К какой группе материалов относится сплав марки ас40

Обновлено: 18.09.2024

С) обобществление валентных электронов в объеме всего тела.

D) направленность межатомных связей

9. Какой из признаков принадлежит исключительно металлам?

А) металлический блеск

В) наличие кристаллической структуры

С) высокая электропроводимость

D) прямая зависимость электросопротивления от температуры

10. Чем объясняется высокая теплопроводимость металлов?

А) Наличие незаполненных подуровней в валентной зоне

В) взаимодействием ионов, находящихся в узлах кристаллической решетки

С) дрейфом электронов

D) нескомпенсированностью собственных моментов электронов

Тестовое задание.

1. Какое свойство материала характеризует его сопротивление упругому и пластическому деформированию при вдавливании в него другого, более твёрдого тела?

2. Как называется механическое свойство, определяющее способность металла сопротивляться деформации и разрушению при статическом нагружении?

В) вязкость разрушения

С) ударная вязкость

3. Что называют конструктивной прочностью материала?

А) способность противостоять усталости.

В) способность работать в поврежденном состоянии после образования трещины

D) комплекс механических свойств, обеспечивающих надежную и длительную работу в условиях эксплуатации.

4. Какое свойство материала называют надежностью?

А) способность противостоять усталости.

В) способность работать в поврежденном состоянии после образования трещин.

С) способность сопротивляться развитию постепенного разрушения, обеспечивая работоспособность деталей в течении заданного времени.

D) способность противостоять хрупкому разрушению

5. Какое свойство материала называют долговечностью?

А) способность оказывать в определенных условиях трения сопротивление изнашиванию.

В) способность сопротивляться развитию постепенного разрушения, обеспечивая работоспособность деталей в течение заданного времени.

С) способность противостоять хрупкому разрушению.

D) способность работать в поврежденном состоянии после образования трещин.

6. Что такое выносливость?

А) способность сопротивляться развитию постепенного разрушения, обеспечивая работоспособность деталей в течении заданного времени.

В) способность противостоять усталости.

С) способность работать в поврежденном состоянии после образования трещин.

D) способность противостоять хрупкому разрушению

7. Что такое живучесть?

А) продолжительность работы детали от момента зарождения первой макроскопической трещины усталости размером 0.5 … 1.0 мм разрушения.

В) способность сопротивляться развитию постепенного разрушения, обеспечивая работоспособность деталей в течении заданного времени.

С) способность материала оказывать в определенных условиях трения сопротивление изнашиванию.

D) способность противостоять хрупкому разрушению

8. Что такое удельные механические свойства?

А) отношение прочностных свойств материалов к его пластичности

В) отношение механических свойств материала к его плотности

С) отношение механических свойств материала к площади сечения изделия

D) отношение механических свойств материала к соответствующим свойствам железа

9. Как называется явление упрочнения материала под действием пластической деформации?

С) деформационное упрочнение

10. Какое деформирование металла называют холодным?

А) деформирование, при котором не возникает деформированное упрочнение

В) деформирование при температуре ниже теспературы рекристаллизации

С) деформирование при комнатной температуре

D) деформирование при отрицательных температурах

Тестовое задание.

1. Как называется структура, представляющая собой твердый раствор углерода в α- железе?

2. Как называется структура, представляющая собой твердый раствор углерода в γ- железе?

3. Как называется структура представляющая собой карбид железа Fe₃C?

4. Как называется структура, представляющая собой механическую смесь феррита и цементита?

5. Как называется структура, представляющая собой механическую смесь аустенита и цементита?

6. На каком участке диаграммы железо- цементит протекает эвтектоидная реакция?

А) в области QPSKL

В) в области SECFK

7. Какая из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов обладает при комнатной температуре наибольшей пластичностью?

8. Какая из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов обладает наибольшей твердостью?

9. Сколько процентов углерода (С) содержится в углеродистой заэвтиктоидной стали?

В) 727…1147 0 С в зависимости от содержания углерода

С) 727…911 0 С в зависимости от содержания углерода

2. Что означает точка Ас₃?

А) температурную точку начала распада мартенсита

В) температурную точку начала превращения аустенита в мартенсит

С) температуру критической точки перехода перлита в аустенит при неравномерном нагреве.

D) температуру критической точки, выше которой при неравномерном нагреве доэвтектоидные стали приобретают аустенитную структуру

3. Что такое закаливаемость?

А) Глубина проникновения закаленной зоны.

В) Процесс образования мартенсита

С) Способность металла быстро прогреваться на всю глубину

D) Способность металла повышать твердость при закалке

4. Чем достигается сквозная прокаливаемость крупных деталей

А) Многократной закалкой

В) Применением при закалке быстродействующих охладителей

С) Обработкой после закалки холодом.

D) Применением для их изготовления легированных сталей.

5. Как называется термическая обработки, состоящая в нагреве закаленной стали ниже А₁, выдержке и последующем охлаждении?

6. При каком виде отпуска закаленное изделие приобретает наибольшую пластичность?

