Nástrojové uhlíkové oceli, vyrobené v souladu s GOST 1435-74, mají následující třídy: U7, U7A, U8, U8A, U9, U9A, U10, U10A, U11, U11A, U12, U12A, U13, U13A. Písmeno „U“ znamená uhlík a číslo za písmenem znamená desetiny procenta uhlíku (například ocel třídy U10 obsahuje v průměru 1,0 % C). Písmeno A označuje vysoce kvalitní ocel (S a P < 0,03 %). Nástroje (dláta, razidla, instalatérská kladiva atd.) vystavené nárazům musí mít určitou viskozitu; Jsou vyrobeny z oceli třídy U7A a U8A. Na nástroje (pilníky, škrabky, měřidla atd.) se používají oceli s vysokým obsahem uhlíku (hypereutektoidní) třídy U9A, U10A a další, které musí mít vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení.

21. Legované oceli, jejich klasifikace a značení.

Ocel obsahující kromě trvalých nečistot (mangan, křemík) jeden nebo více speciálních prvků nebo zvýšené koncentrace manganu a křemíku (>1 %), je tzv. dopoval. Jako speciální legovací prvky se používají Cr, Ni, W, Mo, Ti, V, Co atd.

Legované oceli se označují pomocí alfanumerického systému; legující prvky – písmeny: nikl – N, chrom – X, wolfram – B, vanad – F, molybden – M, titan – T, kobalt – K, křemík – C, mangan – G, hliník – Y, měď – D, niob – B, bor – R.

Legované oceli jsou klasifikovány podle jejich účelu, chemického složení a struktury.

Podle účelu se legované oceli dělí do tří skupin.

1) konstrukční oceli (chrom, mangan);

2) nástrojové oceli (chromové, rychlořezné);

3) oceli se speciálními vlastnostmi (korozivzdorné, žáruvzdorné).

Podle celkového obsahu legujících prvků nízkolegované (s celkovým obsahem legujících prvků nepřesahující 3 %), středně legované (s celkovým obsahem legujících prvků 3 %) a vysokolegované (s celkovým obsahem legujících prvků více než 10 %) se rozlišují oceli.

V závislosti na chemickém složení a vlastnostech se legovaná konstrukční ocel dělí do následujících kategorií: vysoce kvalitní, vysoce kvalitní – A.

Na základě své struktury po ochlazení na vzduchu se legované oceli dělí do tří hlavních tříd: perlitické, martenzitické a austenitické.

Obecné pravidlo pro dešifrování jakosti legované oceli je:

1. Pokud jakost legované oceli začíná dvouciferným číslem, pak je ocel konstrukční a obsah uhlíku v ní je v setinách procenta (60ХСГ – 0,60 % C).

2. Pokud jakost legované oceli začíná jednou číslicí, pak ocel je nástrojová ocel a obsah uhlíku v ní je v desetinách procenta (9ХГС – 0,60 % C).

3. Pokud třída legované oceli začíná písmenem, pak se jedná o nástrojovou ocel a obsahuje až 1 % uhlíku (Kh8GA – až 1 % C).

4. Pokud je ve třídě legované oceli za legujícím prvkem číslo, pak udává jeho procentuální obsah (Х8ГА – chrom 8 %).

ČTĚTE VÍCE
Které trubky jsou lepší pro vytápění: kov-plast nebo polypropylen?

5. Pokud za legujícím prvkem v jakosti legované oceli není žádné číslo, pak je tento legující prvek v této třídě do 1,5 % (Kh8GA – mangan do 1,5 %).

6. Pokud je na konci třídy legované oceli písmeno A, pak je ocel vysoce kvalitní, a pokud chybí, pak je vysoce kvalitní (Х8ГА – vysoce kvalitní ocel, 60ХСГ – vysoce kvalitní ).

7. Pokud určitá třída legované oceli obsahuje 10 procent nebo více jakéhokoli jednoho legujícího prvku, pak se jedná o speciální ocel (ShKh15 – 15 % chromu – speciální ocel).

8. Pokud třída legované oceli začíná písmenem P, pak je ocel vysokorychlostní (z latinského rapid – „rychlost“). Číslo za písmenem P označuje procento wolframu. Na jakémkoli jiném místě značky písmeno P označuje bor (R6M5 – rychlořezná ocel, 20KhGR – obsah boru do 1,5%).

