Некоторые группы сталей содержат дополнительные обозначения: марки подшипниковых сталей начинаются с буквы Ш. Например, ШХ4, ШХ15ГС и ШХ20ГС.
Стали марок 65; 70; 75; 80; 85; 50Г; 60Г; 65Г; 70Г; 50С2; 55С2; 60С2; 70С3А; 50ХФА; 50ХГФА; 60С2ХФА используют для изготовления пружин и рессор.
Стали марок У7-У13; У7А-У13А; ХВ4; 9ХС; ХВГ; Р19; Р18; Р6М5; Х12; Х12М являются инструментальными.
Для изготовления зубчатых колес используют стали марок
20ХН3А; 12Х2Н4А; 18Х2Н4МА; 15Х; 15ХФ; 20ХР; 18ХГТ; 30ХГТ; 25ХГМ; 20ХНМ.
Улучшаемыми сталями являются среднеуглеродистые (0,3- 0,5%) легированные стали, содержащие в сумме не более 5% легирующих элементов.
К конструкционным и машиностроительным улучшаемым сталям относят: 40Х; 40ХГТР; 30ХГСА; 40ХН2МА; 38ХН3МФА; 38Х2МЮА.
10.5.4. Маркировка чугунов
Показателем механических свойств серых чугунов в соответствии с ГОСТ 1412-85 является предел прочности при статическом растяжении.
Марка серого чугуна состоит из букв СЧ (серый чугун) и цифры, показывающей уменьшенное в 10 раз значение (в мегапаскалях) временного сопротивления при растяжении σ в .
Например, марка чугуна СЧ 20 показывает, что это серый чугун с временным сопротивлением при растяжении 200 МПа.
Марка высокопрочного чугуна состоит из букв ВЧ (высо-
копрочный чугун) и цифры, показывающей уменьшенное в 10 раз значение (в мегапаскалях) временного сопротивления при растяжении σ в .
Например, марка чугуна ВЧ 80 показывает, что это высокопрочный чугун с временным сопротивлением при растяжении
800 МПа.
Ковкие чугуны маркируют буквами КЧ и числами, первое из которых указывает уменьшенное в 10 раз значение (в мегапаскалях) временного сопротивления при растяжении уменьшенное
236
в 10 раз значение (в мегапаскалях) временного сопротивления при растяжении σ в , а второе – относительное удлинение.
Например, марка чугуна КЧ 37-12 показывает, что это ковкий чугун с временным сопротивлением при растяжении 370 МПа и относительным удлинением 12%.
Марка чугуна с вермикулярным графитом состоит из букв ЧВГ (высокопрочный чугун) и цифры, показывающей уменьшенное в 10 раз значение (в мегапаскалях) временного сопротивления при растяжении σ в .
Например, марка чугуна ЧВГ40 показывает, что это чугун с вермикулярным графитом с временным сопротивлением при растяжении 400 МПа.
10.5.5. Классификация и маркировка медных сплавов
Медные сплавы маркируют по химическому составу, используя буквы для обозначения элементов и числа для указания их массовых долей. В медных сплавах (также как в алюминиевых и магниевых) буквенные обозначения отличаются от обозначений, принятых для сталей.
Алюминий в них обозначают буквой А; бериллий – Б; железо – Ж; кремний – К; медь – М; магний – Мr; мышьяк – Мш; никель – Н; олово – О; свинец – С; серебро – Ср; сурьма - Су; фосфор – Ф; цинк – Ц; хром – Х; марганец – Мц.
Латуни (сплавы меди с цинком) маркируют буквой Л.
Вдеформируемых латунях, не содержащих кроме меди и цинка других элементов, за буквой Л ставится число, показывающее среднее содержание меди.
Например, латунь Л62 содержит 62% меди.
Вмногокомпонентных латунях после Л ставятся буквы – символы элементов, а затем числа, указывающие на содержание меди и каждого легирующего элемента.
Например, латуньЛАН59-3-2 содержит 59% меди, 3% алюминия, 2% никеля (остальное - цинк).
В марках литейных латуней указывается содержание цинка, а количество каждого легирующего элемента ставится непосредственно за буквой, обозначающей его.
237
Например, латунь ЛЦ40Мц3А содержит 40% цинка, 3% марганца и 1% алюминия.
Бронзы (сплавы меди со всеми элементами, кроме цинка) обозначают буквами Бр, за которыми ставят буквы и числа.
Вмарках деформируемых бронз сначала помещают буквы
–символы легирующих элементов, а затем числа, указывающие
их содержание.
Например, бронза БрАЖ9-4 содержит 9% алюминия, 4% железа, остальное - медь.
В марках литейных бронз после каждой буквы указывается содержание этого легирующего элемента.
Например, бронза БрО6Ц6С3 содержит 6% олова, 6% цинка, 3% свинца, остальное – медь.
10.5.6. Классификация и маркировка алюминиевых сплавов
Сплавы на основе алюминия разделяют на деформируемые и литейные, которые могут быть упрочняемыми термообработкой и неупрочняемыми.
К деформируемым алюминиевым сплавам на основе алюминия, неупрочняемым термической обработкой, относятся сплавы АМц и АМr. Эти сплавы отличаются высокой пластичностью, хорошей свариваемостью и высокой коррозионной стойкостью.