А) При низком отпуске

В) При высоком отпуске

С) Пластичность стали является ее природной характеристикой и не зависит от вида отпуска.

D) При среднем отпуске

7. Как называется термическая обработка, состоящая из закалки и высокого отпуска?

D) Полная закалка

8. Как называется обработка, состоящая в длительной выдержке закаленного сплава при комнатной температуре или при высоком нагреве?

С) Высокий отпуск

9. Как называется обработка, состоящая в насыщении поверхности стали углеродом?

10. Что такое карбюризатор?

А) Вещество, служащее источником углерода при цементации.

В) Карбиды легирующих элементов.

С) Устройство для получения топливовоздушной среды

D) Смесь углекислых солей.

Тестовое задание.

1. Какая из приведенных в ответах сталей относится к заэвтектоидным?

2. Какой из признаков может характеризовать кипящую сталь?

А) Низкое содержание кремния

В) Высокая пластичность отливки

С) Низкая пластичность

D) Низкое содержание марганца

3. Какую сталь называют кипящей (сталь 3кп)?

А) Сталь, обладающую повышенной прочностью

В) Сталь, доведенную до температуры кипения.

С) Сталь, раскисленную марганцем, кремнием и алюминием

D) Сталь, раскисленную только марганцем

4. К какой категории по качеству принадлежит Сталь 6сп?

А) К высококачественным сталям

В) К особовысококачественным сталям

С) К качественным сталям

D) К сталям обыкновенного качества

5. К какой категории по качеству принадлежит сталь 0,8 кп?

А) К сталям обыкновенного качества

В) К качественным сталям

С) К высококачественным сталям

D) К особовысококачественным сталям

6. Какие стали называются автоматными?

А) Стали, предназначенные для изготовления ответственных пружин, работающих в автоматических устройствах.

В) Стали, длительно работающие при цикловом знакопеременном нагружении

С) Стали с улучшенной обрабатываемостью резанием, имеющие повышенное содержание серы или дополнительно легированные свинцом, селеном или кальцием.

D) Инструментальные стали, предназначенные для изготовления металлорежущего инструмента, работающего на станках – автоматах

7. К какой группе материалов относится сплав марки А 20?

А) К углеродистым инструментальным сталям

В) К углеродистым качественным конструкционным сталям

С) К сталям с высокой обрабатываемостью резанием

D) К сталям обыкновенного качества

8. К какой группе материалов относится сплав марки АС40? Каков его химический состав?

А) Высококачественная конструкционная сталь. Содержит около 0.4% углерода и около 1% кремня.

В) Антифрикционный чугун. Химический состав в марке не отображен.

С) Конструкционная сталь, легированная азотом и кремнием. Содержит около 0.4% углерода.

D) Автоматная сталь. Содержит около 0.4% углерода, повышенное кол-во серы, легированная свинцом

9. Какие металлы называют жаростойкими?

А) Металлы, способные сопротивляться часто чередующемся нагреву и охлаждению.

В) Металлы, способные сопротивляться коррозионнаму воздействию газа при высоких температурах.

С) Металлы, способные сохранять структуру мартенсита при высоких температурах.

D) Металлы, способные длительное время сопротивляться деформированию и разрушению при повышенных температурах.

10. Какие металлы называют жаропрочными?

А) Металлы, способные сохранять структуру мартенсита при высоких температурах.

В) Металлы, способные сопротивляться коррозионному воздействию газа при высоких температурах.

С) Металлы, способные длительное время сопротивляться деформированию и разрушению при повышенных температурах.

D) Металлы, способные сопротивляться часто чередующимся нагреву и охлаждению.

Тестовое задание.

1. Каким из приведенных в ответах свойств характеризуется медь?

А) Низкой температурой плавления (651 0 С), низкой теплопроводностью, низкой плотностью (1740 кг/м3)

В) Низкой температурой плавления (327 0 С), низкой теплопроводностью, высокой плотностью (11600 кг/м3)

С) Высокой температурой плавления (1083 0 С), высокой теплопроводностью, высокой плотностью (8940 кг/м3)

D) Высокой температурой плавления (1665 0 С), высокой теплопроводностью, высокой плотностью (4500 кг/м3)

2. Что такое латунь?

А) Сплав меди с цинком

В) Сплав железа с никелем

С) Сплав меди с оловом

D) Сплав аллюминия с кремнием.

3. Как называется сплав марки Л62? Каков его химический состав?

А) Литейная сталь, содержащая 0,62%С

В) Литейный алюминиевый сплав, содержащий 62% Al

С) Сплав меди с цинком, содержащий 62% Cu

D) Сплав бронзы с медью, содержащий 62% бронзы

4. Как называются сплавы с другими элементами (кремнием, алюминием, оловом, бериллием и т.д.)

5. Каковы основные характеристики алюминия?

А) Малая плотность, низная теплопроводность, низкая коррозионная стойкость.

В) Высокая плотность, высокая теплопроводность, высокая коррозионная стойкость

С) Малая плотность, высокая теплопроводность, высокая коррозионная стойкость

D) Малая плотность, высокая теплопроводность, низкая коррозионная стойкость

6. Как называется сплав марки Д16? Каков его химический состав?