Sekvence dekódování třídy oceli:

1. Určete ocel podle chemického složení (uhlík nebo slitina).

2. Určete ocel podle účelu (konstrukční, nástrojová nebo speciální).

3. Určete ocel podle kvality (běžná jakost, jakostní nebo jakostní).

4. Dešifrujte kód třídy oceli (co představují písmena a čísla).

Příklady dešifrování:

4Х2В5ФМ– 1. Legované; 2. Instrumentální; 3. Vysoká kvalita; 4 – C = 4 %; Х0,4 –Cr= 2 %; B2 – W = 5 %; Ф –V= 5 %; M – Mo = 1,5 %; zbytek je Fe.

50HFA– 1. Legované; 2. Strukturální; 3. Vysoká kvalita; 4 – C = 50 %; Х –Cr= 0,50 %; Ф –V= 1,5 %; A – vysoká kvalita; zbytek je Fe.

R6M5– 1. Legované; 2. Instrumentální; 3. Vysoká kvalita; 4. C = až 1 %; P – vysokorychlostní, W= 6 %; M – Mo = 5 %; zbytek je Fe.

Ocel 45– 1. Uhlík; 2. Strukturální; 3. Vysoká kvalita; 4 – C = 45 %; zbytek je Fe.

60G– 1. Uhlík; 2. Strukturální; 3. Vysoká kvalita; 4, C = 0,60 %; G – zvýšený obsah Mn (0,8 – 1,2 %); zbytek je Fe.

A40G – 1. Uhlík; 2. Strukturální; 3. Vysoká kvalita; 4. A – automatický; 40 – C = 0,40 %; G – zvýšený obsah Mn (0,8 – 1,2 %); zbytek je Fe.

VSt3Gps3– 1. Uhlík; 2. Strukturální; 3. Běžná kvalita; 4. B – skupina oceli (se zaručenými mechanickými vlastnostmi a chemickým složením); St – ocel; 3 – podmíněné číslo značky; G – zvýšený obsah Mn; ps – polotichá záplava; 3 – kategorie jakosti oceli; zbytek je Fe.

20X13– 1. Legované; 2. Speciální; 3. Vysoká kvalita; 4 – C = 20 %; Х0,20 –Cr= 13 %; zbytek je Fe.

ČTĚTE VÍCE
Je možné připojit transformátor do sítě bez zátěže?

Podle chemického složení se nástrojové oceli dělí na uhlíkové, legované a rychlořezné. V tvrdosti za studena se všechny tyto oceli od sebe liší jen málo, jejich hlavní rozdíl je v tepelné odolnosti.

V ocelích jsou akceptována tato označení legujících prvků: G – mangan, C – křemík, X – chrom, N – nikl, V – wolfram, F – vanad, M – molybden, Yu – hliník, T – titan, B – niob , D – měď, E – selen, L – berylium, P – bor, P – fosfor.

Uhlíkové nástrojové oceli (GOST 1435–74) produkují střední kvalitu a vysokou kvalitu (písmeno A znamená, že ocel je vysoce kvalitní taveniny, obsahuje méně síry a fosforu).

Uhlíkové nástrojové oceli obsahují v průměru od 0,65 do 1,3 % uhlíku a označují se písmenem U.

Uhlíkové nástrojové oceli mají nízkou tepelnou odolnost – 200 250 C. Tvrdost nástroje po kalení je HRC 0-62; pevnost v ohybu – 64–200 kgf/mm 220

Nejpoužívanější z nich jsou oceli třídy U10A – U12A, obsahující 1,0. 1,2 % uhlíku; 0,15-0,35 % manganu a stejné množství křemíku; 0,02 % síry a 0,03 % fosforu.

Z těchto ocelí se vyrábějí nástroje, které pracují při nízkých řezných rychlostech (do 15 m/min), nástroje pro měření a údery: závitníky, matrice, frézy, malé vrtáky a výstružníky, měřidla a matrice.

Přibližný účel různých tříd uhlíkové nástrojové oceli je následující:

U7A – pro nástroje, které musí mít vysokou viskozitu se střední tvrdostí (dláta, kovací zápustky, lisy, šroubováky, soustružnické hroty, nůžky, vrtáky atd.).

