§ 8. Углеродистые стали для фасонных отливок

Углеродистая сталь для фасонного литья представляет собой сплав железа с углеродом. В ней содержится: углерода 0,12-0,6%, кремния 0,2-0,5%, марганца 0,5-0,8%, фосфора до 0,5% и серы до 0,05%. Сталь имеет более высокие механические свойства, чем серый и ковкий чугун, и поэтому применяется для производства различных ответственных деталей. Структура литой углеродистой стали состоит из феррита и перлита. Чем больше в стали содержится углерода, тем больше в ней перлита и меньше феррита, тем выше механическая прочность и ниже вязкость.

Фасонные стальные отливки широко применяют в машиностроении; они не уступают по механическим свойствам деталям, полученным ковкой. В процессе затвердевания и охлаждения в форме структура металла стальных отливок получается крупнозернистой, поэтому их обязательно подвергают термической обработке (отжигу, нормализации). Отжиг или нормализация снимают внутренние напряжения, получающиеся в отливках при затвердевании, измельчают зерно и повышают механические свойства. Выплавка стали для литья производится в мартеновских, конвертерных, дуговых и индукционных электропечах. Литейные свойства углеродистой стали более низкие, чем у серого чугуна, и поэтому из нее труднее получить отливки высокого качества.

Отливки из углеродистой стали по содержанию серы и фосфора делятся на три группы (ГОСТ 977-75). Состав и свойства литых углеродистых сталей приведены в табл. 3 и 4.

3. Химический состав углеродистых сталей, %

Сталь	Углерод	Марганец	Кремний
15Л	0,12-0,20	0,30-0,90	0,20-0,52
20Л	0,17-0,25	0,35-0,90	0,20-0,52
25Л	0,22-0,30	0,35-0,90	0,20-0,52
30Л	0,27-0,35	0,40-0,90	0,20-0,52
35Л	0,32-0,40	0,40-0,90	0,20-0,52
40Л	0,37-0,45	0,40-0,90	0,20-0,52
45Л	0,42-0,50	0,40-0,90	0,20-0,52
50Л	0,47-0,55	0,40-0,90	0,20-0,52
55Л	0,52-0,60	0,40-0,90	0,20-0,52

4. Механические свойства углеродистых сталей

Сталь	Предел текучести, кгс/мм²	Предел прочности при растяжении, кгс/мм²	Относительное удлинение при разрыве,%	Относительное сужение при разрыве, %	Ударная вязкость, кг*м/см²
15Л	20	40	24	35	5,0
20Л	22	42	22	35	5,0
25Л	24	45	19	30	4,0
30Л	26	48	17	30	3,5
35Л	28	50	15	25	3,5
40Л	30	53	14	25	3,0
45Л	32	55	12	20	3,0
50Л	34	58	11	20	2,5
55Л	35	60	10	18	2,5

Для улучшения свойств углеродистых сталей в состав их вводят хром, никель, молибден, ванадий и другие легирующие элементы (табл. 5).

5. Влияние легирующих элементов на свойства углеродистых сталей

Элемент	На величину зерна	На сопротивление окислению при высоких температурах	На твердость и прочность	На пластичность	На прочность при высоких температурах
Марганец	Несколько увеличивает	Мало влияет	Повышает	Не снижает при содержании до 1,5% в малоуглеродистых сталях, снижает в средне- и высокоуглеродистых сталях	Мало влияет
Хром	Уменьшает	Повышает	»	Не снижает	Несколько повышает
Никель	Мало влияет	»	»	Несколько повышает	Повышает
Медь	То же	Слабо влияет	Слабо повышает	Повышает при содержании меди до до 0,5%, затем понижает	Не изменяет
Кобальт	Мало влияет	Несколько повышает	Слабо повышает	Понижает	Повышает
Вольфрам	Уменьшает	Мало влияет	То же	Несколько понижает	»

Элемент	На величину зерна	На сопротивление окислению при высоких температурах	На твердость и прочность	На пластичность	На прочность при высоких температурах
Молибден	»	То же	Незначительно повышает	Повышает	Значительно повышает
Ванадий	Значительно уменьшает	Несколько повышает	Повышает	»	Несколько повышает
Алюминий	Уменьшает	Увеличивает	Незначительно повышает	При низких содержаниях алюминия повышает	Мало влияет
Кремний	Мало влияет	»	Повышает	Понижает	Заметно повышает
Титан	Сильно уменьшает	Слабо повышает	Мало влияет	Несколько повышает	Слабо влияет
Ниобий	Уменьшает	Повышает	То же	То же	Повышает

Перейти вверх к навигации

Перепечатка материалов запрещена.
Помогите другим людям найти библиотеку разместите ссылку: