Учебный элемент По теме: Сталь

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ № 259

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учебный элемент

 По теме: Сталь 

Профессия  «Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила преподаватель: Ефимова Любовь Шамильевна

Тема: Сталь. Классификация сталей

       Все применяемые в технике металлы делятся на черные и цветные. К черным металлам относятся сталь и чугун, а к цветным сплавы меди, свинца, олова, и т.д. Сталь и чугун – это сплавы железа с углеродом.

 

 Сталь – содержание углерода  до 2,14% , а также и другие элементы,  постоянные: кремний и марганец – полезные, сера и фосфор – вредные примеси: до 1,5% фосфора и серы до 0,15%. Сера повышает красноломкость; фосфор – хладноломкость.

     Классификация  сталей:

1)По степени раскисления:

-спокойная (сп)

-полуспокойная (пс)

-кипящая (кп)

2) По области применения:

-конструкционная (для деталей машин)

Инструментальная (для режущего инструмента)

3) Зависимости от примесей:

- обыкновенного качества

-качественная

-высококачественная

-особовысококачественная

4) По содержанию углерода:

- низкоуглеродистая С до 0,25%,

- среднеуглеродистая С от 0,25% до 0,65%,

-  высокоуглеродистая С от  0,7% до 1,3%

Сталь - сплав Fe с С (где С до 2,14%)
Сталь - Fe + C + примеси(Мп + Si + 2вредные S + P)

2.Стали углеродистые обыкновенного качества ГОСТ 380-94.

                                     Поставляется

·         гр.А - по механическим свойствам (не пишется)

·         гр.Б - по химическому составу

·         гр.В - по механическим свойствам и химическому составу

                                      Марки стали:

Ст 0, Ст 1, Ст 2, Ст 3, Ст 4, Ст 5, Ст 6 (чем больше цифра, тем больше углерода)

                                      Способы раскисления:

·         сп - спокойный(О2 - удален) (не пишется)

·         пс - полуспокойный (О2 - удален частично)

·         кп - кипящий (О2 - не удален)

·         Г - повышенное содержание Мn

 

2.Стали углеродистые конструкционные обыкновенного качества

        Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества в соответствии с ГОСТ 380-94 обозначаются следующим образом: Ст3сп, Ст5кп, Ст0 и др. Здесь Ст – буква, указывающие принадлежность стали к группе сталей обыкновенного качества. Следующая за ним цифра от 0 до 6 указывает на номер марки стали, чем выше цифра тем выше содержание углерода. В конце наименования стали приводятся буквы, определяющие степень ее раскисления (кп, пс, сп).

  В обозначении сталей с повешенным содержанием марганца после цифры добавляется буква Г. Например. СТ3Гсп, СТ5Гпс и др.

     Современные металлические конструкции  выполняют из прокатной стали, содержащей от 0,1 до 0,25% углерода. При таком содержании углерода сталь хорошо поддается механической обработке, обладает вязкостью, пластичностью и способностью свариваться.

С повышением содержания углерода увеличиваются прочность и предел текучести стали. Вместе с тем уменьшается удлинение, повышается хрупкость, ухудшается способность сваривания и увеличивается трудность механической обработки металла. Поэтому для металлоконструкций, испытывающих динамическое воздействие нагрузки и местные концентрации напряжений в отдельных частях, сталь с высоким содержанием углерода не применяется.

      Кроме углерода, сталь всегда содержит марганец и кремний, благоприятно влияющие на ее механические свойства. Марганец и кремний увеличивают прочность стали и повышают предел ее текучести, однако, кремний в то же время несколько понижает стойкость стали против ржавления. Полезной присадкой является медь, которая в количестве до 0,5% повышает стойкость стали против ржавления и несколько улучшает ее механические свойства.

Сталь, содержащую повышенное количество примесей, благоприятно влияющих на ее механические качества, называют легированной. При этом для металлоконструкций используют в основном так называемые низколегированные стали, содержащие сравнительно небольшой процент полезных примесей.

Сталь всегда содержит также и вредные примеси: серу, фосфор, кислород и азот. Сера, образуя с железом легкоплавкое сернистое железо, делает сталь красноломкой, плохо сопротивляющейся механическим воздействиям в горячем состоянии. Фосфор  вызывает  хладноломкость,   т . е .   хрупкость  стали  при низких температурах. Поэтому в строительных сталях и особенно в сталях, применяемых для мостов, содержание серы и фосфора строго ограничивается. Кислород так же, как и сера, делает сталь красноломкой. Азот  способствует развитию хрупкости стали с течением времени (старение). Сталь выплавляется металлургическими заводами в мартеновских или конверторных печах. Мартеновская сталь имеет более высокие механические качества, и поэтому ее предпочитают применять для металлических мостов.

В зависимости от способа выплавки различают кипящую и спокойную сталь.

Проверочный тест:

Каждый вопрос имеет один или несколько правильных ответов. Выберите верный.

1.Что называется сталью?

а)        Любой металл.

б)        Сплав железа с углеродом и другими элементами.

в)        Сплав на основе никеля.

 

 

2.Для чего в сталь добавляют легирующие элементы?