U7 (kromě nářadí specifikovaného pro U7A) – pro perlíky, kovářské a kovodělné buchary, hladítka, tesařské nářadí atd.

U8A – pro nástroje, které musí mít zvýšenou tvrdost s dostatečnou viskozitou (matrice jednoduchých tvarů, razníky, nůžky a kovové nože, razníky, truhlářské nářadí, pily, měděné frézy, pneumatické nářadí, čepy a ložiska, středně tvrdé vrtáky).

U8 (kromě nástrojů uvedených pro U8A) – pro ohýbací čelisti, dláta atd.

U9A – pro vysekávání razítek, razníků, dřevoobráběcích nástrojů.

U9 (kromě nástroje určeného pro U9A) – pro dláta na skály atd.

U10A – pro nástroje, které nepodléhají ostrým a silným nárazům a mají ostré čepele (soustružnické a hoblovací frézy, rýsovací kroužky, vrtáky, závitníky, výstružníky, matrice, frézy, pilové listy, tvarové matrice, vrtáky do tvrdých hornin, nástroje na hřebíky Výroba) .

U10 (kromě uvedeného pro U10A) – pro nástroje na řezání kamene, dláta pro zářezové pilníky.

U12A a U12 – pro nástroje, které musí mít velmi vysokou tvrdost (soustružnické a hoblovací nástroje na mosaz apod.).

U13A – pro nástroje, které musí mít mimořádně vysokou tvrdost: pilníky, škrabky atd.

U13 – pro frézy na tvrdokov, břitvy, škrabky, rýsovací nástroje, dláta na zářezové pilníky, vrtáky, nástroje na opracování tvrdého kamene, rytecké nástroje atd.

ČTĚTE VÍCE
Jaký je hlavní problém generátoru?

Legované nástrojové oceli (GOST 5950-73) obsahují přibližně stejné množství uhlíku jako uhlíkaté, ale jsou navíc legovány malým množstvím (~1 %) wolframu, chrómu, vanadu a dalších prvků. Zavedení těchto prvků zvyšuje řeznou schopnost a tepelnou odolnost takových ocelí až do 300 °C.

Legovaná nástrojová ocel se vyznačuje vyšší prokalitelností a odolností proti opotřebení než uhlíková ocel. Navíc díky přítomnosti legujících prvků má legovaná ocel nižší kritickou rychlost kalení, což umožňuje ji kalit v oleji a získat o něco lepší vlastnosti než uhlíková ocel.

Nejběžnější třídy legovaných ocelí: 9ХС; CHVG; ХВ5 ХВСГ; X6VF. Kde první číslo udává obsah uhlíku v desetinách procenta, písmeno označuje legující prvek, číslo za písmenem udává obsah tohoto prvku v celých procentech.

Například: 9ХС – C-0,9 %, Cr -1 %, Si – 1 %;

CVG – C-1,0 %, Cr -1 %, Mn-1 %.

Legované nástrojové oceli se pro svou nízkou tepelnou odolnost používají k výrobě nástrojů pracujících při nízkých řezných rychlostech, umožňují přibližně 1,2–1,4krát vyšší řezné rychlosti než uhlíkové oceli. Oblastí použití je výroba závitníků, zápustek, ručních výstružníků, vrtáků malého a středního průměru atd.

Například třídy oceli KhVG a KhVSG mají po tepelném zpracování tvrdost HRC 63-64, pevnost v ohybu 250-270 kgf/mm 2 a tepelnou odolností 250-260°C. Jsou odolnější proti opotřebení a lépe kalitelné, proto se používají pro nástroje o průměru (strana) od 20 do 90 mm.

Zápustkové oceli pro nástroje pro tváření za studena a za tepla:

Oceli pro nástroje pro tváření za studena. Zápustky o průměru 75-100 mm složitého tvaru a pro obtížné pracovní podmínky jsou vyrobeny z ocelí zvýšené prokalitelnosti X, HVG.

Pro výrobu nástrojů, které musí mít vysokou tvrdost a zvýšenou odolnost proti opotřebení a také nízkou deformovatelnost při kalení, se používají oceli s vysokou prokalitelností a odolností proti opotřebení, například ocel Kh12F1 (1,25 – 1,45 % C; 11-12,5 % ​Cr; 0,7-0,9 % V).

Pro nástroje namáhané vysokým rázovým zatížením (pneumatická dláta, ohýbačky, nůžky při řezání kovu za studena) se používají oceli s nižším obsahem uhlíku a vysokou viskozitou 4ХС, 6ХС, 4ХВ2С atd. Tvrdost HRCе50-55.

Oceli pro nástroje pro tváření za tepla. Oceli 5KhNM, 5KhGM, 5KhNV, používané pro výrobu zápustek pro kladiva, obsahují stejné množství (0,5-0,6 %) uhlíku a jsou legovány chromem. Tento obsah uhlíku umožňuje získat poměrně vysokou rázovou houževnatost a chrom zvyšuje pevnost a zvyšuje prokalitelnost. Nikl se do těchto ocelí přidává pro zvýšení houževnatosti a zlepšení prokalitelnosti. Wolfram a molybden zvyšují tvrdost a tepelnou odolnost, snižují popouštěcí křehkost, zjemňují zrno a snižují sklon oceli k přehřívání. Mangan jako levnější legující prvek je náhražkou niklu.

ČTĚTE VÍCE
Jak daleko by měla být kanalizační trubka od stěny?

Oceli pro kladiva se vyznačují hlubokou prokalitelností, například oceli 5KhNM a 5KhGM se kalí v úsecích až do 200-300 mm. Tvrdost po popouštění HRC35-45 závisí na oceli a velikosti matrice.

Oceli ZKh2V8F, 5KhZVZMFS a další se používají pro tažení a hlavičkování, stejně jako formy pro vstřikování. Na tyto oceli jsou kladeny zvýšené požadavky na žárupevnost a žáruvzdornost a nižší požadavky na prokalitelnost.

Rychlořezné oceli (GOST 19265-73) mají vyšší tepelnou odolnost a odolnost proti opotřebení ve srovnání s uhlíkovými a legovanými oceli, což jim umožňuje pracovat při vysokých řezných rychlostech. Hlavním nástrojovým materiálem jsou rychlořezné oceli, z nichž je vyrobeno asi 60 % čepelových nástrojů. Nejdůležitější legující prvky obsažené v rychlořezných ocelích jsou wolfram (6. 18 %) a chrom (3,0. 4,6 %) a také uhlík (0,7. 1,55 %). Kromě wolframu obsahují rychlořezné oceli významné množství molybdenu, kobaltu a vanadu.

Písmeno v označení značky je Р označuje, že ocel patří do skupiny vysokorychlostních. Číslo za ním ukazuje průměrný obsah wolframu v procentech. Průměrné procento vanadu v oceli je označeno číslem následujícím za písmenem – F, kobalt – číslem následujícím za písmenem – K atd.

Vysoké řezné vlastnosti rychlořezných ocelí jsou do značné míry určovány parametry tepelného zpracování, které se liší od tepelného zpracování jiných nástrojových ocelí. Zvláštností tepelného zpracování je kalení na vysoké teploty (1240, 1280 °C). Rychlořezné oceli se po kalení obvykle třikrát popouštějí při teplotách 550–560° C. Toto tepelné zpracování zajišťuje tvrdost HRC62. 69, tepelná odolnost 620. 720° Z, pevnost v ohybu 2,5. 4,0 GPa.

A také díky legování se silnými karbidotvornými prvky: wolframem, molybdenem, vanadem a nekarbidotvorným kobaltem. Obsah chrómu ve všech rychlořezných ocelích je 3,0-4,5 % a není uveden v označení jakostí. Téměř u všech jakostí rychlořezných ocelí je povoleno množství síry a fosforu nejvýše 0,3 % a niklu nejvýše 0,4 %. Významnou nevýhodou těchto ocelí je značná heterogenita karbidu, zejména u velkých profilů.

S rostoucí heterogenitou karbidu klesá pevnost oceli, při provozu se řezné hrany nástroje vylamují a snižuje se jeho trvanlivost.

Heterogenita karbidu je výraznější u ocelí s vysokým obsahem wolframu, vanadu a kobaltu. U ocelí s molybdenem je heterogenita karbidu méně výrazná.

Na základě tepelné odolnosti se rychlořezné oceli dělí na oceli střední, zvýšená a vysoká tepelná odolnost.

