Главная » Статьи, тех. документация » Конструкционные нелегированные литейные стали

Конструкционные нелегированные литейные стали

 

Конструкционные нелегированные литейные стали для производства литых заготовок обеспечивают высокую конструкционную прочность деталей, что достигается оптимальным соотношением основных элементов, формирующими сплав (C, Si, Mn) и термической обработкой отливок.

ГОСТ 977-88 разделяет отливки из конструкционных нелегированных литейных сталей на три группы (см. табл. 1), в зависимости от назначения и требований предъявляемых к деталям.

Таблица 1: Группы отливок из конструкционных нелегированных литейных сталей по ГОСТ 977-88

%d0%b4%d0%bb

Примечания:

  1. При необходимости введения дополнительных показателей, не предусмотренных табл. 1 для данной группы отливок, их наличие и соответствующие нормы должны быть указаны в КД и (или) НТД. По требованию потребителя в число дополнительных контролируемых показателей могут быть включены: твердость, излом металла, механические свойства для отливок со стенкой толщиной свыше 100 мм, механические свойства при пониженных и повышенных температурах, герметичность, микроструктура, плотность, коррозионная стойкость, жаростойкость, стойкость против межкристаллитной коррозии и другие.
    Для отливок 3-й группы, предназначенных для изделий, подлежащих приемке представителем заказчика, работающих при пониженных температурах и подвергающихся динамическим нагрузкам, при наличии указания в КД и (или) НТД ударная вязкость стали определяется при температуре минус 50 °С. Нормы ударной вязкости при этом указывают в КД и (или) НТД на конкретную продукцию.
  2. Возможность установления в качестве нормируемого показателя относительного сужения вместо относительного удлинения указывается в КД и (или) НТД.
  3. Возможность увеличения норм прочности при соответствующем снижении норм пластичности и вязкости указывают в КД и (или) НТД.
  4. Нормы, возможность снижения уровня механических свойств на образцах, вырезанных из отливок, указывают в КД.
  5. Для отливок 2-й и 3-й группы, предназначенных для изделий, подлежащих приемке представителем заказчика, заменять контролируемый показатель «Предел текучести» показателем «Временное сопротивление» допускается только по требованию представителя заказчика.
  6. Группа отливок, марка стали, дополнительные контролируемые показатели и требования указывают в КД и (или) НТД. При поточно-массовом производстве разделение отливок по группам не производят, перечень контролируемых показателей указывают на чертеже отливки.

Химический состав

Химический состав конструкционных нелегированных литейных сталей является важнейшим показателем качества, определяющим марку стали, должен соответствовать требованиям ГОСТ 977-88, приведенным в табл. 2.

Таблица 2: Химический состав литейных конструкционных нелегированных сталей по ГОСТ 977-88

%d0%b2

Сера и фосфор являются вредными примесями, сера вызывает — «красноломкость» стали, фосфор снижает пластичность стали при комнатной температуре. В зависимости от группы стали (см. табл. 1) и состава футеровки плавильной печи, ГОСТ 977-88 ограничивает их содержание (см. табл. 3).

Таблица 3: Максимально допустимое содержание S и P в нелегрованных конструкционных литейных сталях по ГОСТ 977-88

%d1%84

ГОСТ 977-88 регламентирует допустимые отклонения содержания легирующих элементов от нормы химического состава, которые приведены в табл. 4.

Таблица 4: Допустимые отклонения легирующих элементов от норм химического состава конструкционных сталей по ГОСТ 977-88

%d0%b9

Влияние основных элементов:

  1. Кремний — незначительно влияет на микроструктуру и механические свойства нелегированной конструкционной стали, но как раскислитель он способствует улучшению литейных свойств.
  2. Марганец — является раскислителем и десульфуратором стали, способствует повышению механических свойств и снижает «красноломкость». Сера, присутствующая в стали, образует с железом сульфид FeS и легкоплавкую эвтектику Fe-FeS, располагающуюся по границам зерен, что приводит к красноломкости и образованию горячих трещин. При вводе марганца в количестве %Mn >1,71 %S образуются тугоплавкие сульфиды MnS, располагающиеся в виде неметаллических включений внутри зерна, в результате чего красноломкость исчезает.
  3. Содержание углерода в нелегированных конструкционных сталях определяет ее механические свойства: по мере повышения содержания углерода, возрастает прочность стали (предел прочности при растяжении и предел текучести), одновременно снижаются ее пластические свойства (относительное удлинение и ударную вязкость). Углерод в наибольшей степени влияет на формирование микроструктуры. С повышением содержания углерода увеличивается интервал кристаллизации стали, что влечет за собой повышение жидкотекучести, увеличению склонности к образованию усадочных раковин и ликвации.

Термическая обработка

Отливки из конструкционной нелегированной стали подвергаются термической обработке. Рекомендуемые режимы термической обработки приведены в табл. 5. ГОСТ 977-88 допускает по согласованию изготовителя с потребителем не производить термическую обработку отливок 1-й группы из конструкционных нелегированных сталей при обеспечении механических и специальных свойств стали технологией выплавки и формообразования. Число допустимых полных термических обработок отливок не должно быть более трех.

Таблица 5: Рекомендуемые режимы термической обработки отливок из конструкционной нелегированной стали по ГОСТ 977-88

%d1%86

Механические свойства материала отливок

Механические свойства конструкционной нелегированной стали для производства отливок со стенкой толщиной до 100 мм при комнатной температуре после окончательной термической обработки должны соответствовать нормам ГОСТ 977-88, приведенным в табл. 6.

Таблица 6: Механические свойства материала отливок из литейной нелегированной конструкционной стали по ГОСТ 977-88

%d1%83

%d0%ba

Яндекс.Метрика