А) Баббит, содержащий 16% олова

В) Латунь, содержащая 16% цинка

С) Сталь, содержащая 16% меди

D) Деформируемый алюминиевый сплав, упрочняемый термообработкой – дуралюмин, состав устанавливают по стандарту.

7. К какой группе металлов относится титан?

А) К благородным

В) К редкоземельным

С) К тугоплавким

D) К легкоплавким

8. Какое свойство делает титановые сплавы особенно ценными по созданию летательных аппаратов?

А) Низкая плотность

В) Высокая абсолютная прочность

С) Высокая химическая стойкость

D) Высокая удельная прочность

9. Что такое баббиты?

А) латунь с двухфазной структурой

В) Литейный алюминиевый сплав

С) Антифрикционный сплав

D) Бронза, упрочненная железом и марганцем

10. Какой из приведенных материалов в ответах предпочтителен для изготовления быстроходных подшипников скольжения?

Тестовое задание.

1. Какой материал называют твердой медью?

А) Электролитическую медь

В) Медный сплав, содержащий легирующие элементы, повышающие твердость

С) Медь, упрочненную холодной пластической деформацией

2. Какой материал называют мягкой медью?

А) Медь после огневого рафинирования

В) Медный сплав, содержащий легирующие элементы, снижающие твердость

С) Электролитическую медь

D) Отожженную медь.

3. Как влияют растворимые в меди примеси на ее электропроводимость?

А) Электропроводность меди не зависит от примесей

В) Все примеси снижают электропроводность

С) Все примеси повышают электропроводность

D) Примеси, обладающие меньшими, чем медь, удельным электросопротивлением (например, серебро) повышает электропроводность, остальные - снижают

4. Что такое нихром? Каково его назначение?

А) Жаростойкий сплав на основе никеля. Используется для изготовления нагревательных элементов.

В) Диэлектрический материал. Используется для изготовления электроизоляторов.

С) Железоникелевый сплав с высокой магнитной проницаемостью используется в слаботочной технике

D) Высокохромистый инструментальный материал. Используется для изготовления штампового инструмента.

5. Какие материалы называют диэлектриками?

А) Материалы, поляризирующиеся в электрическом поле.

В) Материалы с обратной зависимостью электросопротивления от температуры

С) Материалы с неметаллическими межатомными связями

D) Материалы с аморфной структурой

6. Что такое диэлектрическая проницаемость?

А) Мера нагревостойкости диэлектрика

В) Мера диэлектрических потерь

С) Мера электрической прочности диэлектрика

D) Мера поляризации диэлектрика

7. Что такое электрическая прочность?

А) Величина напряжения в момент пробоя

В) Направленность электрического поля в момент пробоя

С) Максимальная величина тока, при которой возможна длительная эксплуатация материала

D) Мера способности материала сопротивляться одновременному воздействию тока и механической нагрузке

8. Где используют магнитно-твердые материалы?

А) Для изготовления магнитопроводов токов высокой частоты

В) Для изготовления электромагнитов

С) Для изготовления постоянных магнитов

D) Для изготовления магнитопроводов постоянного или слабо пульсирующего тока

9. Какие материалы называют магнитно-мягкими?

А) Мартенситные стали

В) Литые высококоэрцитивные сплавы

С) Материалы с широкой петлей гистерезиса

D) Материалы с малым значением коэрцитивной силы

10. Для каких целей применяют электротехнические стали?

А) Для изготовления постоянных магнитов

В) Для изготовления приборов, регулирующих сопротивления электрических цепей

С) Для магнитопроводов, работающих в полях промышленной частоты

D) Для передачи электической энергии на значительные расстояния

Тестовое задание.

1. К какому классу по равновесной структуре относятся быстрорежущие стали?

А) К заэвтектоидным сталям

В) К эвтектоидным сталям

С) К доэвтектоидным сталям

D) К ледебуритным сталям

2. До каких, ориентировочно, температур следует нагревать быстрорежущие стали при закалке?

В) 1200. 1300 0 С

С) 1400. 1500 0 С

3. Почему при закалке быстрорежущей стали применяют ступенчатый нагрев?

А) При ступенчатом нагреве обеспечивается лучшая растворимость карбидов

В) Ступенчатый нагрев позволяет предотвратить появление в нагреваемом изделии трещин (сталь обладает низкой теплопроводностью)

С) При ступенчатом нагреве легирующие элементы распределяются по сечению изделия более равномерно

D) Ступенчатый нагрев позволяет предотвратить рост аустенитного зерна

4. Почему быстрорежущие стали при закалке нагревают до t значительно более высоких, чем, например, углеродистые стали?

А) В быстрорежущих сталях перлитно-аустенитное превращение протекает при более высоких температурах

В) При высоком нагреве более полно растворяются вторичные карбиды и образуется высоколегированный аустенит

С) При высоком нагреве полностью растворяются первичные и вторичные карбиды

D) При высоком нагреве происходит укрупнение аустенитного зерна

5. Какой из перечисленных в ответах технологических методов применяют для получения твердых сплавов?

А) Обработку сверхвысоким давлением в сочетании с высоким нагревом

В) Порошковую металлургию

С) Литье с последующей термической обработкой

D) Термомеханическую обработку

Тестовое задание.

1. Какие вещества называют полимерами?

А) Вещества полученные полимеризацией низкомолекулярных соединений

В) Высокомолекулярные соединения, основная молекулярная цепь которых, состоит из атомов углерода

С) Высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большего числа мономерных звеньев

D) Органистическое соединение, состоящее из большего числа одинаковых по химическому составу мономеров

2. Какой из наполнителей пластмасс: слюдяная мука, асбестовые волокна, стеклянные нити - полимерный материал?

А) Ни один из названых материалов не полимер

В) Стеклянные нити

С) Асбестовые волокна и слюдяная мука

D) Все названные наполнители - полимеры

3. В основной цепи полимера, кроме углерода, присутствуют атомы фтора и хлора. Какое из свойств, перечисленных в ответах, можно ожидать у полимерного материала?

А) Повышенную газонепроницаемость

В) Высокую химическую стойкость

С) Повышенную эластичность

D) Высокие диэлектрические свойства

4. Какие полимерные материалы называют термопластичными?

А) Материалы, обратно затвердевающие в результате охлаждения без участия химических реакций

В) Материалы с редкосетчатой структурой макромолекул

С) Материалы, формируемые при повышенных температурах

D) Материалы, необратимо затвердевающие в результате химических реакций

5. Какие материалы называют пластмассами?

А) Материалы органической или неорганической природы, обладающие высокой пластичностью

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

* Здесь и далее в скобках приведены старые обозначения алюминиевых литейных сплавов.

По химическому составу в зависимости от основного легирующего компонента алюминиевые литейные сплавы подразделяют на пять групп:
I - на основе системы Аl-Si-Mg;
II - на основе системы Аl-Si-Cu;
III - на основе системы Аl-Cu;
IV - на основе системы Аl-Mg;
V - на основе системы Аl - прочие компоненты.

Алюминиевые литейные сплавы по стандарту обозначаются буквой А в начале марки, затем приводятся обозначения основных элементов следующими буквами: К кремний, Мг - магний, М - медь, Мц - марганец, Ц - цинк, Кд - кадмий, Н - никель.

Цифры после букв указывают среднее содержание элемента в процентах. Буквы в конце марки обозначают:

ч - чистый;
ич - повышенной чистоты;
оч - особой чистоты;
л -литейные сплавы;
с - селективный.

Рафинированные сплавы в чушках обозначают буквой р, которую ставят после обозначения марки сплава. Сплавы, предназначенные для изготовления изделий пищевого назначения, обозначают буквой П, которую также ставят после обозначения марки сплава.

Алюминиевые литейные сплавы в чушках (металлошихта) и в отливках изготовляют для нужд народного хозяйства и на экспорт по ГОСТ 1583-93.

Для изготовления изделий пищевого назначения применяют сплавы АК7, АК5М2, АК9, АК12.

Применение других марок сплавов для изготовления изделий и оборудования, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами и средами, в каждом отдельном случае должно быть разрешено органами здравоохранения.

В алюминиевых сплавах, предназначенных для изготовления изделий пищевого назначения, массовая доля свинца должна быть не более 0,15 %, мышьяка - не более 0,015 %, цинка - не более 0,3 %, бериллия - не более 0,0005 %.

Аналоги алюминиевых литейных сплавов по ГОСТ 1583-93, стандартам США, Германии, Японии и Франции (табл. 97) подобраны путем сравнения массовой доли основных компонентов.

При этом учтено следующее: наличие примесей, способы литья, режимы термической обработки, механические свойства и области применения.

97. Алюминиевые литейные сплавы-аналоги по стандартам разных стран

319.0
SG 64D
326

328.0
SG 82A
327

Механические свойства алюминиевых литейных сплавов по ГОСТ 1583-93 должны соответствовать приведенным в табл. 98. Механические свойства сплавов-аналогов даны в табл. 98а.

98. Механические свойства некоторых алюминиевых литейных сплавов по ГОСТ 1583-93

Условные обозначения способов литья:
- 3 - литье в песчаные формы;
- В - литье по выплавляемым моделям;
- К - литье в кокиль;
- Д - литье под давлением;
- ПД - литье с кристаллизацией под давлением (жидкая штамповка);
- О - литье в оболочковые формы;
- М - сплав подвергается модифицированию.
Условные обозначения видов термической обработки:
- T1 - искусственное старение без предварительной закалки;
- Т2 - отжиг;
- Т4 - закалка;
- Т5 - закалка и кратковременное (неполное) искусственное старение;
- Т6 - закалка и полное искусственное старение;
- Т7 - закалка и стабилизирующий отпуск;
- Т8 - закалка и смягчающий отпуск.
Механические свойства, указанные для способа литья В, распространяются также на литье в оболочковые формы.