Staňte se mírný tepelná odolnost (620. 630 ° C) tvoří 75. 80 % celkové produkce rychlořezných ocelí. Patří sem wolframové oceli jakosti R18, R12, R9 a wolfram-molybdenová ocel R6M5; P6AM5; R8MZ; R6MZ; 10Р6М5. V těchto ocelích molybden nahrazuje wolfram v poměru 1:1,5. Kromě toho by molybdenu nemělo být více než 5 %, protože zvyšuje se křehkost materiálu.

ČTĚTE VÍCE
Je možné přidělit skupinu elektrické bezpečnosti 5 interní komisí?

Rychlořezné oceli střední tepelné odolnosti jsou určeny především pro zpracování konstrukčních materiálů relativně nízké tvrdosti (HB 260-280). Nejpoužívanější rychlořeznou ocelí kalenou karbidem je v současnosti třída R6M5.

Staňte se zvýšené žáruvzdorné (630 650 C) jsou navíc legovány kobaltem a vanadem. Kobalt výrazně zvyšuje tepelnou odolnost a tvrdost oceli. Navíc výrazně zvyšuje tepelnou vodivost ocelí. Nejběžnější třídy rychlořezných ocelí se zvýšenou tepelnou odolností jsou: R0K9; R10K9; R5M9K4; R8M6K5; 5Р10М6К5; R5K10F5; R5F18K2M; R8F12K4; R5MZF12K2.

Rychlořezné oceli se zvýšenou tepelnou odolností jsou určeny pro zpracování obtížně obrobitelných materiálů: žáruvzdorné a titanové slitiny, nerezové oceli, ale i konstrukční oceli. Například rychlořezná ocel třídy R18F2K8M (18 % W; 2 % V; 8 % Co; 1 % Mo), která je nejvíce žáruvzdorná (T = 650 ° C) a tvrdá (HRC67. 68) z oceli této skupiny, je určena pro zpracování nejobtížněji zpracovatelných žáruvzdorných slitin na bázi niklu a chromu (ZhS6-K, KhN67VMTYUL aj.), vysokopevnostních ocelí vysoké tvrdosti (1600 MPa) . Životnost nástrojů vyrobených z této oceli je 3krát vyšší než životnost nástrojů vyrobených z ocelí střední tepelné odolnosti.

Staňte se vysoký žáruvzdornost patří k ocelím se zásadně novým charakterem zpevnění – intermetalické fáze – jedná se o oceli se sníženým obsahem uhlíku (0,05, 0,15 %). Mají vysokou tvrdost (68HRC), tepelnou odolnost (69°C), odolnost proti opotřebení, tepelnou vodivost a vyhovující pevnost. Hlavními legujícími prvky v nich jsou: kobalt (700 %), wolfram (730 %) a molybden (16 %). Na rozdíl od jiných skupin rychlořezných ocelí jsou zpevněny díky srážení intermetalických sloučenin, nikoli karbidů. V těchto ocelích se tvoří intermetalické sloučeniny Co25W11 a Co20Mo4. V intermetalických sloučeninách mohou být některé atomy kobaltu nahrazeny atomy železa za vzniku (CoFe)7We a (CoFe)7Mo6. Hlavní zpevňovací fází je intermetalická sloučenina Co7W8.

Proto se nazývají oceli s intermetalické kalení (disperzní kalení). Patří sem oceli jakosti V11M7K23; V18M7K25; V14M7K25 atd.

Tyto oceli se nejefektivněji používají při řezání obtížně obrobitelných materiálů. Při zpracování slitin titanu je tak životnost nástrojů vyrobených z disperzně kalených ocelí 30krát vyšší než trvanlivost nástrojů vyrobených z oceli R50, při řezání žáruvzdorných a nerezových ocelí je 18krát vyšší než u nástrojů vyrobených z oceli R10F20K12.

Vzhledem k nedostatku wolframu, rychlořezné oceli s nízkým obsahem wolframu a dokonce bez wolframu.

Bez wolframu rychlořezná ocel 11M5F (C~l.l%; Mo~5,5%; Cr~4,0%; V~l,5%) se vyznačuje vysokou tvrdostí HRC62. 64, tepelná odolnost T = 620°C, zvýšená pevnost v ohybu (σi = 3,4. 4,0 GPa). Je určen pro zpracování žíhaných uhlíkových slitin konstrukčních ocelí, jakož i neželezných slitin na bázi mědi a hliníku.