prezentasia.doc

Задачи урока:
1. Определить понятие стали
2. Ознакомиться со способами
производства стали
3. Изучить классификацию
сталей
4. Исследовать влияние
легирующих элементов на
свойства сталей
5. Применить полученные
знания на практике
Сталями
принято называть
сплавы железа с углеродом,
содержащие до 2,14% углерода.
Главные составляющие стали:
Fe – основа стали ( ≥ 45% )
С – 0,01-2,14% придаёт сплавам железа
прочность,
снижает пластичность;
Mn – 0,3-0,9%
Si - 0,15-0,35%
S - ≤ 0,06%
вызывает красноломкость
Р - ≤ 0,07%
вызывает хладоломкость
Мировое производство стали в 2013 г.
выросло до рекордных 1,607 млрд т
Китай
Япония
США
Россия
Южная Корея
Германия
Бразилия
Украина
Италия
- 779 млн т.
- 110,6 млн т.
- 87 млн т.
- 69,4 млн т.
- 66 млн т.
- 42,6 млн т.
- 34,2 млн т.
- 32,8 млн т.
- 24,1 млн т
Свойства стали: - Высокая прочность
- Высокая твёрдость
- Высокая вязкость
- Поддаётся механической обработке
- Хорошо сваривается
Свойства стали зависят от способа её производства:
- В мартеновских печах
- В кислородных конвертерах
- В электропечах
По химическому составу
/
\
Углеродистые
/
Н/У
«С» < 0,25%;
|
С/У
«С»-0,25-0,60%;
и
\
В/У
«С»>0,60%.
Легированные
/
Н/Л
\
В/Л
Легирующих элементов:
до 2,5%;
Примеры марок:
|
С/Л
от 2,5 до 10%%
Сталь 08; 15; 30; 45; 70; 85;
16ГС; 22Х3М; 25ХСНД;
03ХН28МДМ
>10%
По назначению:
.
/
Конструкционные
|
Строительные
Машиностроительные
|
\
Инструментальные
|
Для режущего
для мерительного
для штампованного
инструмента
С особыми свойствами
|
Электрохимические
Жаростойкие
Жаропрочные
Коррозийнопрочные
.
По качеству (способу выплавки):
В зависимости от содержания вредных примесей: S и Р
/
Обыкновенного качества
S<0.06% ; Р<0,07%
|
Качественные
S<0.035% ; Р<0,0035%
\
Высококачественные
S<0.0025% ; Р<0,0025%
Особовысококачественные: Р<0,025%; S<0,015%
Примеры марок:
Сталь Ст2; Ст3; 20; 20А; 08АА
По раскислению:
.
По степени удаления кислорода из стали
/
Спокойные «сп»
|
Кипящие «кп»
\
Полуспокойные «пс»
полностью раскисленные слабо раскисленные промежуточное
полож-е
Примеры марок:
Сталь Ст2пс; 18кп; 15пс
По поставкам:
Сталь обыкновенного качества подразделяется на 3 группы:
- сталь группы А - поставляется по механическим;
- сталь группы Б - по химическому составу;
- сталь группы В - с гарантированными механическими свойствами
и химическим составом.
Примеры марок:
Сталь ВСт3пс; АСт2кп; БСт3сп
Легирующие элементы - химические элементы,
преимущественно металлы,
вводимые в состав сплавов для придания им
определённых свойств.
Условные обозначения легирующих элементов:
С — кремний,
Г — марганец,
Н — никель,
Х — хром,
М — молибден,
К — кобальт,
В — вольфрам,
Т — титан,
Д — медь,
Ю – алюминий,
Ф – ванадий,
Б – ниобий,
Ц – цирконий,
Р - Бор
Предел
текучести
Относительное
удлинение
Твёрдость
Ударная
вязкость
Усталостная
прочность
Свариваемость
Коррозийная
стойкость
Хладноломкость
Красностойкость
Технологические свойства
Предел
прочности
Обозначение
в марке стали
Элемент
Механические свойства
Углерод
У
↑↑
↑
↓↓
↑↑
↓
↓
↓
-
-
-
Марганец
Г
↑
↑
↓
↑
↓
↑
-
↑
-
-
Кремний
С
↑
↑
↓
↑
↓↓
-
↓
↓
-
-
Никель
Н
↑
↑
-
↑
↑
-
↑
↑↑
-
-
Хром
Х
↑
↑
↓
↑↑
-
-
↓
↑↑
-
-
Медь
Д
-
-
-
-
-
-
-
↑↑
-
-
Ниобий
Б
↑↑
↑↑
↓
↑
-
↑
↑
-
-
-
Ванадий
Ф
↑
↑
↓
↑
-
↑↑
↑
↑
-
-
Молибден
М
↑
↑
↓
↑
-
↑↑
↑
↑
-
-
Вольфрам
В
↑↑
↑
↓
↑↑
-
↑
↓
-
-
↑↑
Бор
Р
↑↑
↑↑
↓
↑
↓
↑
↑
-
-
-
Титан
Т
↑
↑
-
↑
↓
-
↑
↑
-
-
Алюминий
Ю
-
-
-
-
↓
-
-
↑
-
-
Сера
нет
↓
↓
-
↓
↓
↓
↓↓
-
-
↑↑
Фосфор
П
↑
↑
↓↓
↑
↓↓
-
↓↓
↓
↓↓
-
Азот
А
↑↑
↑↑
↓↓
↑↑
↓↓
↓
↓
-
-
-
нет
↓↓
↓↓
↓↓
↑
↓↓
↓↓
↓↓
↓
↓
↑
Кислород
Подбор состава стали для изготовления предложенных
изделий.
- Нож кухонный;
японский SAMURА
PRO-S SP-0085/G-10
Сталь AUS-8А. Клинок из такой стали
имеет оптимальное сочетание гибкости
и твердости 56–59 HRC,
Нож отлично поддаётся заточке.
И свойства стали тоже хорошо
уравновешены — вполне приемлемые
держание остроты, стойкость к коррозии
и механическая выносливость.
Состав стали:
C 0,70–0,75% Повышает ее прочность, придает металлу хорошую твердость.
Mn 0,50%
Способен повышать твёрдость стали.
Сr 13,00–14,50% Хром влияет на способность стали к закаливанию, придает
сплаву антикоррозийные свойства и повышает его
износостойкость. Содержится в нержавеющей стали любой марки.
Мо 0,10…0,31% Применяется для изготовления специальных и быстрорежущих
сталей. Молибден — твердоплавкий элемент, он предотвращает
ломкость и хрупкость клинка, придавая ему необходимую
жесткость, делает его достаточно стойким к высоким
температурам.
V 0,10…0,26% Применяется при производстве специальных сортов стали, в том
числе инструментальных. Он отвечает за упругость и усиливает
свойства хрома, придает металлу инертность к агрессивным
химическим средам.
NI 0,50%
Никель повышает коррозионную стойкость стали и способен
несколько повысить прочность.
Si 1,00%
Кремний увеличивает прочность и износоустойчивость стали. Как
и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной.
Российский аналог 75Х16МФ и 95Х18.
- Ножницы маникюрные; "Zinger
Premium" zp-1103
Ножницы обладают устойчивость к износу и
придания большей твердости режущей кромки,
повышенной коррозионной стойкостью.
•Сталь 440С
Сталь коррозионностойкая
хромистая,
известная
своей
высокой
коррозионной стойкостью, износостойкостью,
прочностью и твердостью.
•Сталь 440С — довольно твердая сталь, ножи
из нее отлично режут и долго не тупятся, но
при этом при длительном контакте с влагой
и/или солью, возможно, появление ржавчины.
Недостатком
данного
типа
сплава
также является отсутствие в нем ванадия,
который добавляет металлу износостойкости.
• Химический состав:
• С-1-1,12%
• Cr-16,5-18,5%
• Mn-0,50%
• Mo — 0,1-0,35%
• V — 0,1-0,25%
• P,S — в зависимости от производителя,
обычно <0,015-0,025%
Российский аналог 8Х13МФ
- Слесарный инструмент
(гаечный ключ, отвёртка);
Стержни слесарного инструмента
(гаечного ключа, отвёртки)
характеризуются их твердостью.
По ГОСТу она должна находиться
в пределах 47-52 HRС. Если твердость
будет ниже, стержень может
изогнуться, если выше — треснуть.
Обеспечить удовлетворительную
твердость удается, используя
высоколегированную хромованадиевую
сталь, обеспечивающую высокую
коррозийную стойкость.
Хромованадиевая сталь содержит
С - 0,22 – 0,30 % , Mo – 0,25 – 0,35 %,
Cr - 1 6-1 8 % , V - 0 2 - 0 3 %.
Хромованадиевые стали - 20ХФ, 30ХФ, 40ХФ, 15ХФ - высокое
сопротивление износу, высокую прочность и вязкость.
- Мангал
Сталь 1.4404 X2CrNiMo17-12-2
Для изготовления основных рабочих
деталей профессиональных мангалов
используются современные сплавы
металлов, обладающие высокой
степенью твердости, прочности,
жаростойкости и износоустойчивости.
Чаще всего конструктивные элементы
мангала выполняются из пищевой
нержавеющей стали, практически не
подверженной коррозии способной
прослужить не один десяток лет.
Основные преимущества нержавеющей стали:
- длительный срок службы всех изделий, изготовленных из нее;
- простота в изготовлении;
- отличное сопротивление коррозии;
- прочность;
- экологическая безопасность и гигиена;
- эстетичный внешний вид и многое другое.
Русский аналог 08Х18Н9