Сплавы типа АМц относятся к системе алюминий - марганец, сплавы АМr (магналии) – к системе алюминий - магний. Цифры после АМr6 означают среднее значение содержания магния. Упрочняют эти сплавы пластической деформацией (нагартовкой - Н) (АМrН). Для повышения пластичности их используют в отожженном (мягком) состоянии (АМrМ)
К деформируемым алюминиевым сплавам на основе алюминия, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы нормальной прочности и высокопрочные. Типичными представителями этой группы являются:
–дуралюмины (маркируются буквой Д) – сплавы на осно-
ве Al-Cu-Mg;
–авиали - ковочные алюминиевые сплавы (маркируются буквой АК) – сплавы на основе Al-Cu-Mg-Si;
238
– высокопрочные алюминиевые сплавы (маркируются буквой В) - сплавы на основе Al-Zn- MgCu.
Химический состав некоторых деформируемых алюминиевых сплавов приведен в таблице 28
Таблица 28. Химический состав деформируемых алюминиевых сплавов
|
Содержание легирующих компонентов |
|
||||
Марка сплава |
|
(остальное алюминий), % |
|
|||
|
медь |
магний |
марганец |
кремний |
|
Прочие |
АМц |
- |
- |
1 -1,6 |
- |
|
- |
АМr2 (магналий) |
- |
1,8 – 2,6 |
0,2 – 0,8 |
- |
|
- |
АМr6 (магналий) |
|
5,8 – 6,8 |
0,5 – 0,8 |
- |
|
0,02-0,1 Ti, |
|
|
|
|
|
|
0,002-0,005 Be |
Дуралюмин Д1 |
3,8-4,8 |
0,4-0,8 |
0,4-0,8 |
- |
|
- |
Дуралюмин Д16 |
3,8-4,9 |
1,2-1,8 |
0,3-0,9 |
- |
|
- |
Дуралюмин Д18 |
2,2-3,0 |
0,2-0,5 |
- |
- |
|
- |
Авиаль АВ |
0,1-0,5 |
0,45-0,9 |
0,15-0,35 |
0,5-1,2 |
|
- |
Авиаль АД31 |
- |
0,4-0,9 |
- |
0,3-0,7 |
|
- |
Высокопрочный |
1,4-2,0 |
1,8-2,8 |
0,2-0,6 |
- |
|
0,01-0,25 Cr |
В95 |
|
|
|
|
|
5-7 Zn |
Ковкий АК6 |
1,8-2,6 |
0,4-0,8 |
0,4-0,8 |
0,7-1,2 Si |
|
|
Ковкий АК8 |
3,9-4,8 |
0,4-0,8 |
0,4-1,0 |
0,6-1,2 Si |
|
|
Литейные сплавы на основе алюминия могут быть упрочняемыми термообработкой и неупрочняемыми.
Для литейных алюминиевых сплавов наиболее распространена классификация по химическому составу (Al-Si; Al-Cu; Al-Mg).
Лучшими литейными свойствами обладают сплавы Al-Si (силумины). Кремний в силуминах является упрочняющей фазой, поэтому, чем больше кремния в сплаве, тем выше его прочность, но меньше пластичность.
Механические свойства силуминов можно существенно улучшить путем модифицирования, при котором увеличивается степень дисперсности кристаллов кремния. Модифицирование заключается в том, что перед разливкой в расплав вводят небольшое количество модификаторов (хлористые и фтористые соли натрия).
239
Сплавы системы Al-Cu (АМ4,5; АМ5) характеризуются высокой прочностью при обычных и повышенных температурах; они хорошо обрабатываются резанием и свариваются.
Сплавы системы Al-Mg (АМr; АМr10) обладают высокой коррозионной стойкостью, прочностью, вязкостью и хорошей обрабатываемостью резанием.
Химический состав некоторых литейных алюминиевых сплавов приведен в таблице 29.
Таблица 29. Химический состав литейных алюминиевых сплавов
|
Содержание легирующих компонентов |
|
||||
Марка сплава |
|
(остальное алюминий), % |
|
|||
|
медь |
магний |
марганец |
кремний |
|
Прочие |
Силумин АК12 |
- |
- |
- |
10-12 |
|
- |
неупрочняемый) |
|
|
|
|
|
|
Силумин АК9 |
|
0,15-0,3 |
0,2-0,5 |
8-10,5 |
|
- |
(упрочняемый) |
|
|
|
|
|
|
Силумин АК7 |
|
0,2-0,4 |
|
6-8 |
|
|
(упрочняемый) |
|
|
|
|
|
|
Силумин АК8М |
1,0-1,5 |
0,3-0,5 |
0,3-0,5 |
7,5-8,5 |
|
0,1-0,3 Ti |
(упрочняемый) |
|
|
|
|
|
|
АМ4,5 |
4-5 |
- |
- |
- |
|
- |
(упрочняемый) |
|
|
|
|
|
|
АМ5 |
4,5-5,3 |
- |
0,6-1,0 |
- |
|
0,15-0,35 Ti |
(упрочняемый) |
|
|
|
|
|
|
АМr10 |
- |
9,5-11,5 |
- |
- |
|
0,05-0,15 Ti, |
(упрочняемый) |
|
|
|
|
|
0,05-0,15 Be |
|
|
|
|
|
|
0,05-0,15 Zn |
10.6. Применение металлов в строительстве и защита их от коррозии
Особенно широко в строительстве применяют сталь углеродистую обыкновенного качества марок Ст.0 – Ст.7, сталь углеродистую горячекатанную марки М 16С для мостостроения; низколегированные стали применяют реже.
Прокатные стали выпускают различных профилей.
Сталь полосовую выпускают шириной полос от 12 до 200 мм при толщине от 4 до 60 мм. Разновидностью полосовой стали
240