Цели урока: научиться определять легированные стали; научиться классифицировать легированные стали
Задачи урока: изучить понятия «легирующий элемент», «легированная сталь»; изучить правила маркировки легированных сталей; изучить классификационные признаки легированных сталей
Вопросы: Что такое сталь? По каким признакам классифицируют углеродистую сталь? На какие группы по качеству делятся углеродистые стали? Какие группы сталей обыкновенного качества различают в зависимости от назначения? Как подразделяются качественные углеродистые стали по содержанию марганца? Как подразделяются по содержанию углерода качественные углеродистые стали? На какие группы подразделяются углеродистые стали по способу раскисления? Какова структура обозначения марок сталей обыкновенного качества? Какова структура обозначения марок качественных сталей? Какова структура обозначения марок инструментальных сталей?
Элементы, специально вводимые в сталь в определенных концентрациях с целью изменения ее строения и свойств, называются легирующими элементами (присадками), а стали – легированными.
Легирующие элементы и их влияние на свойства стали
Ванадий повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Вольфрам образует в стали очень твердые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость. Кобальт повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару. Кремний увеличивает электросопротивление и магнитопроницаемость, упругость, кислотостойкость, окалиностойкость. Марганец увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности.
Молибден увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах. Титан повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерна, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии. Хром повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость; Никель придает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность.
Маркировка легированных сталей
Некоторые высоколегированные стали выделены в особые группы, их обозначают буквами, которые ставят впереди: Ш – шарикоподшипниковые стали; Р – быстрорежущие стали; А – автоматные стали; Ж – хромистые нержавеющие стали; Я – хромоникелевые нержавеющие стали; Е – электротехнические стали с особыми магнитными свойствами и т.д.
Общая структура маркировки легированной стали
Классификация легированных сталей
По числу введенных легирующих элементов: тройная(содержит железо, углерод и легирующий элемент); сложнолегированная (сталь легирована двумя, тремя и более элементами)
По суммарному массовому содержанию легирующих элементов: низколегированная (суммарное содержание ЛЭ менее 2,5%); среднелегированная (от 2,5 до 10 %); высоколегированная (более 10 %).
По характеру взаимодействия легирующих элементов с железом γ - твердые растворы; α - твердые растворы
По структуре в отожженном и нормализованном состояниях доэвтектоидная, эвтектоидная, заэвтектоидная, ледебуритная
По качеству качественная; высококачественная особовысококачественная.
По назначению и применению
Контрольные вопросы: Какие стали называются легированными? Какие элементы являются легирующими? Для чего легируют стали? Каковы правила обозначения легированных сталей? Расшифровать марки сталей: Х10С2М; Н35ХМВ. Записать марку стали, содержащую 1% углерода, 18% никеля, 8% кобальта, 5% молибдена, 1% титана. По каким признакам классифицируют легированные стали?
Домашнее задание Закрепить изученный материал, используя конспект и учебник [1], стр. 107-113
Список литературы 1 Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы. – М.: Машиностроение, 1987