СЛЕСАРНОЕ ДЕЛО

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

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

Сталь

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

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

Приме чани е. Содержание никеля, марганца, кремния не более 0,4%,

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.

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.)