ПОЛУЧЕНИЕ СТАЛИ, ЕЕ СОРТА И МАРКИРОВКА
15. Что такое сталь?
Сталью называют сложный сплав железа с углеродом и другими элементами, в котором количество углерода составляет от 0,05 до 2%, 112
16. Каков удельный вес железа?
Удельный вес железа—7,86 г/см3.
17. Что такое литая сталь?
Литой сталью называют литейный сплав (льющийся в формы) железа с углеродом и другими элементами, в котором количество углерода составляет от 0,1 до 0,6%. Стальное литье должно быть подвергнуто термической обработке.
18. Назвать способы и печи, используемые для переплавки чугуна на сталь.
По способу получения различают: сталь мартеновскую (основную и кислую); сталь бессемеровскую (рис. 41); сталь томасовскую и электросталь. В зависимости от способа получения стали, она выплавляется в мартеновских печах, бессемеровских конвертерах или электрических печах.
19. Каким способом получают сталь? Описать отдельные этапы ее получения.
Полученный в доменной печи чугун отливают в формы, в которых получают слитки, называемые чушками. Чугунные чушки после их остывания перевозят в сталеплавильный цех 'и подвергают дальнейшей обработке. Свойства выплавленного в доменных печах чугуна, а также технологический процесс получения определенного сорта стали определяют выбор способа получения стали (например, мартеновский, бессемеровский и др.). Полученную в плавильной печи сталь заливают в формы, называемые изложницами. Остывшая в изложницах сталь называется слитком. В прокатном цехе слитки подвергаются пластической холодной или горячей обработке. В результате такой обработки, а также в результате обработки резанием получают разного рода полуфабрикаты и готовые изделия. Литейные чугуны для изготовления из них заготовок деталей переплавляют в плавильных печах, называемых вагранками. Отливку производят в земляные или металлические формы — кокили (рис. 42).
|
|
20. Назвать виды стали, ИЗ
|
Рис. 42. Последовательные этапы переработки железной руды в готовые изделия. |
Все выплавляемые стали делятся на две принципиальные группы: углеродистые и легированные (табл. 20).
Углеродистая сталь, в зависимости от ее назначения, подразделяется на конструкционную, инструментальную и специальную с особыми свойствами. В свою очередь эти стали в зависимости от технологических и конструктивных особенностей подразделяются на виды и группы.
Легированная конструкционная сталь подразделяется на низколегированную (до 2,5% легирующих элементов), среднелегированную (2,5—6% легирующих элементов), высоколегированную (свыше 6% легирующих элементов), литейную. По качеству они подразделяются на качественную, высококачественную и особо высококачественную.
Легированные инструментальные стали и сплавы подразделяются на стали и сплавы для режущего и мерительного инструмента (для холодной обработки металлов резанием), быстрорежущие стали, легированные инструментальные стали для холодной и горячей обработки металлов давлением и твердые сплавы.
К легированным сталям с особыми физико-механическими свойствами относятся стали с магнитными свойствами, рессорно-пружинные, проволочно-пружинные, коррозионно-стойкие, жаропрочные, жаростойкие, износостойкие, шарикоподшипниковые, литейные и ряд других.
21. Назвать составляющие, вредно влияющие на сталь.
Составляющими, которые вредно воздействуют на сталь,
Являются сера и фосфор. Сера вызывает хрупкость стали в горячем состоянии, а фосфор — хрупкость стали в холодном состоянии.
22. Назвать химические элементы, входящие в состав легированной инструментальной стали.
К химическим элементам, входящим в состав легированной стали, относятся: кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, вольфрам, кобальт и титан. Эти химические элементы придают стали износостойкость, твердость, прочность, красностойкость (способность сохранять свои свойства при высоких температурах), коррозионную стойкость и другие физико-механические свойства. Характеристики легированных инструментальных сталей приведены в табл. 21.
23. Что такое быстрорежущая сталь?
Быстрорежущей сталью является легированная инструментальная сталь. Ее используют для инструмента, рабо-
20. Классификация сталей
|
Легированная |
|
|
|
|
|
|
Сталь
|
Инстру |
С особыми |
| |
||
|
Менталь |
Свойства |
І |
||
|
Ная |
Ми |
I |
|
______ f Углеродистая |
|
Конструкционная |
Тающего при больших скоростях резания, резьбонарезного инструмента и инструмента, работающего при относительно высоких температурах.
Быстрорежущая сталь обозначается буквой Р. Например, Р9 обозначает, что быстрорежущая сталь имеет 8,5— 10% основного ее легирующего элемента — вольфрама; марка Р6М5 означает, что быстрорежущая сталь имеет вольфрама 5,5—6,5% и молибдена 5,0—5,5% и т. д.
Некоторые данные по быстрорежущим сталям приведены в табл. 22.
24. Что такое углеродистая инструментальная сталь?
Углеродистая инструментальная сталь — это сложный сплав углерода (от 65 до 1,35%) с железом, марганцем
И кремнием. Обозначается эта сталь буквой У, причем буква У перед цифрой говорит о том, что она углеродистая, а цифра указывает количество в ней углерода. Буква А после цифры обозначает, что она высококачественная. Например, У9А — это высококачественная углеродистая сталь с содержанием углерода 0,85—0,94%.
Основные данные по углеродистым инструментальным сталям приведены в табл. 23.
25. Определить сорт стали по маркировке: СтЗпс, БСт2кп, ВСт5сп.
