
613 |
— |
|
20ХН |
1933 |
197 |
697 |
55 |
|
40XН |
2129 |
217 |
765 |
60 |
|
45ХН, 50ХН |
2031 |
207 |
735 |
60 |
|
12XH2 |
2031 |
207 |
735 |
50 |
|
12XH3A |
2129 |
217 |
765 |
45 |
|
12X2H4A |
2639 |
269 |
950 |
40 |
|
20ХН3А |
2364 |
241 |
854 |
— |
|
20Х2Н4А |
2639 |
269 |
951 |
— |
|
30ХН3А |
2364 |
241 |
853 |
— |
|
20ХГС3А |
2031 |
207 |
735 |
— |
|
25ХГСА |
2129 |
217 |
765 |
— |
|
30ХГСА |
2246 |
229 |
813 |
50 |
|
18ХГ |
1834 |
187 |
657 |
— |
|
18ХГТ |
2129 |
217 |
765 |
— |
|
20ХГР |
1933 |
197 |
696 |
— |
|
30ХГР |
2246 |
229 |
813 |
— |
|
40ХГ |
2246 |
229 |
813 |
— |
|
18ХГН |
2205 |
225 |
813 |
— |
|
25Х2ГНТА |
2639 |
269 |
950 |
40 |
|
30Х2ГН2 |
2502 |
255 |
902 |
— |
|
15ХФ |
1834 |
187 |
658 |
65 |
|
40ХФА |
2364 |
241 |
853 |
60 |
|
30ХГСНА |
2502 |
255 |
902 |
— |
|
40ХНМА |
2639 |
269 |
950 |
— |
|
30ХП2ВФА |
2639 |
269 |
950 |
— |
|
30ХНВА |
2364 |
241 |
853 |
— |
|
38ХМ3ВФА |
2639 |
269 |
950 |
— |
|
20ХН4ФА |
2639 |
269 |
950 |
— |
|
38ХВФЮА |
2246 |
229 |
813 |
50 |
Таблица 1.14 Сталь инструментальная. Механические свойства
|
Марка |
Твердость по Бринеллю при поставке, НВ |
Твердость по Роквеллу | |
|
МПа |
кгс/мм2 | ||
|
Углеродистая (ГОСТ 1435—74) | |||
|
У7, У7А |
1834 |
187 |
62 |
|
У9, У9А |
1833 |
192 | |
|
У10, У10А |
1933 |
197 | |
|
У11, У11А |
2031 |
207 | |
|
У13, У13А |
2129 |
217 | |
|
Легированная (ГОСТ 5950 — 73*) | |||
|
7ХФ |
≤2246 |
≤229 |
58 |
|
В1. X |
2246—1834 |
229—187 |
62 |
|
9Х5ВФ, 8X4, В4Ф1 (Р4) |
2502—2129 |
255-217 |
60 |
|
Быстрорежущая (ГОСТ 19265—73*) | |||
|
Р9, P12, Р18 Р6М5 |
≤2502 |
≤255 |
62 |
|
Р9К5 |
≤2640 |
≤269 |
63 |
|
Р6М5ФЗ |
≤2640 |
≤269 |
63 |
|
Р10К5Ф5 |
≤2793 |
≤285 | |