98а. Механические свойства алюминиевых литейных сплавов-аналогов

Обозначение способов литья см. примечание к табл. 98.
Обозначения режимов термической обработки приведены в табл.99

99. Обозначения и рекомендуемые режимы термической обработки алюминиевых литейных сплавов-аналогов

Старение 300 °С, 2 ч

Закалка с 535 °С, 9 - 16 ч, вода (20 - 100 °С)

Закалка с 545 °С, 10 - 14 ч, вода (20 - 100 °С)

Старение 170 °С, 6 - 10 ч

Закалка с 535 °С, 10 - 16 ч, вода (20 - 100 °С)

Старение 175 °С, 5 - 17 ч

Закалка с 545 °С, 10 - 14 ч, вода (80 - 100 °С)

Старение 250 °С, 3 - 10 ч

Двухступенчатый нагрев: 505 °С, 4 - 6 ч; 515 °С, 4 - 8 ч, вода (200 - 100 °С)

Старение 230 °С, 3 - 5 ч

Без термической обработки

По стандартам США состояние без термообработки обозначается буквой F, в стандарте Франции - Y-30.

В стандарте Франции приняты следующие обозначения видов термообработки:

Y-33 - закалка и искусственное старение (соответствует Т6);
Y-35 - стабилизирующий отпуск (соответствует Т7).

Особенности маркировки алюминиевых литейных сплавов в стандартах США, Японии, Германии и Франции приведены ниже.

США (ASTM В 85, В 26, В 108)

В общегосударственных и оборонных спецификациях для алюминиевых литейных сплавов наиболее широко используется система обозначений Алюминиевой Ассоциации (АА).

В этой системе сплавы имеют трехзначное обозначение. Сплавы сгруппированы в серии, которые относятся к определенным системам легирования. Первая цифра каждой серии указывает основную систему сплава.

Серия	Основная система сплавов
2ХХ	Al-Cu
3ХХ	Al-Si-Mg, Al-Si-Cu
4ХХ	Al-Si
5ХХ	Al-Mg
7ХХ	Al-Zn
8ХХ	Al-Sn

Промышленных литейных сплавов серий 6ХХ и 9ХХ не существует. В маркировке, принятой АА, обозначение XXX.0 используется для отливок, т.е. для всех литейных сплавов.

В некоторых обозначениях сплавов, принятых АА, цифрам предшествует буква. Буквы используют для того, чтобы различить сплавы с одинаковым химическим составом по основным легирующим элементам, но отличающимся друг от друга только содержанием примесей или малых добавок, например сплав 356.0 и А 356.0.

SAE-система Общества инженеров автомобильной промышленности. Марки сплавов имеют цифровое трехзначное обозначение. Например, сплав марки АК7ч (АЛ9) (ГОСТ 1583) имеет аналог по стандартам США: 356.0 (по АА), SG70A (по ASTM B26) и 323 (пo SAE).

ЯПОНИЯ (JIS H5202)

В обозначении марок всех литейных алюминиевых сплавов вначале стоит буквенное выражение АС (алюминиевый литейный сплав): последующие цифры 1, 2. . обозначают группу сплавов, относящихся к определенной системе легирования; буквы А, В, С, D, стоящие после цифр, - символ определенного сплава в данной группе.

Группа	Сплавы системы
1	Al-Cu
2	Al-Cu-Si
3	Al-Si
4А	Al-Si-Mg
4В	Al-Si-Cu
4С	Al-Si-Mg
4СН	Al-Si-Mg
4D	Al-Si-Cu
5А	Al-Cu-Ni-Mg
7В	Al-Mg
8В	Al-Si-Cu-Mg

ГЕРМАНИЯ (DIN 1725T.2)

Перед обозначением марок литейных алюминиевых сплавов указывают метод литья:

G - литье в землю или песчаные формы;
GK - литье в кокиль;
GD - литье под давлением.

Далее идут символы элементов и цифры, указывающие их среднее содержание. В конце обозначения марки сплава указывается его термическая обработка:

g - закалка, соответствует состоянию Т4;
wa - обработка на твердый раствор, закалка и искусственное старение - соответствует состоянию Т6.

Один и тот же сплав может маркироваться как с указанием метода литья и термообработки, так и без него. Обозначение марки сплава с указанием метода литья и термообработки ставится в скобках.

Для литейных сплавов с повышенным допустимым содержанием меди, которая не является легирующим элементом, краткое обозначение дополняется стоящим в скобках символом Cu, например GD-AlSi12(Cu).

ФРАНЦИЯ (А57-702)

Первой в обозначении всех литейных алюминиевых сплавов стоит буква А (алюминиевый сплав), далее через тире стоят символы легирующих элементов с цифрами, указывающими их среднее содержание, последним стоит символ основного легирующего элемента.

Например, A-S5U3G:
S5 - кремния 5 %; U3 -меди 3 %; G - магний - основной легирующий элемент.

Сталь представляет собой сплав, основными элементами которого являются железо и углерод.Его массовая доля теоретически не превышает 2,14% (на практике – не более 1,5%). В состав также входят постоянные и случайные примеси, оказывающие различное влияние на качество материала (сера, фосфор, марганец, кремний), могут добавляться другие элементы.

