Специальные стали и сплавы (250,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ Рекомендовано УМО РАЕ по классическому университетскому и техническому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки: 150400.68 «Металлургия» (профиль подготовки: 150400.68.05 «Металловедение и термическая обработка металлов»), 22.12.2015 Красноярск СФУ 2016

Стр.2

УДК 669.017:669.1(07) ББК 34.24я7 С718 Рецензенты: А. В. Прошкин, доктор технических наук, профессор, руководитель проекта ИТМЭ, начальник ЛУФМ ДНТ ИТДАП (ООО «РУСАЛ ИТЦ»); А. П. Руденко, доктор технических наук, профессор (Сибирский технологический университет) С718 Специальные стали и сплавы : учеб. пособие / А. А. Ковалева, Е. С. Лопатина, В. И. Аникина, Т. Р. Гильманшина. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2016. – 232 с. ISBN 978-5-7638-3470-3 В пособии изложены основные сведения о влиянии легирующих элементов на структуру и свойства сталей и сплавов. Приведена классификация сталей. Описаны основные требования, предъявляемые к сталям специального назначения. Рассмотрены виды и режимы термической обработки, необходимые для получения требуемых свойств, структуры и механические свойств, а также области использования металлических материалов. Предназначено для магистров, обучающихся по направлению подготовки 150400.68 «Металлургия», профиль 150400.68.05 «Металловедение и термическая обработка металлов». Электронный вариант издания см.: http://catalog.sfu-kras.ru УДК 669.017:669.1(07) ББК 34.24я7 ISBN 978-5-7638-3470-3 © Сибирский федеральный университет, 2016

Стр.3

Оглавление ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ........................................................................................................ 6 Глава 1. Общие вопросы легирования сталей ...................................... 9 1.1. Классификация легирующих элементов .............................................. 9 1.2. Классификация и маркировка сталей .................................................. 12 1.3. Неметаллические включения ................................................................ 15 1.4. Металлургическое качество сталей ..................................................... 17 1.5. Фазы в легированных сталях ................................................................ 19 1.5.1. Твердые растворы ....................................................................... 19 1.5.2. Интерметаллиды .......................................................................... 21 1.5.3. Карбиды и нитриды .................................................................... 23 1.6. Превращения переохлажденного аустенита при охлаждении .......... 24 1.7. Влияние легирования на характеристики сталей ............................... 26 1.7.1. Влияние легирующих элементов на закаливаемость и прокаливаемость стали ........................................................... 27 1.7.2. Влияние легирующих элементов на процессы, протекающие при отпуске закаленной стали .......................... 28 1.7.3. Дисперсионное твердение .......................................................... 30 1.7.4. Вторичная твердость ................................................................... 31 Контрольные вопросы .................................................................................. 32 Глава 2. Конструкционные стали ............................................................ 34 2.1. Строительные стали ............................................................................... 34 2.1.1. Требования к строительным сталям .......................................... 34 2.1.2. Углеродистые стали .................................................................... 37 2.1.3. Низколегированные стали .......................................................... 37 2.1.4. Стали повышенной прочности .................................................. 41 2.1.5. Арматурные стали ....................................................................... 41 2.2. Высокопрочные стали ........................................................................... 46 2.2.1. ПНП-стали ................................................................................... 47 2.2.2. Мартенситно-стареющие стали ................................................. 52 2.3. Машиностроительные стали ................................................................. 57 2.3.1. Улучшаемые стали ...................................................................... 57 2.3.2. Азотируемые стали ..................................................................... 59 2.3.3. Стали для глубокой вытяжки ..................................................... 61 2.3.4. Подшипниковые стали ............................................................... 62 2.3.5. Пружинные стали ........................................................................ 68 2.4. Износостойкие стали ............................................................................. 74 2.5. Графитизированная сталь ..................................................................... 77 3

Стр.4

Оглавление 2.6. Кавитационно-стойкие стали ................................................................ 78 2.6.1. Механизм кавитационного разрушения ................................... 79 2.6.2. Испытания на кавитационную стойкость ................................. 80 2.6.3. Требования к кавитационно-стойким сплавам ........................ 81 2.6.4. Выбор кавитационно-стойких сплавов ..................................... 83 2.6.5. Новые кавитационно-стойкие стали ......................................... 85 2.7. Стали для криогенной техники ............................................................ 86 2.7.1. Малоперлитные стали ................................................................. 88 2.7.2. Ферритные стали ......................................................................... 89 2.7.3. Стабильные аустенитные стали ................................................. 89 2.7.4. Железоникелевые сплавы ........................................................... 90 2.7.5. Стали повышенной обрабатываемости ..................................... 91 2.8. Рельсовые стали ...................................................................................... 93 Контрольные вопросы .................................................................................. 94 Глава 3. Инструментальные стали .......................................................... 98 3.1. Классификация инструментальных сталей ......................................... 98 3.2. Стали для режущего инструмента ....................................................... 101 3.2.1. Стали пониженной прокаливаемости ....................................... 101 3.2.2. Стали повышенной прокаливаемости ....................................... 103 3.3. Быстрорежущие стали ........................................................................... 105 3.3.1. Превращение аустенита в быстрорежущей стали после высокотемпературного нагрева ...................................... 105 3.3.2. Влияние легирующих элементов ............................................... 107 3.3.3. Термическая обработка .............................................................. 108 3.4. Стали для измерительных инструментов ............................................ 110 3.5. Штамповые стали ................................................................................... 112 3.5.1. Штамповые стали для холодного деформирования ................ 113 3.5.2. Штамповые стали для горячего деформирования ................... 117 Контрольные вопросы .................................................................................. 121 Глава 4. Коррозионно-стойкие стали и сплавы .................................... 123 4.1. Общие сведения о коррозионно-стойких сталях ................................ 123 4.2. Легирование коррозионно-стойких сталей ......................................... 125 4.3. Виды коррозионного разрушения сталей ............................................ 130 4.4. Классификация коррозионно-стойких сталей по структуре ............. 136 4.4.1. Виды хрупкости коррозионно-стойких сталей ........................ 139 4.4.2. Аустенитные нержавеющие хромоникелевые и хромомарганцевые стали ........................................................ 143 4.4.3. Аустенито-ферритные и аустенито-мартенситные стали ....... 147 4.5. Сплавы на железоникелевой и никелевой основе .............................. 151 Контрольные вопросы .................................................................................. 153 4

Стр.5

Оглавление Глава 5. Теплостойкие и жаропрочные стали и сплавы ..................... 155 5.1. Классификация и применение .............................................................. 155 5.2. Влияние внешних и внутренних факторов на жаропрочность ......... 158 5.3. Теплоустойчивые стали ......................................................................... 163 5.3.1. Углеродистые и низколегированные стали .............................. 164 5.3.2. Хромистые стали мартенситного и мартенсито-ферритного классов ............................................ 169 5.4. Жаропрочные стали и сплавы ............................................................... 173 5.5. Жаростойкие стали ................................................................................ 177 Контрольные вопросы .................................................................................. 180 Глава 6. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами ........ 182 6.1. Материалы с особыми магнитными свойствами ................................ 182 6.1.1. Ферромагнитные (магнитотвердые) материалы ...................... 185 6.1.2. Диамагнитные (магнитомягкие) материалы ............................ 191 6.1.3. Сплавы с высокой начальной магнитной проницаемостью ... 198 6.1.4. Сплавы с высокой индукцией насыщения ............................... 199 6.1.5. Сплавы с постоянной магнитной проницаемостью ................ 200 6.2. Сплавы с заданным коэффициентом линейного расширения........... 201 6.3. Сплавы с постоянным модулем упругости ......................................... 206 6.4. Материалы с особыми электрическими свойствами .......................... 210 6.4.1. Стали и сплавы с высоким электросопротивлением ............... 210 6.4.2. Сплавы для изготовления термопар .......................................... 213 6.4.3. Реостатные сплавы ...................................................................... 214 Контрольные вопросы .................................................................................. 216 Заключение ................................................................................................... 217 Контрольные задания ................................................................................. 218 Библиографический список ...................................................................... 229 5

Стр.6