альные элементы, так как эти ценные элементы не выгорают в электропечах и положительно влияют на свойства стали.

Плавка в индукционных электропеча.х более прогрессивна по сравнению с плавкой в дуговых печах. В индукционных печах металл нагревается за счет возникновения в пе.м индукционного тока от индуктора-трубчатой спирали, размещенной по периметру яечп.

Рис. 4. Электропечь

/ - кожух; 2 - графитовые электроды; 3 - желоб для выпуска стали; 4 - окно загрузки исходных материалов; 5 -электрическая дуга; « - расплавленный металл; 7 - приспособление для наклона печи

Перспективным методом резкого улучшения качества выплавляемых металлов является вакуумирование жидкой стали - кратковременная выдержка ее при пониженном атмосферном давлении.

Сущность этого метода заключается в следующем. Многотонный ковш, заполненный жидкой сталью, только что слитой из печи, ставится в камеру-колодец. Сверху колодец закрывается плотной крышкой. В колодце включаются насосы, откачивающие воздух. Через несколько минут в колодце понижается давление, отчего жидкая сталь начинает бурлить, из нее выходят вредные газы, всплывают примеси.

Вакуумная обработка жидкой стали позволяет устранить брак и повышает производительность электропечей за счет сокращения времени плавки. Высокие каче.:тва получаемой стали значительно облегчают дальнейшую обработку изделий, которые из нее изготовляются. Все это дает основание говорить о вакуумировании стали как о важном и экономичном способе резкого улучшения качества металла.

Классификация, маркировка и характеристика сталей. Применяемые в машиностроении и пожарной технике стали по химическому составу подразделяются па углеродистые и легированные.

Углеродистые стали содержат в своем составе железо углерод и небольшое количество обычных примесей (марганец, кремний, фосфор и серу).

Легированные стали содержат еще и специально введенные при плавке легирующие элементы: хром, никель, вольфрам и др. К легирующим .примесям относятся и обычные примеси -марганец и кремний, если их вводят в сталь в повышенных количествах (более 1%). Названия сталям принято давать по входящим легирующим элементам: никелевая, хромистая, хромоникелевая и т. д.

В зависимости от области применения стали подразделяются на конструкционные, инструментальные и специальные. По качеству стали бывают обыкновенные, качественные и высококачественные. Качество стали определяется ее чистотой (малое содержание вредных примесей, шлака) и отсутствием дефектов (газовые раковины, трещины), что зависит от процесса выплавки, разливки и последующей обработки стали на металлургических заводах.

Углеродистые стали. В углеродистых сталях содержится от 0,05 до 1,4% углерода, от 0,25 до 0,75% марганца, от 0,03 до 0,5% кремния, до 0,05% фосфора и до 0,055% серы. Для ответственных деталей содержание серы понижается до 0,02-0,03%.

Рассмотрим влияние примесей на свойства углеродистой стали.

При небольшом содержании углерода сталь мягкая, вязкая, хорошо куется и сваривается. С увеличением содержания углерода повышается твердость и прочность стали, улучшаются ее литейные свойства, но вместе с тем повышается хрупкость стали, ухудшаются свариваемость и ковкость.

Марганец повышает прочность и износостойкость стали и уменьшает вредное влияние серы. Кремний способствует получению более однородной и плотной структуры.

Фосфор является вредной примесью, так как придает стали хрупкость, а в холодном состоянии - хладноломкость.

Сера -вредная примесь, так как делает сталь хрупкой в горячем состоянии.

Конструкционные углеродистые стали. Конструкции OnibiG, или машиностроительные, стали содержат от 0,05

до 0,55% углерода. Они бывают обыкновенного качества и качественные.

Марки конструкционных сталей обыкновенного качества по стандарту обозначаются буквами Ст (сокращенное слово «сталь»), после которых ставятся цифры О, 1, 2, 3 и до 7. С увеличением номера возрастает предел прочности и содержание углерода в стали, уменьшается пластичность стали.

Из конструкционных сталей обыкновенного качества изготовляют сортовой и листовой прокат, заклепки, болты, проволоки, трубы и детали машин.

В пожарной технике из стали СтЗ и Ст4 делают крюки штурмовых пожарных лестниц, насадные пожарные багры, из стали Ст4-вал электродымососа, скобы, упоры, башмаки ручных пожарных лестниц; из стали Ст5 и Ст7-пожарные ломы и т. д.

Качественные конструкционные углеродистые стали подразделяются по стандарту на 23 марки. Марки сталей обозначаются двухзначным числом, указывающим на среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, марка стали 08 обозначает углеродистую качественную сталь с содержанием 0,08% углерода, Ст15-сталь с содержанием 0,15% углерода.

Качественные углеродистые стали отличаются от сталей обыкновенного качества более высокими механическими свойства.ми, меньши.м содержанием вредных примесей, а поэтому более высокой стойкостью. Из качественных углеродистых сталей изготовляют ответственные детали машин и аппаратов.

В пожарной технике из качественных конструкционных углеродистых сталей изготовляют: металлические части ручных пожарных лестниц (сталь 30); валы пожарных насосов, валики коробок отбора мощности, распределительные валы двигателей пожарных автомобилей (Ст40); пожарные крюки и рабочие части цельнометаллических пожарных багров (сталь 40 и сталь 45); шатуны двигателей пожарных автомобилей (сталь 40А); ведущий, ведомый и промежуточный валы редуктора пожарных автомобилей АЦ-20(бЗ), АЦУ-20(бЗ) и АЦУ-20(51А) (сталь 45) и т. д.

Листовая качественная углеродистая сталь идет на изготовление корпуса пенного огнетушителя ОХП-10.

Инструментальные углеродистые стали содержат от 0,7 до 1,4 7о углерода.

Инстру.мснтальные углеродистые стали обозначаются буквой У и цифрами, указывающими среднее содержание углерода в десятых долях процента. Например, марка У1, 2Л обозначает углеродистую сталь с содержанием 1,2% углерода. Буква А в конце марки стали указывает на высокое качество стали. Инструментальные стали при-меняют при изготовлении ударных, режущих и измерительных инстру.мснтов. Ударные инструменты должны обладать высокой твердостью и вязкостью, а также износостойкостью. Режущие инструменты должны обладать большей, чем у ударных инструментов, твердостью, малой вязкостью и хорон!и.ми режущими свойствами при повышенных температурах нагрева.

В пожарной технике из инструментальной стали У7 изготовляют пожарные топоры.

Легированные стали в зависимости от" марки и назначения могут содержать до l,5%i углерода, до 68% никеля, до 27% хрома, до 20% вольфрама, до 6% молибдена, до 2,6% ванадия, до 14%) марганца, до 207о кремния и другие элементы. Входящие в состав стали легирующие элементы оказывают различное влияние на свойства стали.

Хром повышает твердость, прочность, сопротивление коррозии, обеспечивает устойчивость магнитных свойств.

Вольфрам повышает прочность, твердость, препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске.

Молибден измельчает зерно, повышает упругость, увеличивает предел прочности на растяжение, повышает антикоррозионные свойства. Ванадий измельчает зерно, повышает прочность и твердость стали.

Марганец повышает твердость, износостойкость и увеличивает стойкость против ударных нагрузок, пе уменьшая пластичности.

Никель повышает прочность, вязкость, упругость, улучшает прокаливасмость стали при термической обработке. Кроме того, никель повышает электросопротивление и понижает коэффициент линейного расширения стали.

Кремний способствует получению более однородной и плотной структуры II повышает упругие свойства стали, 3 при высоком содержании (12-20%) он придает стали кислотоупорность.

Легированные стали подразделяются на конструкци-onm,ie, инструмситалы1ые и стали с особыми свойствами.

Конструкционные легированные стали содержат до 0,55% углерода и п небольших количествах (до 5%) легирующие элементы. Легированные конструкционные стали применяют в машиностроении и пожарной технике для ИЗГ0Т0ВЛС1ШЯ ответственных детален, от которых требуется высокая прочность в сочетании с вязкостью.

Согласно ГОСТу, легированные конструкционные стали обозначаются цифрами и буквами, которые указывают на химический состав стали. При это.м первые две цифры обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента; стоящие дальше буквы обозначают присутствуюпше легирующие элементы, а цифры, следующие за этими буквами,- среднее содержание в процентах обозначенного буквой элемента. Если содержание легируюп1его элемента меньше или около 1%, то цифра после буквы не ставится.

Для легирующих элементов приняты следующие буквенные обозначения:

Н - никель X - хром В - вольфрам Ф - ванадий

К - кобальт С - кремний .\1 - молибден Г - .марганец

Д - мель Т - титан Ю - алюминий

Например, марка 20ХА обозначает конструкционную .хромистую сталь повышенного качества, содержап1ую около 0,20% углерода и 0,7-1% хрома. Буква А означает, что сталь высококачественная.

Буквенные обозначения расшифровываются так: Э - электросталь, И - исследовательская сталь, Ш - шарикоподшитшковая и Е - магнитная.

В пожарной технике наиболее часто применяютс-л следующие легированные конструкционные стали:

хромистая сталь, идущая па изготовление шпинделя и его опорной гайки в пожарном гидранте. Из стали 15Х делают поршневые пальцы двигателей пожарных мотопомп М-600, МП-800 и двигателей пожарных автомобилей; из стали 40Х - впускные клапаны двигателей, полуоси, шлицесые части карданных палов пожарных автомобилей, вал насоса ПН-ЗОКФ; из стали Х6С - ось заслонки газоструйного вакуум-аппарата автоцистерны АЦ-20(51А).

Из стали 20Х изготовляют ведомый пал коробки отбора мощности автомобилей АЦ-20(63), АЦУ-20(63) и АЦУ-20(51А);

хромоникелевая сталь, применяемая для изготовления цилиндрических шестерен башенного механизма автолестнид АЛМ-30 и АЛМ-45 и для зубчатых передач ручного пожарного электрои)1Струмента. Из стали 12ХНЗ делают шестерни в редукторах ручного механизированного инструмента. Сталь 12ХНЗА идет на изготовление шестерен коробки отбора мощности КОМ ЛА-04-008, которая устанавливается на пожарных автомобилях на HiaccH МАЗ, КрАЗ, «Урал»;

сильхромовая электросталь ЭСХ-8, используемая при производстве выпускных клапанов двигателей мотопомп ММ-1200;

марганцевая сталь, применяемая для изготовления опорных деталей поворотного круга бапиш механизмов автолестницы АЛМ-45. Из стали 45Г2 делают шатуны двигателей пожарных автомобилен АН-20(51), из стали 65Г - пружины клапанов двигателей пожарных автомобилей;

никель-алюминиевая сталь (Fe-60%, Ni-25%, Л1 - 15%), идущая на изготовление постоянного магнита магнето пожарной мотопомпы. Эта сталь обладает свойством хорошо намагничиваться и противостоять размагничиванию.

Из стали 18ХГТ с носледуюп1Сп закалкой изготовляют шестерни, первичный и вторичный валы коробок отбора мощности автомобилей, редукторов, оси заслонок газоструйных вакуум-аппаратов.

Инструментальные легированные стали содержат до 1.5% углерода, значительное количество легирующих элементов и предназначены для ударного, режущего и Измерительного инструментов.

Легированные инструментальные стали маркируют аналогично легиронаипым конструкционным сталям, но среднее содержание углерода указывается в десятых долях процента, если его содержание не превышает 0,9, Или вовсе не указывается, если содержание углерода около или более 1%. Быстрорежущие стали маркируются буквой Р и цифрами, указывающими среднее со--1ержание вольфрама.

Особенностью легированных инструментальных ста-•"еи является присутствие в их структуре очень твердых