Сталь производят переработкой передельного чугуна и лома. Во время этого процесса снижается содержание углерода и ненужных примесей, вводятся необходимые дополнительные компоненты, обеспечивающие требуемые свойства материала.

Виды сталей и их классификация

Черная металлургия производит множество видов стали с различными характеристиками, материалы классифицируют по способу производства,химическому составу, назначению, качеству, степени раскисления, структуре.

По способу производства

Свойства стального сплава во многом зависят от технологии изготовления. Традиционный способ переплавки передельного чугуна и лома – ведение процесса в мартеновских печах, основными недостатками которых были длительность плавки и значительные выбросы в атмосферу вредных веществ. Постепенно мартены заменялись кислородными конвертерами и электропечами. Высококачественные легированные стальные сплавы получают только по технологии электрошлаковой переплавки.

По химическому составу

По химсоставу стали разделяют на углеродистые, применяемые в стандартных эксплуатационных условиях, и легированные, используемые при высоких температурах и/или в агрессивных средах. Углеродистые и легированныестали классифицируют по содержанию углерода на следующие типы:

низкоуглеродистые – содержат менее 0,3%C;
среднеуглеродистые – содержание C в интервале 0,3-0,7%;
высокоуглеродистые – доля углерода превышает 0,7%.

Процентное содержание существенно влияет на технические характеристики как легированных, так и нелегированных стальных сплавов. Чем оно больше, тем выше твердость и хрупкость материала, тем хуже обрабатываемость резанием, свариваемость, способность к деформированию. Для холодной штамповки изделий сложной формы выбирают сплавы, в которых содержание Cне превышает 1%. Низкоуглеродистые стали свариваются без ограничений, то есть не требуют предварительного подогрева и особых условий охлаждения. При сварке средне- и высокоуглеродистых сплавов во избежание трещинообразования применяют дополнительные технологические операции.

Углеродистые стали содержат железо, углерод, постоянные и случайные примеси; легированные, помимо этих компонентов, – добавки, обеспечивающие требуемые технические характеристики. Распространенные легирующие элементы и их действие:

Хром (Cr). Дешевый и распространенный элемент, введение которого в состав стальных сплавов повышает их прочность, твердость и прокаливаемость. При содержании в количестве 13% и более повышают коррозионную стойкость материала.
Никель (Ni). Дефицитнаядобавка, вводимая обычно в количестве не более 5%. Часто используется в коррозионностойких сталях совместно с хромом. Служит для снижения порога хладноломкости, обеспечения прочности и ударной вязкости. Обеспечивает малый линейный и объемный коэффициент термического расширения. В настоящее время уделяется внимание разработке безникелевых коррозионностойких марок.
Молибден (Mo) и вольфрам (W). Дорогостоящие лигатуры, применяемые при производстве быстрорежущих сталей для повышения их теплостойкости. Эти элементы увеличивают красностойкость, износостойкость, ударную вязкость.
Марганец (Mn). В количестве до 0,6% является постоянной примесью. При искусственном повышении процентного содержания марганец выполняет функции более дешевой альтернативы никеля. Он повышает ударную вязкость, износостойкость и твердость при сохранении хорошей пластичности. Mn связывает серу и, тем самым, нейтрализует ее негативное воздействие на качество материала. Минус марганца – повышение чувствительности сплава к перегреву.
Кремний (Si). Как и марганец, является постоянной примесьюв количестве до 0,4 %. Искусственное повышение его содержания позволяет повысить упругость и прочность материала. Высокий процент Si сообщает сплаву особые свойства, необходимые в электротехнической индустрии, при производстве рессорно-пружинных, кислото- и окалиностойких марок.
Титан (Ti). Обеспечивает комплекс ценных эксплуатационных характеристик – прочности, твердости и пластичности, повышает теплостойкость материала.

Классификация легированных марок стали по количеству легирующих добавок:

низколегированные – до 5%;
легированные – 5-10%;
высоколегированные – выше 10%.

По назначению

По областям применения все марки стали условно разделяют на следующие виды:

Конструкционные. Наиболее обширная категория, используемая в строительстве при создании сварных металлоконструкций, в машиностроении, для сооружения сетей инженерных коммуникаций. К ней относятся – стали обыкновенного качества, качественные углеродистые, низко- и среднелегированные марки. Конструкционные стальные сплавыподвергаются различным видам термической (ТО) и химико-термической обработки (ХТО).
Инструментальные. Используются при производстве режущего, измерительного, штамповочного инструмента. К ним предъявляются высокие требования по прокаливаемости, способности сохранять прочность и износостойкость при нагреве.
Специального назначения. Это конструкционные легированные сплавы с особыми свойствами –кислотостойкие, жаростойкие, жаропрочные, с высоким электросопротивлением.

