Материалы деталей машин. Часть 1
Основными материалами, применяемыми для изготовления деталей машин, являются сталь, чугун, сплавы цветных металлов и пластические массы.
Сталь по применению делится на конструкционную (с содержанием углерода до 0,7% С) и инструментальную (с содержанием углерода от 0,7 до 2% С). Конструкционная сталь в свою очередь подразделяется на обыкновенную и качественную.
Углеродистую сталь обыкновенного качества (ГОСТ 380—60), обозначаемую: Ст.0, Ст.1, Ст.2,... Ст.7, широко применяют для изготовления прокатных профилей (двутавры, швеллеры, уголки, прутки и др.) и поставляют без гарантии химического состава. Цифра указывает примерное содержание углерода в десятых долях процента.
Углеродистая качественная сталь (ГОСТ 1050—60) обозначается цифрами 10, 20, 70. Цифра показывает на содержание углерода в стали в сотых долях процента. Эту сталь используют для изготовления ответственных деталей.
Легированную машиностроительную сталь применяют для изготовления ответственных деталей, а также деталей, работающих в специфических эксплуатационных условиях. Так, например, детали машин, работающие в условиях истирания, изготовляют из сталей, содержащих марганец (15Г и З0Г).
Маркировка легированной стали показывает состав и количество легирующих элементов в процентах. Например, сталь марки 09Г2С читается так: сталь низколегированная, конструкционная с содержанием углерода примерно 0,9%, марганца до 2% и кремния до 1%. Легирующие элементы обозначаются буквами: X — хром, H — никель, Г — марганец, В — вольфрам, M — молибден, T — титан, Ц — ванадий, С — кремний.
Чугун в машиностроении применяют как белый так и серый. Последние наиболее распространены и кроме углерода содержат примеси кремния, марганца, серы, фосфора и меди. Углерода в чугуне содержится до 3,6%· Специальные легирующие элементы (никель и хром) оказывают влияние на свойства и структуру чугуна. Никель повышает прочность, а хром, образуя карбиды, делает чугун более твердым, износостойким, но вместе с тем повышает его хрупкость. Наибольшей прочностью и износостойкостью обладает серый чугун с перлитной структурой стальной основы и выделениями шаровидного графита. Такой чугун называется модифицированным.
Серый чугун (ГОСТ 1412—54) подразделяется на девять марок и обозначается от СЧ 12—28 до СЧ38—60. Две первые цифры маркировки обозначают предел прочности материала при растяжении в кГ/мм2, а две последние — при изгибе в кГ/мм2.
Из модифицированного чугуна отливают такие ответственные детали, как коленчатые валы для дизелей.