Практически любая инструментальная сталь имеет в своей маркировке букву «У». Она свидетельствует об углеродистом сплаве с относительно высоким содержанием углерода. Значение данного параметра указывается сразу после этой буквы (в десятых долях процента). Таким образом, сталь у8 будет содержать в себе около 0,8% углерода, что позволяет причислить её к углеродистым сплавам.

Данный металл классифицируют как качественный, достаточно прочный и стойкий к растрескиванию. Помимо этого он достаточно прост в обработке при нагревании, однако это становится главной преградой при его использовании в качестве рабочих поверхностей различных инструментов: при работе нельзя допускать их нагревания. Для изготовления такого инструмента сплав У8 поставляется в цеха промышленных предприятий в виде листов, кругов, полос и т.п.

Сталь У8: физические свойства и химический состав

Сплав У8 нефлокеночувствителен, обладает твердостью в HB 10^-1=187 МПа и удельным весом в 7839 кг/м³. Он имеет относительно низкую температуру термообработки (для закалки в масле – 780^oC, для отпуска – 400^oC), поэтому не годится ни для сварочных работ, ни для литья, ни для изготовления промышленного режущего инструмента.

Процентное содержание элементов данного сплава:

• Fe – около 97%
• C – 0,76-0,83%
• Si – 0,17-0,33%
• Mn – 0,17-0,33%
• P – не больше 0,03%
• S – не больше 0,028%
• Ni – не больше 0,25%
• Cu – не больше 0,25%
• Cr – не больше 0,2%

Основные характеристики стали У8 представлены в таблицах (по ГОСТ 2283-79):

Применение стали У8

Сплав марки У8 является наиболее подходящим для производства простейшего слесарного инструмента, рабочим частям которого необходимо придать достаточно твёрдости и ударостойкости. После ковки изделия до достижения им необходимой формы начинается закалка непосредственно бойка изделия и его хвоста. Её производят путем нагрева стали в свинцовой или соляной ванне, после чего охлаждают в масле. Согласно ГОСТу отпуск материала должен производиться в течение 30-40 минут при t=260-340°. В результате сталь У8 наделяется твёрдостью в Rc=49-56. Этот сплав применяется и для производства рабочих элементов пневматического инструмента. Здесь необходимо добиться большей твёрдости (Rc=56-59), для чего металл отпускают при t=240-270°.

Всего же из стали марки У8 делают огромный ассортимент инструмента, который не подвергается сильному нагреванию рабочей части при контакте с обрабатываемой поверхностью:

• топоры
• зубила
• пробойники
• долота
• стамески
• кусачки и плоскогубцы
• клейма и др.

Среди инструментальных нелегированных (не защищенных от коррозии) сплавов сталь марки У8А считается одной из самых востребованных, поскольку она принадлежит к металлам повышенного качества (буква «А» в обозначении). Символы «У8» говорят нам о том, что углерода в этом сплаве около 0,8% (углеродистая сталь). Помимо С в составе данного материала присутствуют кремний и марганец, что делает сталь У8А податливой к ковке и шлифовке. С другой стороны, эта марка не годится для литья или сварных работ.

Сталь У8А: химический состав и характеристики

Этот инструментальный, нелегированный, высококачественный, углеродистый сплав имеет следующий химический состав:

• Fe – около 98%
• C – 0,76 – 0,83%
• Si – 0,17 – 0,33%
• Mn – 0,17 – 0,28%
• Ni – не более 0,2%
• Cr – не более 0,2%
• Cu – не более 0,2%
• P – не более 0,025%
• S – не более 0,018%

Основные механические и физические характеристики сплава марки У8А, включая твердость металла, варьирующуюся в зависимости от температуры, представлены в таблицах:

Обработка стали У8А

Инструментальная углеродистая сталь У8А выпущенная по ГОСТам, соответствующим нормам изготовления сортового проката (ГОСТы 1435-99 , 2879-2006, 2590-2006, 2591-2006), изначально наделена плотностью в 7859 кг/м. куб. Твёрдость стали данного типа находится на уровне HB 10^-1 = 187 МПа. Этот материал нефлокеночувствителен, режется при HB 187-227, σв=620 МПа, ковка же осуществляется при 1180-800^оС. Охлаждение стали У8А осуществляется на воздухе (при сечении до 100 мм) либо в яме (сечение от 101 до 300 мм). Аналогами материала выступают марки У7А, У7, У10 и У10А.