Таблица условных обозначений химических элементов в маркировке

Наименование элемент	Условное обозначение	Наименование элемента	Условноеобозначение
Хром	Х	Азот	А
Кремний	С	Никель	Н
Титан	Т	Кобальт	К
Медь	Д	Молибден	Мо
Вольфрам	В	Алюминий	Ю
Ванадий	Ф	Марганец	Г

По качеству

Качество – это совокупность характеристик, которые определяются особенностями производства, составом сырья, дополнительными технологическими приемами. Категории качества:

Обыкновенного качества. К этой группе относятся только нелегированные марки. Количество серы не превышает 0,06%, фосфора – 0,07%.
Качественные. Бывают нелегированными и легированными. S – не более 0,04%, P – до 0,04%.
Высококачественные – нелегированные и легированные. Количество серы до 0,02%, фосфора – 0,03%.
Особовысококачественные. Это легированные марки, полученные способами электрошлакового или электродугового переплава, содержат минимально возможное количество вредных примесей: серы – не более 0,15%, фосфора – до 0,025%.

По степени раскисления

Раскисление – это операция, при которой из сплава удаляется кислород, вызывающий его хрупкое разрушение при высокотемпературных деформациях. Элементы, используемые для раскисления: алюминий, марганец, кремний.Классификация марок стали по степени раскисления, влияющей на технологические свойства материала:

Кипящие. По мере твердения выделяются газы, создающие имитацию кипения состава. Для раскисления в этом случае используется марганец. Обычно к этой категории относятся малоуглеродистые марки. Их выгружают из печи практически сразу после внесения раскислителей. В отдельных случаях расплав раскисляют в ковше. Из кипящих сплавов производят прокат крупного сечения, который затем переплавляют на материал более высокого качества или подвергают горячей деформации для получения проката меньших размеров сечения.
Полуспокойные. Бывают только углеродистыми. Отличаются хорошей ковкостью. Для раскисления используются марганец и алюминий.
Спокойные. Качественные легированные марки производят только спокойными. Для раскисления применяют марганец, кремний, алюминий. Кислород в этих сплавах практически весь связывается раскислителями, образовавшимися в результате окислительных реакций,поднимается наверх и удаляется вместе со шлаком. Расплав охлаждается и не сопровождается выделением газов.

По структуре

Структурная форма стали зависит от химического состава, способа производства, дополнительных технологических операций. Различают структуру материала в отожженном и нормализованном состояниях. В отожженном состоянии возможно 6 типов структуры:

Доэвтектоидная. В структуре имеются феррит и перлит, который является смесью двух фаз – феррита и цементита (или карбидов). К ферритному классу относятся все углеродистые и низколегированные стальные сплавы.
Эвтектоидная. Перлитная структура обеспечивает хорошую обрабатываемость стального сплава. Ее дисперсные виды – троостит и сорбит.
Заэвтектоидная. Перлит и цементит, который является представителем фаз внедрения.
Ледебуритная. Первичный ледебурит (эвтектическая смесь перлита и цементита).
Аустенитная. Это твердые растворы, пересыщенные углеродом. Сплавы этого класса образуются при высоких концентрациях хрома, никеля и марганца. Они отличаются высоким уровнем ударной вязкости.
Ферритная. Представляет собой твердые растворы, слабо насыщенные углеродом.

Углеродистые стали могут иметь структуру одного из трех первых классов, легированные – всех шести. После нормализации возможны 4 структурных состояния: ферритное, перлитное, аустенитное и мартенситное. Мартенситная структура, присущая средне- и высоколегированным сталям, характеризуется высокими прочностными характеристиками и мелкозернистостью.

Принципы классификации и маркировки стали по российской системе

В России используются буквенно-цифровые маркировки, конкретный тип которых зависит от качества сплава.

Как расшифровать марку стали в европейской и американской системах

Для коррозионностойких сталей в Европе и Америке часто используют систему маркировки AISI. Она предусматривает наличие трех цифр, одной или нескольких букв. Первая цифра в маркировке металла обозначает класс стали. Следующие две цифры соответствуют порядковому номеру сплава в группе. Значение букв, используемых в маркировке стальных сплавов:

содержание углерода менее 0,03%;
содержание Св пределах 0,03-0,08%;
сплав содержит азот;
малоуглеродистые стали, содержащие азот;
высокая концентрация серы и фосфора;
содержится селен, B – кремний, Cu – медь.

Таблица обозначений легированных сталей в разных системах маркировки

Алюминий особой чистоты применяется в производстве полупроводниковых приборов и для исследовательской работы. Алюминий высокой чистоты применяется для плакирования деталей электро- и радиооборудования. Алюминий технической чистоты используется для приготовления алюминиевых сплавов, изготовления проводов, прокладок.

После деформации полуфабрикатов (получения листов, плит, лент, полос, профилей, панелей, прутков, труб, проволоки, штамповок и поковок) технический алюминий получает обозначение АД (алюминий деформированный). Цифры после маркировки АД также обозначают процентную чистоту сплава в процентах.

Удобнее применять цифровую маркировку. Принцип изложен ниже, для сплавов.

"Е" - в марках с гарантированными электрическими характеристиками.