а)        Для получения необходимых свойств стали.

б)        Для изменения температуры плавления.

в)        Для ведения металлургического процесса.

 

3.Свариваемость стали тем выше, чем:

а) большее количество способов сварки может быть использовано;

б)        проще технология сварки;

в)        больше углерода содержится в стали.

 

4.Сколько углерода содержит сталь 08Х18Н10Т?

а)        Не более 8%.

б)        Не более 0,8%.

в)        Не более 0,08%.

 

5.К какому классу относится сталь СтЗ?

а)        Конструкционная.

б)        Коррозионно-стойкая.

в)        Жаростойкая.

 

6.Коррозионно-стойкие стали предназначены для работы:

а)        в условиях воздействия агрессивных сред;

б)        в малонагруженном состоянии в агрессивных газовых средах при высоких температурах;

в)        в условиях воздействия высоких температур и действия механических нагрузок.

7.Температура плавления стали находится в промежутке:

а)        1400—1500°С;

б)        1500—1б00°С;

в)        1600—1700°С.

8.С увеличением содержания углерода, а также ряда легирующих элементов свариваемость сталей:

а)        улучшается;

б)        ухудшается;

в)        не изменяется.

9.Высокая теплопроводность характерна:

а)        для всех сталей;

б)        только для легированных сталей;

в)        только для углеродистых сталей.

 

10.Сколько хрома содержит сталь 08Х18Н10Т?

а)        Не более 18%.

б)        Не более 0,18%.

в)        Не более 0,018%.

3.Углеродистые конструкционные качественные стали ГОСТ 1050-88

         Качественные конструкционные стали с соответствием с ГОСТ 1050-88 обозначаются двухзначным числом, указывающим примерное содержание углерода в стали в сотых долях.   Так сталь с содержанием углерода 0,07-0,14% обозначается 10; сталь с содержанием углерода 0,42-0,50% - 45, а сталь с углеродом 0,57% – 60%.При этом для сталей с С < 0,2%, не подвергнутых полному раскислению, в обозначении добавляются буквы «кп» (для кипящей стали) и «пс» (для полустойкой стали). Для спокойных сталей буквы в концу их наименований не добавляются. Например: 08кп, 10пс, 15, 18кп, 20 и т.д.

       По качеству: Обычного качества. Серы здесь содержится меньше 0,06%, фосфора – не больше 0,07%. Качественные стали. Они не содержат серы и фосфора больше 0,04%. Высококачественные. Количество серы тут не превышает 0,025%, а фосфора – не больше 0,018%.

   Примерные маркировки:

Сталь 45 - углеродистая конструкционная, качественная, 0,45% - С (среднеуглеродистая)
Сталь 55А - углеродистая конструкционная, высококачественная, 0,55% - С (среднеуглеродистая)
Сталь А 12 - углеродистая конструкционная, качественная, 0,12% - С (низкоуглеродистая)

 

Латуни

 

Легирующие добавки: 

О-олово                Мг-магний           Ср-серебро

С-свинец                Ти- титан             Внм-вольфрам                                

Ж-железо                Н-никель              Ви-висмут

Мц-марганец                             Су-сурьма            Мш-мышьяк        

А-алюминий                               В-ванадий             Ф-фосфор                                            

 

Примерные маркировки латуней:

Л 56 –латунь: 56% - меди,  остальное Zn

                              

ЛМцСО-60-2-3-1- латунь:

60%-C u,

2%-M n,

3%-P b,

 1%Sn

 Остальное Zn                                                                                                                  

Бронзы

Бронза - сплав Cu + Mn + Al + Fe +Pb+Be и тд.

Примерные маркировки бронз

Бр А Мц Ж -10-2-2–бронза: 10%-Аl, 2% -Mn, 2% -Fe, остальное Cu.

-ходовые колеса 

Проверочный тест:

Каждый вопрос имеет один или несколько правильных ответов. Выберите верный ответ:

1.Процентное содержание углерода в стали:

а) до 1,2%; в) до 2,1%;

б) более 1,2%; г) более 2,1%.

 

2.Для изготовления молотков, зубил, ножниц, напильников применяется:

а) конструкционная сталь;

б) инструментальная углеродистая сталь;

в) легированная сталь;

г) чугун.

 

3.Наибольший % углерода содержит:

а) латунь;

б) сталь;

в) чугун;

г) бронза

 

4.Зубчатые колеса, валы и оси изготавливают:

а) из углеродистой конструкционной качественной стали;

б) из углеродистой конструкционной стали обыкновенного качества; в) из углеродистой инструментальной стали;

 

5.Как можно изменить свойства стали?

а) подвергнуть тепловому воздействию;

б) изменить форму детали;

в) нанести защитное покрытие;

 

6.Как проводится закалка стали?

а) заготовку нагревают и медленно охлаждают вместе с печью;

б) заготовку нагревают и быстро охлаждают в воде или масле;

в) заготовку нагревают и охлаждают на воздухе.

7.Обозначение углеродистой конструкционной качественной стали:

а) Ст1;

б) Ст2;

в) 20Х;

г) сталь20.