Применение стали У8А

Главное предназначение стали У8А состоит в её применении в качестве рабочей поверхности различных инструментов. В данном случае речь идёт об инструментах, металл в которых при работе не нагревается: зубила, топоры, стамески, пилы, колуны, молотки, кувалды, плоскогубцы и т.п. Словом, достоинства сплава У8А успешно применяются в изготовлении большинства слесарно-монтажных инструментов.

Помимо этого, У8А сталь применяют для изготовления накатных роликов, пружин, простейших калибров. Также из неё производят термообработанную ленту, в том числе холоднокатаную и плющеную.

Еще одна сфера применения сплава – штампы холодной высадки, которые также могут демонстрировать необходимую прочность и ударостойкость. Главное, не допускать нагрева стали У8А, поскольку в данном случае сплав моментально начинает терять в своей прочности.

Самый распространенный в природе элемент – алюминий (Al) с пределом прочности в 150 МПа, имеет температуру плавления 660°С, обладает малым удельным весом – 2,7г/кв.см, высокой электропроводностью, коррозийной стойкостью в окислительных средах и хрупкостью при низких температурах. В производстве используется как в чистом виде (0,5-2% примесей), так и в виде сплава.

Основные компоненты алюминиевых сплавов

Если судить по названию, базовым элементом в этих сплавах, несомненно, будет алюминий. Для достижения определенных качеств металла, необходимого для сварных конструкций, увеличения прочности и твердости Al, особенно в самолетостроении, к основе добавляют марганец, магний, медь, кремний, цинк и др.

В практике создания необходимого по качеству сплава применяются две методики, на основании которых происходит или не происходит его термическая обработка. Зависимость этого процесса прослеживается в классификации:

• термически обработанные сплавы (отжиг, закалка, старение)
• сплавы, не подвергаемые термической обработке, в основном относящиеся к деформируемым
• частный случай легирования – литейные сплавы, имеющие высокую пластичность (литье под давлением)

Как правило, деформируемые сплавы или термически не упрочняемые это Al+Mg, Al+Mn, Al+Cu. Повышение прочности металла данном случае не связано с закалкой и старением, поскольку эффект от этого невелик. Отжиг диффузный и рекристаллизационный проводится при небольших температурах (от 270 до 410°С). Повышение прочности для простых изделий из подобных сплавов достигается нагартовкой (холодная обработка давлением).

Марки алюминия и его сплавов

Высокая чистота Al (от 99,85 до 99,999%) демонстрируется маркировкой А99, А8, А7, А6 и т.п. Первая буква в обозначении марки непосредственно связана с типологией сплава. Буква «Д» относит сплав к термически упрочняемым дюралюминам, «А» представляет технический алюминий, «В» – высокопрочный сплав, АЛ – указывает на литейный сплав, АК – на ковкий, САП – обозначает спеченные порошки Al.

Следом идет номер. В отличие от стали, он не отражает наличие в материале каких-либо присадок, являясь условным числом (было создано много марок, хотя сегодня используется в основном пять). Следующая буква в маркировке отражает типологию и состояние сплава: М – мягкий, Т – обработанный термически, Н – нагартованный и т.д.

В маркировке также указывается наличие определенной примеси. Например, АМц (марганец), а АМц3 укажет на количество элемента, содержащееся в сплаве с алюминием. Легирование Аl магнием повышает прочность материала, а Мn не только упрочняет, но и повышает устойчивость к коррозии. К числу контролируемых присадок алюминиевых сплавов относят также железо, титан, кремний и медь.

Алюминий и его сплавы, обладающие хорошей свариваемостью, высокой пластичностью, технологичностью позволяют производить малонагруженные детали машин, применяются в самолетостроении, электротехнике, автомобильной промышленности, бытовых приборах и производстве посуды.