Эти марки относятся к конструкционным углеродистым сталям, обозначаемым буквами Ст. Углеродистые конструкционные стали подразделяются на три группы: А, Б и В. Буквы Б и В, означающие группу стали, ставятся перед обозначением Ст. Группа А в обозначении не ставится.
Каждая группа сталей имеет семь марок — от 0 до 6. Сталь всех групп с номерами марок 1, 2, 3 и 4 по степени раскисления изготовляется кипящей (кп), полуспокойной (пс) и спокойной (сп), с номерами 5 и 6 полуспокойной и спокойной. Стали СтО и БСтО по степени раскисления не разделяются. ,21
22. Характеристика, химический состав и назначение основных быстрорежущих сталей
|
Термическая обработка, 0 С |
|
Химический состав, % |
|
Марка стали |
|
Назначение |
|
Вольфрам |
|
Ванадий |
|
Кобальт |
|
Отпуск |
|
Хром |
|
Молибден |
|
Закалка |
|
Углерод |
Резцы, сверла, фрезы, плашки, пилы, деревообрабатывающий инструмент
Фасонный режущий инструмент—фрезы, протяжки, метчики, плашки, резьбонарезные гребенки и др.
Метчики, резьбовые фрезы, гребенки Режущие инструменты для обработки металла всех видов
Инструменты для обработки резанием конструкционных сталей Инструменты для обработки резанием труднообрабатываемых сталей
|
Серы — 0,03%. |
|
Назначение |
|
Дереоообраба і ишпощий инструмент, кусачки, зубила, ножницы, штампы Дисковые пилы, ножницы, пневматический инструмент, обжимки, пуансоны Дисковые пилы, ножовки, пневматический инструмент, обжимки, пуансоны Метчики, развертки, зенкеры, фрезы Метчики, волочильный и деревообрабатывающий инструмент, развертки, плашки, фрезы, ролики, шаберы Метчики, волочильный и деревообрабатывающий инструмент, развертки, ллашки, фрезы, шаберы |
Приме чани е. Содержание никеля, марганца, кремния не более 0,4%,
|
23. Характеристика, химический состав н назначение основных инструментальных углеродистых сталей
|
|
Продолжение табл. 23
|
Сталь СтЗпс — это углеродистая конструкционная сталь обыкновенного качества группы А, полуспокойная, с содержанием углерода 0,14—0,22%. Сталь Бст2кп — это сталь обыкновенного качества группы Б, кипящая, с содержанием углерода 0,09—0,15%. Сталь ВСтБсп — углеродистая сталь обыкновенного качества, спокойная, с содержанием углерода 0,28—0,37%.
26. Определить сорт стали по маркировке 35,А20 и АС40.
Эти стали относятся к углеродистым конструкционным качественным, повышенной и высокой обрабатываемости сталям.
Сталь 35 относится к качественной конструкционной стали, А20 и АС40 к конструкционным сталям повышенной и высокой обрабатываемости. В марке стали двухзначное число обозначает содержание углерода в сотых долях процента. Буква А обозначает повышенную или высокую обрабатываемость стали. Сталь АС40 — это углеродистая евшшовосодержащая сталь.
27. Назвать способы определения сорта стали.
Определение сорта и химического состава стали может
Производиться по цвету краски закрашенного торца металла, химическим анализом стали или с помощью искровой пробы.
В слесарном деле чаще всего сорт стали определяется на основании искровой пробы на наждачном точиле. Так, мягкая малоуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,1—0,16% дает светложелтые ровные световые линии и продолговатые каплеобразные искры Углеродистая сталь с содержанием 0,5% С дает светло-желтые световые по - £24 лосы, разветвляющиеся с редким образованием маленьких звездочек. Углеродистая инструментальная сталь с содержанием 0,9% С дает светло-желтые искры с многочисленными лучистыми звездочками, а с содержанием 1,2% С — яркие пучки искр, состоящие из светло-желтых, часто разветвляющихся звездочек.
|
УіУЛЬ^; |
|
Рис. 43. Виды продукции металлургического производства: «■■швеллер; б — зетовое железо; в—железнодорожные рельсы; г — двутавр; 0 — угольник; в — тавр. |
|
|
|
TWxssssa |
|
А |
При искровой пробе марганцовистой стали с содержанием 10—14% марганца получаются бело-желтые яркие
Пучки лучей, сильно разветвляющихся перпендикулярно к линиям искр.
Быстрорежущая сталь, имеющая 10% вольфрама, 4% хрома и 0,7% углерода, дает темно-красные прерывистые линии искр, разветвляющиеся на более светлые звездочки. Вольфрамовая сталь (1,3% вольфрама) — отдельные темно-красные линии искр, разделяющиеся на более светлые желтые звездочки. Кремнистая сталь — длинные светло-желтые световые линии, оканчивающиеся каплями, разделяющихся пучками светло-желтых искр. Хромистая сталь — темно-желтый свєтоеой пучок, разделяющийся красноватыми линиями искр с шарообразными концами. Хро-
125
Моникелевые конструкционные стали с содержанием 3—4% никеля и 1 % хрома — желтые продолговатые каплеобразные линии искр с разделяющимися пучками шипов.
28. Назвать виды продукции металлургического производства.
Продукция металлургического производства бывает в виде (рис. 43): прутков круглого шестигранного и квадратного сечений, равносторонних и неравносторонних угольников, швеллеров, двутавров, полосового железа, стальной ленты, листового тонкого и толстого металла, а также ряда специальных профилей (рельс и т. д.)
