Презентация по технологии на тему "Маркировка сталей" (7 класс)

Маркировка сталей
МБОУ Митрофановская СОШ
Кантемировского муниципального района
Воронежской области
Презентация к уроку по технологии в 7 классе
Подготовил:
учитель технологии Рябенко О.Н.

Базовыми классификационными признаками являются следующие показатели.
Химический состав. Назначение. Качество. Структура.
Степень раскисления.
Маркировка и классификация стали по химическому составу
Одно из главных разделений этого металлического материала основано на ее химическом составе. Базовыми составляющими материала служат железобетон и углерод (его концентрация меньше 2,14%). На основании концентрации и пропорций используемых добавок на объем железа приходится минимум половина.
На основании уровня содержания углерода стальные изделия делятся.
Малоуглеродистые — углерод не более 0,25%.
Среднеуглеродистые — от 0,25 до 0,6%.
Высокоуглеродистые — от 0,6%.
Повышение углеродного компонента способствует повышению металлической твердости, но одновременно снижает его прочность. Для улучшения эксплуатации сплавов в них добавляются разные химические элементы, после чего они превращаются в легированные стали. Они бывают трёх типов.
Низколегированные — объем добавок меньше 2,5%.
Среднелегированные — 2,5-10%.
Высоколегированные — может достигать 50%.

Обозначения маркировки стали, металлов и сплавов.
Строительная — низколегированная, отличается хорошей свариваемостью. Главное предназначение заключается в создании строительных элементов.
Пружинная — имеет отличную упругость, прочность, стойкость к неблагоприятным факторам. Нужен при разработке пружин и рессоров.
Подшипниковая — не подвержена временному износу, имеет незначительную текучесть. Привлекается для сборки узлов и подшипников разного предназначения.
Нержавеющая — высоколегированная, хорошо переносит действие коррозии.
Жаростойкая — способна продолжительное время функционировать при высоких температурных показателях. Используется при разработке двигателя.
Инструментальная — необходима для создания дерево- и металлообрабатывающих предметов.
Быстрорежущая — для обрабатывающей металл продукции.
Цементируемая — нужна для создания деталей и узлов, эксплуатируемых при больших нагрузках даже при значительном поверхностном износе.
По назначению

По качественному признаку
Расшифровка маркировки металла невозможна без учета качественных характеристик. Главное влияние на них оказывают смеси, остающиеся при восстановлении Fe из концентратов руды. Как правило, отрицательный эффект появляется за счет присутствия S и P. На основании их концентрации выделяют сталь обычного качества и высококачественную (добавляется буква А). Для последней категории характерно минимальное наличие фосфора (до 0,025%). Ш - в конце маркировки – особо высококачественная.
По методу раскисления
Из-за выплавки в стальном изделии остается определенное количество О2 в окиси Fe. Для уменьшения его концентрации и железного восстановления используется реакция раскисления. Ее суть заключается в добавлении в расплавленный металл соединения с высокой степенью активности. Из-за контакта этих элементов происходит кислородное высвобождение и реакция с углеродом (С), после чего формируется углекислый газ (СО2), выделяющийся пузырьками.
На основании числа раскислителей и длительности процесса выделяют 2 типа окончательного сплава.
Кипящий — повышен выход готовых изделий, имеющих низкое качество.
Спокойный — прошедший через все раскисляющие стадии. Отличительной чертой служит высокое качество и завышенная цена, обоснованная соответствующей ценой на реагенты.
Полуспокойный — промежуточная разновидность, имеющая оптимальную цену и качественные характеристики.

В понятие «структура» вложено внутреннее металлическое строение, способное значительно измениться при смене термических условий, механических воздействий. Форма и размер зерен устанавливается на основании состава и соотношения легирующих добавок, техники изготовления. Основной зерновой частью выступает кристаллическая железная решетка, состоящая из атомов примесей. Стальная структура изменяет свои первичные характеристики при скачках температурных показателей. Подобные изменения носят название фаза, каждая из которых существует в четко ограниченном температурном режиме. Однако присутствие легирующих добавок может сильно сместить границы их перехода.
По структурному критерию
Выделяют несколько фаз
Аустенит. Углеродные атомы располагаются во внутренней кристаллической железной решетке. Ее существование возможно при 1400-700 градусах. Если здесь присутствует 8—20% никелях, то ее можно хранить при комнатных температурных показателях.
Феррит. Углеродный раствор, имеющий твердую форму.
Мартенсит. Перенасыщенный раствор, характерный для стали с закалкой.
Бейнит. Ее формирование связано с практически моментальным понижением аустенита до 200—500 градусов. Отличительной чертой является примесь феррита и карбида железа.
Перлит. Содержит равнозначное количество феррита и карбида. Образование связано с понижением температурного показателя до 727 градусов.

Углеродистые стали обыкновенного качества являются основным металлическим материалом, применяемым в машиностроении и в строительных металлоконструкциях.
В соответствии с ГОСТ 380-2005 углеродистую сталь обыкновенного качества изготовляют следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп.
Буквы Ст обозначают "Сталь", цифры – условный номер марки, буквы "кп", "пс", "сп"  степень раскисления ("кп"  кипящая, "пс" – полуспокойная, "сп" – спокойная); буква "Г" свидетельствует о повышенном содержании марганца (до 0,8…1,2 %). Условный номер марки соответствует определѐнному содержанию углерода в стали (прил. 1). Эти стали содержат не более 0,05% S и 0,04% Р. Структура стали обыкновенного качества в состоянии поставки обычно феррит + перлит. Чем выше условный номер марки, тем больше в стали углерода и перлита, тем 7 выше еѐ прочность, но меньше вязкость и пластичность.
Углеродистые стали обыкновенного качества

Качественные углеродистые стали в соответствии с ГОСТ 1050-88* выпускаются следующих марок: 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60; 05кп, 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 11кп, 15кп, 15пс, 18кп, 20кп и 20пс.
В обозначении качественных углеродистых сталей слово "Сталь" или "Ст" в марке стали не пишется, а ставятся двузначные числа, показывающие содержание углерода в сотых долях процента.
При этом допускается слово "Сталь" перед маркой для пояснения.
По степени раскисления сталь обозначают: кипящую – "кп", полуспокойную – "пс", спокойную – без индекса. Эти стали содержат не более 0,04% и 0,035% Р. Их структура в термоупрочнѐнном состоянии – феррит и перлит.
В соответствии с ГОСТ 977-88, если сталь предназначена для изготовления отливок, к марке углеродистой качественной конструкционной стали добавляется буква «Л», которая ставится в конце марки. Предусмотрены следующие марки литейной углеродистой стали: 15Л, 20Л, 25Л, 30Л, 35Л, 40Л, 45Л, 50Л.
Качественные углеродистые стали

Углеродистые инструментальные стали

Инструментальные стали применяют для изготовления режущего и измерительного инструмента, а также инструментов, применяемых при обработке давлением (штампов, бойков и т.д.). Содержание углерода в них от 0,7 до 1,5%. Сталь для режущего инструмента должна обладать высокими твѐрдостью, износостойкостью, теплостойкостью.
Углеродистые инструментальные стали маркируют буквой У с цифрой, обозначающей среднее содержание углерода, выраженное в десятых долях процента (ГОСТ 1435-99).
Например, сталь марки У8 содержит в среднем 0,8 % углерода, сталь У10 — 1 % и т. д. Стали выпускают качественные и высококачественные.
Для высококачественных сталей в конце марки 8 ставят букву А. Например, стали У8, У10 – качественные, У8А, У10А – высококачественные.
Исходная структура – зернистый перлит. Для получения высокой твердости (HRC 62-63) стали закаливают с последующим отпуском.
Из сталей У7, У8, У8А изготовляют зубила, штамповую оснастку, молотки, ножи, метчики, отвертки и другие изделия, которые подвергаются ударным нагрузкам. Из сталей с более высоким содержанием углерода (У 10, У11 У10А, У12А, У13А) изготовляют напильники, надфили, фрезы, развертки, плашки, ножовочные полотна (для ручных пил), рашпили и шаберы

По назначению легированные стали делят на
конструкционные, инструментальные
и стали специального назначения
Легированные стали
Конструкцион-ные
Инструменталь-ные
Стали специального назначения
Маркировка легированных сталей

Маркировка легированных сталей

Обозначение легирующих добавок

Легированные конструкционные стали маркируются цифрами и буквами, например, 15Х, 10Г2СД, 20Х2Н4А и т.д. Двузначные цифры, приводимые в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.
Цифры после букв указывают примерное содержание соответствующего легирующего элемента в целых процентах. Отсутствие цифры указывает, что содержание легирующего элемента составляет до 1,5 % и менее.
Основная масса легированных конструкционных сталей выплавляется качественными (например, 30ХГС). Высококачественные легированные стали обозначаются буквой "А", помещѐнной в конце марки (например, 30ХГСА). Особовысоко- 10 качественная сталь обозначается буквой «Ш», располагаемой в конце марки (например, 30ХГС-Ш, 30ХГСА-Ш). Если буква «А» расположена в середине марки (например, 16Г2АФ), то сталь легирована азотом.
При обозначении литейной легированной стали к марке конструкционной легированной стали добавляется буква «Л», которая ставится в конце обозначения, например, 15ГЛ, 40ХНЛ и т.д.
Легированные конструкционные стали

Легированные инструментальные стали
В марках легированных инструментальных сталей, например 9ХФ, 7X3, 3Х2В8Ф и др., цифра в начале марки указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента, если его содержание менее 1 % (ГОСТ 5950-2000) . При содержании углерода в сталях более 1 % цифру не пишут. Расшифровка марок инструментальных сталей по содержанию легирующих элементов такая же, как для конструкционных сталей. Все инструментальные легированные стали всегда высококачественные и поэтому в обозначениях этих сталей буква «А» не ставится.
Инструментальные легированные стали используют для изготовления: режущего и измерительного инструмента (7ХФ, 9ХФ, 9ХС, 9ХВГ, 9Х5ВФ).
Буква «Р» в сталях обозначает «режущая», цифра, стоящая после буквы «Р», указывает на содержание вольфрама в процентах (от 8 до 19%), (Р6М5, Р9, Р12, Р18, Р6МЗ, Р9К5, Р9К10, Р18К5Ф2 и др.)
б) штампов холодного и горячего деформирования и накатного инструмента (Х6ВФ, 9X1, Х12Ф1, ХВГ, ЗХ2В8Ф, 4Х8В2,5ХНВС, 4ХС, В2С, 6Х6ВЗМФС, 8Х4ВЗМЗФ2 и др.)

Стали специального назначения – это стали, обладающие специальными свойствами – например, жаропрочные, жаростойкие, коррозионно-стойкие и т.д. Например, для изготовления различного рода высокотемпературных установок, деталей печей и газовых турбин применяют жаростойкие стали 12Х17, 15Х25Т, 20Х23Н13, 36Х18Н25С2 и др. Содержание углерода и легирующих элементов в марках этих сталей определяют так же, как и в марках конструкционных сталей. При обозначении литейной стали со специальными свойствами к марке стали добавляется буква «Л», которая ставится в конце марки, например: 20Х23Н13Л и т.д.
Легированные стали специального назначения

Источники
https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/6/31/756359406116316.jpg
https://takorest.ru/wp-content/uploads/b/5/1/b51a2f2d8e67676386a7839b9204a066.jpeg
http://nf.misis.ru/images/news/19-10-25/IMG_4612.jpg
https://tekkos.ru/katalog/poleznaya-informatsiya/poleznaya-informatsiya_480.html