Медь (ГОСТ 859-2001) – цветной металл, обладающий высокой теплопроводностью (в 6 раз большей, чем железо), теплоемкостью и способностью окисляться при нагревании, что создает трудности при сварке. Температура ее плавления составляет 1083°С, плотность – 8,93*103кг/м3, удельный вес – 8,9 г/куб.см., предел прочности – 20 кгс/кв.мм., относительное удлинение – 50%. Металл добывают из сульфидных руд, в которых содержится медный колчедан.

Методом обжига из медьсодержащих руд удаляют (по максимуму) серу, затем плавят, чтобы отделить сернистые медные соединения и железо от рудных остатков, получая штейн (промежуточный продукт). Его, в свою очередь, также плавят, для чего применяют конвертер. Результат переплавки – черновая медь (Cu) содержит около двух процентов цинка, железа, мышьяка и никеля.

Маркировка меди

То, что получается в результате первичной обработки меди, нуждается в рафинировании, т.е. очистке от оставшихся примесей. В итоге процесса в готовом продукте увеличивается содержание Cu. Получившаяся медь делится по степени чистоты на одиннадцать категорий: М00б, М0б, М1б, М1у, М1, М1р, М1ф, М2р, М3р, М2 и МЗ. Самая чистая из них – марка М00б (99,99%).

Чистая медь из оставшихся примесей содержит:

• по 0,001 %, серы, цинка, олова, мышьяка, кислорода
• 0,0005 % висмута
• 0,0003% фосфора
• 0,002% серебра

Поскольку чистый Сu – материал не слишком прочный, для его упрочения прибегают к сплавам.

Медные сплавы

Славы меди обеспечивают большую прочность, технологическую гибкость применения, улучшают ее эксплуатационные свойства. Специалисты говорят о шестистах сплавах меди с разнообразными присадками, количество которых продолжает расти. Чаще всего применяют сплавы Сu и свинца, алюминия, цинка, олова, кремния и т.п. Наиболее известны следующие категории сплавов, содержащих медь:

• бронзы – медь + олово (до 33%), медь + свинец (до 30%), медь + алюминий (до 11%), медь + кремний (5%)
• латуни – медь + цинк (до 50%) + другие минералы и элементы в незначительных количествах. При маркировке обычных латуней указывается лишь количественный состав Сu
• медноникелевые сплавы

Название сплава «отдает» маркировке первые буквы своего «имени» – Бр или Л. Далее обозначаются начальные буквы входящих в сплав элементов, указывается процентное содержание присадки. Так, например, сплавы Сu с никелем обозначаются МН. Если в сплаве есть железо, то добавляется буква «Ж», цинк – «Ц». Затем через дефис следует цифра, обозначающая процентное содержание присадки: БрА9Мц2Л – бронза, в которой сдержится 9% алюминия, 2% Mn, остальное – Cu, Л – сплав литейный. Аналогично расшифровывается Бр0Ф8,0-0,3 – бронза с 8% олова и 0,3% фосфора.

Медные сплавы предназначаются для производства различных деталей. Если это технология литья, то сплавы именуются литейными. Технологический прием пластического деформирования дал сплавам название – «обрабатываемые давлением». Продукция из сплавов Сu широко востребована в приборостроительной и электротехнической и других отраслях.

Обрабатываемая поверхность, ее размеры, твердость, пластичность, степень нагрева – все это значимо, если речь идет об обработке деталей. Отсюда требования к материалу, из которого создают инструменты: твердость, сохранность режущей части, износоустойчивость, теплостойкость и т.п. Именно для инструментария, обладающего небольшим сечением, в частности, обрабатывающих станков, когда резец нагревается до 900°С, и выпускаются стали инструментальные – углеродистые и легированные. Их ценность в том, что при наличии требуемых качеств, они относятся к числу дешевых, и не дефицитных.

Особенности углеродистых инструментальных сталей

Наличие углерода (С), увеличение которого в структуре металла ведет к уменьшению пластичности, ударной вязкости при одновременном возрастании прочности, твердости (до достижения 1%) и порога хладоемкости (теплоемкости) – базовый ориентир этого материала. Влияет С также на электросопротивление данной стали, магнитную проницаемость и др. Вместе с тем, излишнее повышение содержания С в стали снижает ее литейные качества, свариваемость, ухудшает проведение обработки металла резанием и давлением.