Сплавы

Для отечественных алюминиевых сплавов используются буквенно-цифровая и цифровая системы обозначений. В буквенно-цифровой маркировке (хотя этим сплавам позднее была присвоена цифровая маркировка, но она не "прижилась") не заложено какой-либо системы. Буквы могут символизировать алюминий и основной легирующий компонент - АМц (Al-Mn), АМг1 (Al-Mg), назначение сплава (АК6, АК4-1 -алюминий ковочный), название сплава (АВ -авиаль, Д16 -дуралюмин), могут быть связаны с названием института, разработавшего сплав (ВАД1, ВАД23 - ВИАМ - Всероссийский институт авиационных материалов, алюминиевый деформируемый) и т.д. Цифры после букв химический состав не отражают.

В конце шестидесятых годов была введена четырехзначная цифровая маркировка. Первая цифра обозначает основу алюминиевого сплава. Алюминий и сплавы на его основе маркируют цифрой "1". Вторая цифра обозначает основной легирующий компонент или основные легирующие компоненты. Второй цифрой "0" обозначаются различные марки алюминия, спеченные алюминиевые сплавы (САС), различные сорта пеноалюминия. Цифрой "1" обозначают сплавы на основе системы Al-Сu-Мg; цифрой "2" -сплавы на основе системы Al-Сu; цифрой "3" -сплавы на основе системы Al-Mg-Si; цифрой "4" -сплавы на основе системы Аl-Li, а также сплавы, легированные малорастворимыми компонентами, например, переходными металлами (марганец, хром, цирконий); сплавы, замаркированные цифрой "5", базируются на системе Al-Mg и называются магналиями; сплавы на основе систем Аl-Zn-Мg или Аl-Zn-Мg-Сu обозначаются цифрой "9". Цифры 6, 7 и 8 –резервные.

Цифровая маркировка деформируемых алюминиевых сплавов

Марка	Группа сплавов, основная система легирования
1000-1018	Технический алюминий
1019, 1029 и т. д.	Порошковые сплавы
1020-1025	Пеноалюминий
1100-1190	Al-Cu-Mg, Al-Cu-Mg-Fe-Ni
1200-1290	Al-Cu-Mn, Al-Cu-Li-Mn-Cd
1300-1390	Al-Mg-Si, Al-Mg-Si-Cu
1319, 1329 и т. д.	Al-Si, порошковые сплавы САС
1400-1419	Al-Mn, Al-Be-Mg
1420-1490	Al-Li
1500-1590	Al-Mg
1900-1990	Al-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu

Последние две цифры в цифровом обозначении алюминиевого сплава - это его порядковый номер. Последняя цифра несет дополнительную информацию: сплавы, оканчивающиеся на нечетную цифру - деформируемые, на четную – литейные, 7 – проволочный сплав, 9 – металлокерамический сплав. Если сплав опытный и не используется в серийном производстве, то перед маркой ставят цифру "0" (01570, 01970) и маркировка становится пятизначной.

Для указания состояния деформированных полуфабрикатов, изготавливаемых из алюминиевых сплавов, используется буквенно-цифровая система обозначений после марки сплава. Без обозначения -значит без термической обработки.

П - полуфабрикат (сплавы для холодной штамповки из проволоки);

М - мягкий отожженный;

Н - нагартованный;

Н3 - нагартованный на три четверти;

Н2 - нагартованный на одну вторую;

Н1 - нагартованный на одну четверть;

Т - закаленный и естественно состаренный;

Т1 - закаленный и искусственно состаренный на максимальную прочность;

Т2, Т3 - режимы искусственного старения, обеспечивающие перестаривание материала (режимы смягчающего искусственного старения);

Т5 - закалка полуфабрикатов с температуры окончания горячей обработки давлением и последующее искусственное старение на максимальную прочность;

T7 - закалка, усиленная правка растяжением (1,5-3 %) и искусственное старение на максимальную прочность;

А – нормальная плакировка;

Б - листы без плакировки или с технологической плакировкой;

У- утолщенная плакировка (8% на сторону);

В - повышенное качествовыкатки закаленных и состаренных листов;

О - повышенное качество выкатки отожженных листов;

ГК - горячекатаные листы, плиты;

ТПП - закаленные и состаренные профили повышенной прочности (для Д16).

В конце марки могут стоять буквы, характеризующиеособенности данного сплава:

Литейные сплавы

Например, АК12М2 –сплав системы алюминий–кремний, с содержанием кремния 12 % (в среднем) и меди 2 %. АМг4К –система алюминий–магний с содержанием 4 % магния и 1 % кремния.

Если литейный алюминиевый сплав термически упрочняется, в конце марки ставят обозначение термической обработки (ГОСТ 1583-93):

Т1 – искусственное старение без предварительной закалки;

Т5 – закалка и кратковременное неполное искусственное старение;

Т6 – закалка и полное искусственное старение;

Т7 – закалка и стабилизирующий отпуск;

Т8 – закалка и отпуск.

Маркировка по принципу АЛ+цифры, обозначающие условный номер марки, например АЛ9, устарела, хотя еще часто встречается в технической документации.

Читайте также: