Конструкционные стали общего назначения

Классификация конструкционных сталей. Углеродистые стали обыкновенного качества. Качественные углеродистые стали. Автоматные стали. Стали для фасонных отливок.

Легированные стали. Маркировка легированных сталей. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства сталей. Низколегированные стали.

Цементуемые стали. Химический состав, термическая обработка, структура, свойства, применение.

Улучшаемые стали. Химический состав, термическая обработка, свойства, применение.

Стоимость конструкционных сталей. Коэффициент экономической целесообразности использования сталей.

При изучении этой темы нужно разобраться с классификацией сталей, усвоить принципы маркировки стали и уметь по маркировке определять состав и особенности данной стали. Обратите внимание на классификацию сталей по качеству и назначению. Разберитесь в особенностях химического состава, структуры и свойств автоматных сталей и сталей для фасонных отливок.

Хорошо разберитесь с маркировкой легированных конструкционных сталей. Обратите внимание на влияние легирующих элементов на изменение структуры и свойств сталей. Особое внимание уделите технологическим особенностям термической обработки легированных сталей.

Рассмотрите основные принципы выбора для различного назначения цементуемых и улучшаемых сталей.

При изучении цементуемых и улучшаемых сталей исходите из особенностей структуры и свойств сталей после соответствующих видов обработки. При этом оцените оптимальный химический состав и влияние элементов на технологические и механические свойства. Нужно уметь для каждой стали назначить режим термической и химико-термической обработки, исходя из размеров и формы деталей и условий их эксплуатации. Особое внимание уделите выбору марки стали для различных деталей машин с учётом технологических (закаливаемость и прокаливаемость) и механических свойств (предел прочности, предел текучести, предел выносливости, относительное удлинение, ударная вязкость, твердость), а также не менее важного фактора стоимости. Разберитесь с коэффициентом экономической целесообразности использования сталей.

Вопросы для самопроверки

1. По каким признакам проводится классификация сталей? 2. В чем особенности химического состава и свойств сталей различного качества? 3. Приведите примеры маркировки сталей разных групп и дайте расшифровку марок сталей. 4. В чем особенности химического состава, структуры и свойств автоматных сталей? 5. Чем отличаются литейные стали от деформируемых? 6. Как влияют легирующие элементы на структуру и свойства сталей? 7. Каковы преимущества низколегированных сталей (в том числе и комплекснолегированных) по сравнению с углеродистыми? 8. Какие требования предъявляются к цементуемым изделиям? 9. Как проводится выбор марки цементуемой стали для изделий различного назначения? 10. Какова термическая обработка цементуемых деталей? 11. Чем объясняется использование процесса улучшения для конструкционных сталей? 12. Как влияет легирование на механические свойства улучшаемой стали? 13. Как проводится выбор марки улучшаемой стали для изделий различного назначения? 14. Приведите примеры марок сталей, используемых в различных условиях работы. 15. Какими факторами определяется стоимость конструкционных сталей? 16. Что такое коэффициент экономической целесообразности и как он используется при выборе марки стали?

Конструкционные стали и сплавы функционального

Назначения

Классификация сплавов функционального назначения. Стали с высокой конструкционной прочностью. Способы получения высокопропрочных сталей. Связь между статической и циклической прочностью сталей.

Износостойкие и антифрикционные материалы. Трение и износ в машинах. Виды износа. Способы обеспечения износостойкости материалов. Износостойкие стали.

Материалы с высокими и особыми упругими свойствами. Рессорно-пружинные стали, способы обеспечения их высоких упругих свойств.

Материалы, устойчивые к воздействию температуры и рабочей среды. Виды коррозии. Способы борьбы с коррозией. Жаростойкие (окалиностойкие) стали и чугуны. Нержавеющие стали, особенности их химического состава и структуры.

Жаропрочные стали и сплавы. Жаропрочность и способы ее обеспечения. Особенности химического состава и структуры жаропрочных сталей. Чугуны с композиционным упрочнением. Жаропрочные сплавы на никелевой основе. Жаропрочные сплавы на основе тугоплавких металлов.

Материалы с особыми физическими свойствами. Магнитные материалы. Материалы с особыми тепловыми свойствами, с особыми электрическими свойствами.

Рассмотрите особенности и классификацию сталей функционального назначения. Разберитесь с основными принципами легирования сталей различных групп. При изучении высокопрочных сталей нужно разобраться с их химическим составом, термической обработкой и структурой. Особое внимание уделите сплавам, в которых высокая прочность сочетается с хорошей ударной вязкостью (метастабильные аустенитные стали, стали со сверхмелким зерном, мартенситостареющие стали).

Разберитесь с характеристиками износостойкости и факторами, влияющими на них. Уясните, как обеспечивается износостойкость шарикоподшипниковых, графитизированных и высокомарганцевых сталей.

Свойства рессорно-пружинных сталей необходимо увязать с особенностями их химического состава и термической обработки. Особое внимание обратите на методы обеспечения высокого предела упругости.

Разберитесь с видами и механизмами коррозии металлов. Легирование является одним из важнейших способов защиты металлов от коррозии. Рассмотрите, какие химические составы и структура обеспечивают повышенную стойкость стали к газовой и электрохимической коррозии.

При изучении жаропрочных сталей обратите внимание на особенности поведения металлов в условиях нагружения при повышенных температурах. Разберитесь с механизмами упрочнения сталей и сплавов при повышенных температурах и характером упрочняющих фаз. Уясните основные характеристики жаропрочности, а также предельные рабочие температуры и области применения сталей различных структурных классов. Рассмотрите, как увязывается жаропрочность с композиционным упрочнением в специальных белых и половинчатых чугунах.

Изучите материалы с особыми физическими свойствами. Обратите внимание на магнитные материалы и материалы с особыми тепловыми и электрическими свойствами.

Вопросы для самопроверки

1. Чем отличаются стали функционального назначения от сталей общего назначения? 2. По каким признакам классифицируются стали функционального назначения? 3. Какие стали относятся к высокопрочным? На какие группы они подразделяются? 4. Каким образом обеспечивается комплекс свойств высокопрочных сталей (прочность и ударная вязкость)? 5. Что такое износостойкость и какие факторы влияют на износостойкость сплавов? 6. Как обеспечивается высокая износостойкость в шарикоподшипниковых, графитизированных и высокомарганцевых сталях? 7. В каких случаях целесообразно использовать сталь 110Г13Л? 8. Какие требования предъявляются к рессорно-пружинным сталям? Приведите примеры марок сталей для рессор и пружин, работающих в разных условиях. 9. В чем сущность химической и электрохимической коррозии? 10. Что такое окалиностойкость? 11. Какие требования предъявляются к жаростойким сталям и как они обеспечиваются? 12. Какие требования предъявляются к нержавеющим сталям? 13. На какие группы подразделяются нержавеющие стали? Какой термической обработке они подвергаются? 14. Какие требования предъявляются к жаропрочным сталям? 15. Как подразделяются жаропрочные стали по структуре? Привести примеры сталей различных структурных классов. 16. Что собой представляют магнитные материалы? 17. Какие вы знаете материалы с особыми тепловыми и электрическими свойствами?