По ГОСТ 1435 в стали этой категории содержится 0,65-1,35% углерода. Маркировка указывает на количество минерала в процентном соотношении. Так, из марок У7, У7А, У8, У8А, где буква «У» означает «углеродистая», а цифры соответствуют десятым долям процента, производятся инструменты ударного действия и обслуживающие производство деревянных изделий.

При необходимости повысить ударную вязкость, углеродистые стали подвергаются отпуску при 280-300°С. Марки У9—У13 (У9А—У13А) с большей твердостью применяются в сверлильном оборудовании, изготовлении фрез, плашек и метчиков. При всех достоинствах углеродистые инструментальные стали из-за низких прокаливаемости и теплостойкости не могут эксплуатироваться при нагреве более 200°С, поскольку в этом случае снижается твердость материала.

Улучшение качеств инструментальных сталей

Легирующие элементы или добавки способствуют изменению необходимых в каждом конкретном случае определенных устойчивых свойств аустенита, в частности, прокаливаемости. В качестве присадок используются: хром, ванадий, вольфрам, марганец, кремний и др., общее количество которых не должно превышать пяти процентов. Содержание углерода колеблется от 0,9 до 1,4%. Изготовленные из легированного металла инструменты закаливаются при температуре до 860°С, отпуск – при 150-200°С.

Если речь идет о режущих инструментах, то для их изготовления применяются марки 9ХС, ХВСГ, ХВГ с добавками кремния, которые имеют более высокий уровень прокаливаемости и особую твердость, способствующую повышению износоустойчивости. Кроме того, в данных марках увеличено содержание марганца, который снижает деформирование инструмента во время закалки. В итоге получается инструмент, надолго сохранивший остроту кромки: фасонные резцы, инструменты для гравирования и др.

Новые разработки инструментальной стали связаны с интерметаллидами (Ni3Ti, NiTi, FeMo2 и др.), способствующими значительному упрочению металла.

Собственно, само название «конструкционная сталь» раскрывает возможности ее применения в различных отраслях производства, где требуются прочные конструкции, детали, механизмы с заданными физическими, химическими, механическими признаками, которые в значительной степени зависят от наличия в ней примесей и присадок.

Качество конструкционного металла определяет присутствие вредных примесей: фосфора (Р) и серы (S), придающих материалу хрупкость и красноломкость. Их наличие позволяет определить его качественные характеристики: обыкновенная с наличием до 0.05 % этих примесей; качественная – до 0.035 %; высококачественная – 0.025 %; особовысококачественная – не более 0.015 %.

Классификация конструкционных сталей

В основу систематизации стали заложены ее основные характеристики и возможность использования в той или иной отрасли машиностроения или строительных технологиях, а также степень обрабатываемости. Различают стали конструкционные:

• по химическим составляющим – углеродистые и легированные
• по возможностям обработки – цементрируемые, улучшаемые
• по предназначению – пружинные, шарикоподшипниковые

Внутри каждой группы данной классификации происходит дальнейшая градация сталей конструкционных. Наиболее важной для характеристик произведенного металла представляется первая группа.

Стали углеродистые

К этой группе металла относятся:

• низкоуглеродистые (марки 05кп, 08, 10). Основное их достоинство – высокая пластичность. Применяются для деталей, не испытывающих больших нагрузок, термически не обрабатываются
• среднеуглеродистые (марки 35,430,45). Обладают большей прочностью, но меньшей пластичностью. Применяются после термического улучшения
• высокоуглеродистые (марки 60,65,70,75) используются для валков, шпинделей, как рессорно-пружинные после термической обработки. К достоинствам углеродистых сталей следует отнести их технологичность и невысокие цены. Однако, из-за низкой прокаливаемости они не могут обеспечивать требуемых механических качеств при изготовлении деталей с сечением большим, чем 20 мм

Легированные конструкционные стали

Легирование – добавки, присадки – это дополнительное введение в состав металла компонентов, необходимых для придания ему требуемых механических свойств: прочности с высоким уровнем предела текучести стали, сохранением пластичности, вязкости, коррозийной стойкости. В зависимости от преобладающей добавки легированные стали могут быть:

• хромистые (марки 30Х, 40Х,50Х) для средненагруженных деталей, склонные к хрупкости, нуждающиеся в быстром охлаждении после высокого отпуска. Для вязкости в них добавляется ванадий, а для прокаливаемости – бор
• хромокремнистые (33ХС) и хромокремниймарганцевые (хромансил) (25ХГСА) – высокопрочные, умеренно вязкие, обладающие отличной свариваемостью. Они применяются в автомобиле- и самолетостроении, используются в крепежных узлах и деталях
• хромистоникелевые (марки 45 ХН, 30 ХН3А), которых отличает высокая прокаливаемость. Для уменьшения хрупкости в эти стали добавляют молибден или вольфрам, для измельчения структуры зерна – ванадий

Сплав марки ХВГ считается самым популярным среди легированных инструментальных сталей, поскольку ему присущи относительно высокие механические характеристики. Высокая прочность, износоустойчивость, твердость и коррозионная стойкость – всё это позволяет использовать сталь ХВГ в ответственных узлах сложных механизмов. Добиться таких показателей удалось за счёт использования высокого содержания трех элементов, обозначения которых и входят в название сплава ХВГ (Х – хром, В – ванадий, Г – марганец). Полный химический состав данного сплава выглядит следующим образом:

• Fe – около 94,0%
• Cr – 0,9-1,2%
• W – 1,2-1,6%
• Mn – 0,8-1,1%
• C – 0,9-1,05%
• Si – 0,1-0,4%
• Ni – не более 0,35%
• Mo – не более 0,3%
• Cu – не более 0,3%
• S – не более 0,03%
• P – не более 0,03%

Сталь ХВГ: ГОСТы и виды проката

ХВГ сталь достаточно широко востребована в современной промышленности, которая нуждается в высококачественном режущем и измерительном инструменте. Ассортимент изделий, производимых из сплава ХВГ, начинается со свёрл, метчиков и резьбовых калибров и заканчивается пуансонами, холодновысадочными матрицами и  прочей сложной технологической оснасткой, к которой предъявляются повышенные требования по надежности.

Инструментальная легированная сталь хвг выпускается по следующим ГОСТам:

• ГОСТы 5950-2000, 2591-2006, 2590-2006 – общие стандарты фасонного проката
• ГОСТы 8560-78, 8559-75, 7417-75, 5950-2000 – калиброванный пруток
• ГОСТы 1133-71, 7831-78, 5950-2000 – поковки
• ГОСТ 4405-75 – полосы
• ГОСТы 14955-77, 5950-2000 – серебрянка и шлифованные прутки

Физические и механические свойства стали ХВГ

Физические и механические свойства стали ХВГ представлены в следующих таблицах:

ХВГ сталь: применение, закалка готовых изделий

При изготовлении свёрл с применением стали ХВГ используется особая технология закалки готовых изделий: для нагрева рабочей части сверла применяется свинцовая или соляная ванна. В некоторых случаях нагрев продолжается в камерной печи, где готовые изделия помещаются на специальную огнеупорную подставку. Чтобы охладить закаленные свёрла их переносят в масляную или селитровую ванну (t=150-180°, продолжительность 1-2 часа), после чего оставляют остывать на воздухе.

Закалка готовых метчиков осуществляется при помощи нагрева изделий в свинцовой ванне с наименьшей выдержкой. Это позволяет в полной мере закалить лишь саму поверхность метчика, оставив сердцевину относительно вязкой. В результате, удаётся значительно снизить вероятность деформации резьбы при работе, что означает увеличение стойкости и прочности метчика.

Для изготовления концевых фрез сталь ХВГ нагревают, после чего осуществляют постепенное охлаждение: расплавленная селитра (t=450 – 500°), масло (t=150-200°), воздух. Это позволяет добиться твёрдости зуба Rc=62-65, в то время как хвостовая часть фрезы, изготовленная из стали 45, проходит термическую обработку и наделяется твёрдостью Rc=30-45.

ЛС59 (ЛС59-1) – это латунь свинцовая, поскольку в ней присутствует 1% свинца. Основными же компонентами данного сплава являются медь и цинк, соотношение которых подобрано с таким расчетом, чтобы получить латунь, хорошо подвергающуюся обработке давлением. Полный химический состав латуни ЛС59 выглядит так (по ГОСТ 15527):

• Cu – 57,0-60,0%
• Zn – 37,35-42,2%
• Pb – 0,8-1,9%
• Fe – не более 0,5%
• P – не более 0,02%
• Sb – не более 0,01%
• Bi – не более 0,003%

Такое сочетание позволяет добиться от сплава достаточно высокой прочности и отличной износостойкости. При этом латунь ЛС59 хорошо обрабатывается путём снятия тонкого слоя мелкой сыпучей стружки.

Механические и физические свойства

Латунь ЛС 59 (или ЛС59-1) отличается относительно высокой твёрдостью – HB 10-1=150-160 МПа, в то время как температура плавления сплава находится на уровне 900°C. Остальные свойства этого материала представлены в таблице:

Поскольку этот латунный сплав изначально предназначен для обработки давлением, вид и характеристики последнего могут предопределить последующие эксплуатационные свойства латунного изделия. Так, особенности горячей деформации, а именно величины давления, могут сделать сплав твёрдым, полутвёрдым или мягким. Применение горячего отжига дополнительно придает сплаву большей коррозионной стойкости и износостойкости.

Несмотря на то, что мы имеем дело с многокомпонентным веществом, обрабатываемым давлением, основное практическое название латуни марки ЛС59 – автоматный сплав. Это объясняется присущими материалу хорошими электро- и теплопроводностью. Что касается коррозионной стойкости, то после должной технологической обработки благодаря свинцу сплав ЛС59-1 становится более устойчивым к растрескиваниям, возникающим по причине повышения влажности или температуры окружающего воздуха. В этом отношении данная марка значительно превосходит сплавы Л68 и Л63.

Латунь лс59-1: применение

Из данного сплава получают широкий ассортимент различных метизов: болты, гайки, втулки, шестеренки, зубчатые колеса. Благодаря превосходным технологическим и эксплуатационным свойствам латуни из неё также получают всевозможные декоративные элементы и полуфабрикаты для их изготовления. На производство латунь ЛС59 поставляется в виде чушек, блоков, слитков или шашек круглого сечения любого размера.

Латунному сплаву марки ЛС59 присущи хорошие антифрикционные свойства, поэтому из этого материала часто делают мелкие детали, работающие при высоком трении. Примером таких изделий являются подшипники скольжения.

Ассортимент изделий из латуни ЛС59-1 также включает следующую продукцию:

• прутки
• круги
• ленты
• полосы
• листы
• профили
• плиты
• проволоку
• трубы и пр.

Бронзой называется сплав меди, в составе которого имеются присадки: олово, алюминий, кремний, марганец, бериллий. В небольших количествах в сплаве всегда присутствуют цинк, фосфор, свинец. Благодаря антифрикционным свойствам бронзы (низкий коэффициент трения), ее устойчивости к коррозии, она широко применяется при изготовлении деталей, работающих в определенных агрессивных средах. В среднем, плотность этого вещества составляет 7800-8700 кг/м³; температура плавления бронзы – 930-1140°C.

Классификация бронзы

Свойства, которые приобретает бронза в зависимости от легирующих добавок, заложены в основе ее классификации:

• оловянная
• безоловянная (алюминиевая, кремниевая, бериллиевая и др.)
• фосфористая
• многокомпонентная

В зависимости от способа производства полученный металл можно подразделять на литейную бронзу или обрабатываемую давлением.

Бронза оловянная относится к числу наиболее древнего сплава, освоенного человечеством. В ее составе преобладает медь, а сам металл легкоплавок и прочен. Оловянным он назван по второму легирующему компоненту (второй по количеству), хотя в этом сплаве присутствуют цинк, свинец или мышьяк (не более 10%).

Бронза с содержанием олова (Sn) относится к литейному металлу, поскольку наличие основной добавки не позволяет обрабатывать сплав давлением. Он не поддается ковке, резанью, заточке, и т.д. У оловянной бронзы очень низкий коэффициент усадки — 1 %, поэтому сплав используется для получения разнообразных отливок, включая художественное литье.

Сегодняшние разработки привели к созданию марок бронзы, в которых не содержится олово – они называются двойными или многокомпонентными. Это Сu + AL, Cu + Mn, Cu + Be, Сu + Fe и другие. Величина усадки у них более высокая, нежели у оловянных. Однако по некоторым характеристикам безоловянные сплавы меди превосходят их, в частности, по механическим свойствам – почти все, кремнецинковые – по текучести, а бериллиевая – по прочности и стойкости. Кроме того, ряд сплавов можно улучшить термообработкой.

Фосфористая бронза относится к сорту машинной, поскольку обладает повышенной износоустойчивостью и сопротивляемостью к агрессивным средам. Однако фосфор играет в сплаве важную роль не как легирующий элемент, а как очиститель сплава от вредных примесей.

Маркировка бронзы

Маркировка этих сплавов не сложна для расшифровки. Буквенные обозначения указывают на то, что это именно бронза – Бр. Затем также начальными буквами демонстрируются легирующие компоненты и их процентная величина, например, БрО19 (добавлено 19% олова). При наличии иных присадок марка может выглядеть следующим образом: БрОЦ8-4, что указывает на содержание в данном сплаве 8% олова и 4% цинка. В марках многокомпонентного сплава указываются все составляющие БрО3Ц7С5Н1.

Марки оловянных бронз регламентируются ГОСТ613-79, а безоловянных – ГОСТ 493-79. Кроме того, существуют ГОСТы применения бронзы для производства определенных деталей, например, БрО3Ц7С5Н1 – рекомендуется для деталей, работающих в масле, паре и в пресной воде; а БрО6Ц6С3 – для арматуры, антифрикционные деталей, вкладышей подшипников.

Криогенные стали – это сплавы с отличной коррозийной стойкостью и высокой прочностью, которая не меняется при изменении температурных условий. Эти сплавы не склонны к хладноломкости, поэтому выполненные из них изделия могут эксплуатироваться при t от -196°С до +600°С. Это нержавеющие стали, которые могут работать с агрессивными средами даже при температуре +350°С. А наиболее популярным и востребованным представителем криогенных сплавов считается сталь 12х18н10т (ГОСТ 5949-75).

Марка стали 12х18н10т отличается характерным химическим составом, в котором сразу бросается в глаза высокое содержание таких элементов, как хром (Cr) и никель (Ni):

• Fe – около 67%
• Cr – 17,0–19,0%
• Ni – 9,0–11,0%
• Mn – не больше 2,0%
• Si – не больше 0,8%
• Cu – не больше 0,3%
• C – не больше 0,12%
• P – не больше 0,035%
• S – не больше 0,02%

Применение нержавеющей стали 12х18н10т

Такие впечатляющие эксплуатационные характеристики позволяют применять сплав марки 12х18н10т для производства изделий, работающих под высоким давлением, при экстремальных температурах, а также с агрессивными средами, например, щелочными растворами, разбавленными растворами уксусных, азотных и фосфорных кислот, солями и т.д. Нержавейка аустенитного класса выпускается в виде фасонного проката согласно ГОСТам 5949-75, 2590-2006 и 2879-2006. При этом для производства необходимых изделий можно использовать и проволоку, и прутки, и ленты, и поковки, и листовой прокат, и готовые трубы из стали 12Х18Н10Т.

Данный сплав не только наделен высокой коррозионной стойкостью и может контактировать с различными жидкими средами, но и очень устойчив к межкристаллитной коррозии, обычно возникающей при сварочном нагреве. Последнее свойство делает эту нержавейку отличным материалом для сварочных работ, которые в случае со сталью 12Х18Н10Т осуществляются без каких-либо ограничений. В данном случае рекомендуется применять КТС, ЭШС или РДС с использованием электродов типа ЦТ-26.

Сталь 12х18н10т: физические и механические характеристики марки

Данный материал не склонен к образованию флокенов, а его закалка производится при температуре 1050-1100^oC. Твердость этой стали достигает HB 10^-1=179МПа, в то время как удельный вес равен 7920кг/м³. Такие характеристики, как плотность стали 12х18н10т, её теплоемкость, ударную вязкость и др., можно узнать из следующих таблиц: