АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Стали качественные и высококачествен

Читайте также:
  1. V2: 04.04. Износостойкие стали
  2. А.Б.: - В Древней Руси пили брагу, медовуху, живое пиво, князья – заморские вина, качественные и низкоградусные. Это и составляло то «веселие Руси» о котором говорил Владимир.
  3. Б. Работа стали на продольный изгиб
  4. Батареи: когда другие уже устали, они все еще полны энергии
  5. Безопасность технологического процесса выплавки стали мартеновским способом
  6. Братство Стали
  7. Братство Стали
  8. Было ли нападение гитлеровцев действительно неожиданным для Сталина и его ближнего окружения?
  9. В кабинете Сталина
  10. В общем, через полгода объемы у нас стали такие, что председатель Центробанка Виктор Геращенко заметил и вызвал меня к себе.
  11. В постперестроечное время и без того не очень большое российское мультпроизводство было полностью развалено, молодые амбициозные аниматоры стали один за другим уезжать из страны.
  12. В этом письме выражена суть сталинизма, суть той борьбы, которая потрясает народы уже целое столетие.

Эти стали характеризуются более низким, чем у сталей обыкновенного качества, содержанием вредных примесей (0,03 S и P). Они поставляются в виде проката. Поковок др. полуфабрикатов с гарантированным хим. составом и мех. св-вами. Маркируются двухзначными числами 05, 08, 10, 15, 20,…,85, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях % (ГОСТ 1050-88). Спокойные стали маркируются без индекса, полуспокойные – пс, кипящие – кп. Если сталь высококач-венная, то в конце ставится буква А (Сталь45А). Содержание S и P не более 0,02%. Кач-венные стали находят многостороннее применение в технике, т.к. в зав-ти от содерж. С и термической обработки обладают разнообразными мех. и технологич. св-вами. Стали 05, 08, 10 – малопрочные, высокопластичные, их прим. для холодной штамповки различных изделий. Без т/о в горячекатаном состоянии их используют для шайб, прокладок, кожухов и т.д. Стали 15, 20, 25 – цементуемые, для деталей небольшого размера: кулачки, толкатели, малонагруженные шестерни.

40.

добавки принято называть .легирующими э.лемента.ми, астали, соответственно, .легированны.ми ста.ля.ми.

В качестве легирующих наиболее часто используют следующие эле­менты: Сг, Ni, Mn, Si, Мо, W, V, Ti, Nb. Реже используются Со, Al, Cu, В и некоторые другие.

Почти все легирующие элементы изменяют температуры полиморф­ных превращений железа, температуру эвтектоидной и эвтектической ре­акций и влияют на растворимость углерода в аустените. Некоторые леги­рующие элементы способны, как и железо, взаимодействовать с углеродоми азотом, а также между собой или с железом, образуя промежуточные фа­зы - интер.мета.л.лиды.

Принято температуры равновесных превращений, совершающихся в железе и сталях в твердом состоянии, обозначать буквой А с соответству­ющим индексом. Температуры фазового равновесия указаны на диаграм­ме состояния Fe - Fез С, поэтому обозначения связаны с линиями этойдиаграммы (см. рис. 4.11).

Эвтектоидную температуру (линия PSK) обозначают Аl, темпера­туру магнитного превращения (линия МО) - А2, температуру линииGS - Аз, температуру полиморфного превращения Fe'Y - Fea (линия N J) - А4, температуру линии SE - Аст.

следствие гистерезиса температуры превращении при нагреве все­

гда выше соответствующих температур при охлаждении, поэтому введена

дополнительная индексация: при нагреве - индекс с, при охлаждении ­индекс т. Магнитное превращение не имеет гистерезиса.

По влиянию на температуры Аз и А4 легирующие элементы можно разбить на две группы. Равновесные температуры Аз и А4 для чисто­го железа равны соответственно 911 и 1392 ос. В интервале указанныхтемператур устойчива модификация Fe'Y с ГЦК решеткой.

В первую" группу входят элементы, которые понижают температуру

Аз и повышают температуру А4' К НИМ9ТНОСЯТСЯ Ni, Mn, С, N и др.

В сплавах железа с никелем, марга.нцеми кобальтом,-область «открывается», Т.е. в определенном интервале температур существу­

ет неограниченная растворимость компонентов в твердом состоянии ­

твердые растворы с ГЦК решеткой. При этом температура Аз приопределенной концентрации добавки понижается ниже нуля. На рис. 4.19

показан участок диаграммы Fe - леги­рующий элемент с открытой,-областью. В сrrлавах с концентрацией добавки, рав­ной или превышающей концентрацию, со­ответствующую точке Ь, ГЦК решеткаустойчива при 20 - 25 ос; такие сплавыназывают аустенитны.м.и 'стадл.м.и. Та­ким образом, аустенитом называют нетолько твердый раствор углерода в Fe'Y' но и любые твердые растворы на основе Fe'Y'

Во вторую группу входят элементы, которые повышают температуру Аз и по­

нижают А4. В этом случае темпера­

турный интервал устойчивости аустени­та уменьшается и соответственно расши­ряется температурный интервал устой­чивости Fea. Таких легирующих эле­ментов большинство: Cr, Мо, W, V, Si, Ti и др.

Все перечисленные элементы образуют с железом диаграмму с «замк­нутой» -у-областью (рис. 4.20). Концентрация, соответствующая точке с, для большинства элементов невелика (до 1 - 1,5 %), и лишь для хрома аустенитная область простирается до 12 % (рис. 4.21).

Из перечисленных элементов, дающих замкнутую -у-область, только хром и ванадий не образуют с железом промежуточных фаз, и поэтому а-область «открывается»: наблюдается неограниченная растворимость этих элементов в железе с ОЦК решеткой (см. рис. 4.20, а). Остальные легирующие элементы, замыкающие область, образуют с железом проме­жуточные фазы, поэтому при определенных концентрациях легирующегоэлемента на диаграммах появляется линия, о.граничивающая раствори­мость, правее которой расположены двухфазные области (см. рис. 4.20, 6). Однофазные сплавы с ОЦК решеткой, устойчивой при всех температурах вплоть до солидуса, называют ферритны,м,и стадл,м,и. Таким образом, ферритом называют не только твердый раствор углерода в Fea, но и лю­бые твердые растворы на основе Fea:­

При добавлении в сплав углерода точка с (см. рис. 4.20, 6) чаще всегосдвигается в сторону большей концентрации добавки.

41.

Цементуемые стали. Для изготовления деталей упрочняемых цементацией и нитроцементацией применяют низколегированные стали с содержанием 0,15-0,25 реже до 0,3% С. Содержание легирующих элементов не должно быть слишком большим, но должно обеспечить прокаливаемость поверхностного слоя и сердцевины. Прокаливаемость сердцевины должна обеспечить высокие механические свойства, особенно пределы текучести и твердости. При циклических нагрузках цементуемых и нитроцементуемых деталей, сопротивление их разрушения зависит от прочности сердцевины. Для получения высокой прочности и сопротивлению хрупкому разрушению используется непосредственно закалка после цементации, но стали должны быть наследственно мелкозернистыми. Увеличение зерна в цементованном слое после термообработки (т/о) уменьшает контактную прочность, предел выносливости при изгибе. Для измельчения зерна в стали, ее микролегируют ванадием, Ti, ниобием, цирконием, Br, N в результате чего образуется прочные, дисперсные нитриты, карбиды, корбонитриды, бориды. Все цементуемые стали делятся на три группы: 1) Сталь 10, 15, 20 - с неупрочняемой сердцевиной, применяют при незначительных нагрузках; 2) Сталь 15Х, 20Х, 15ХР, 20ХН – низколегированные стали со слабо упрочняемой сердцевиной; 3) Сталь 20ХГР, 20ХНР, 18ХГТ, 30ХГТ, 18ХНМФ, 25ХГНМАЮ – относительно более высоколегир стали с сердцевиной сильно упрочняемой т/о также называют высокопрочные цементуемые стали.

42.

. Улучшаемые стали. Содержат 0,3-0,5% С и разное кол-во легир эл-ов: хром, Ni, молибден, вольфрам, марганец, кремний в сумме не более 3-5% и часто около 0,1% измельчителей. Т/о: закалка + высокий отпуск. Делятся на 5 групп. По мере увеличения номера группы растет степень легир и прокаливаемость. 1) Сталь 40, 45 критический Æ10 мм, прим для неответст деталей 2) Сталь 40Х, 40ХР - крит Æ25-35 мм. Эти стали использ для изготов коленч валов, осей, зуб кол, работающих на износ без значительных ударных нагрузок, 3) Сталь 30ХМ, 40ХГ, 40ХГР - крит Æ 35-40 мм. Стали с достаточно высокой прочностью и прокаливаемостью, имеют пониженную вязкость и повышенные порог холодноломкости. 4) Сталь 40ХН, 40ХНР, 40ХГНР, 40ХНМ - крит Æ 50-75 мм. Имеют более высокую прокаливаемость, высокую прочность и вязкость. Их использ для изготовления деталей сложной конфигурации, работающих при вибрационных и динамических нагрузках. 5) 30ХН2ВФ, 38ХН3МФ - крит Æ > 100 мм. Высокая прокаливаемость и прочность. Из за присутствия в стали водорода образ флокины, котор обнаруж после прокатки в виде тонких трещин овальной или округлой формы, имеющих в изломе тип пятен в виде хлопьев серебристого цвета. Они резко ухудшают свойства сталей. Используют в наиболее ответственных деталях.

43.

Инструментальные стали и твердые сплавы. Инструментальными наз. углер. и легир. стали обладающие высокой тв-тью 60…65HRC, прочностью, износостойкостью, красностойкостью и прим. для изготовл. различных инструментов: режущие, измерительные. Обычно это эвтектоидные или Л-ные стали, структура кот. после закалки и низкого отпуска представляет собой М и избыточные карбиды. Для инструментов требующих повыш. вязкости прим. доэвтектоидн. стали, кот. после закалки подвергаются отпуску при более высоких тем-рах с получ. структуры троостита или даже сорбита. Одна из главных хар-тик теплостойкость (красностойкость), т.е. сохранять высокую тв-ть при нагревании или сохранять устойчивость против отпуска при нагреве в процессе работы. Делятся на 3 группы: 1) углеродистые и легир. стали содерж. небольшое кол-во легир. эл-тов и необладающ. красностойкостью до 2000 (У7…У13, 9ХС); 2) легир. стали содерж. 0,6-0,7% С, 4-18% Cr, среднетеплостойкие, работают до 400-5000 (Х12, Х12М, 5ХНМ); 3) теплостойкие стали до 550-6500. это высоколегир. стали содерж. хром, ванадий, вольфрам, марганец, кобальт. Стали Л-ного класса наз. быстрорежущие (Р9, Р18, Р9К5). Твердые сплавы – металлокерамические материалы получ. методом порошковой металлургии – победит. t=8000. Сплавы 3 группы: 1) вольфрамовая группа – карбид вольфрама + кобальт (WC+Co) (ВК3, ВК10, ВК20); 2) TiC+WC+Co – (Т15К6); 3) TiC+TaC+WC+Co – (ТТ7К12). Иногда в конце марки буква: М – корбид вольфрама мелкий; В – крупнозернистый порошок; ОМ – особомелкий; ВК – особокрупный. Широко прим. пластинки без W. ТН20. Основа TiC и молибден (роль связки) 20%. КНТ16 – карбонитрит титана. Иногда пластинки подвергают покрытию TiC. Стойкость увелич. в 3-4 раза. Широко прим. сверхтвердые материалы – минералокерамич. сплавы на основе Al, нитрита бора, карбонитрита бора, (Белбор композит 2, Гексонит Р композит 10). Для чистовой обработки прим. алмазы. Чаще искусственные, такие как: Борт, Баллас, Карбонадо. Теплостойкость до 8000 при тем-ре выше – графитизируются.

44.

Химический состав (ГОСТ 14957-76) и типичные механические свой­

ства некоторых деформируемых сплавов представлены в табл. 13.5. Среди

д~формируемых сплавов наибольшей прочностью обладают сплавы си­стем Mg - Al и Mg - Zn, легированные цирконием, кадмием, серебром, редкоземельными металлами.

- Сплавы системы Mg - Al содержат 0,2 - 1,5 % Zп (МА5). Алюминий и

v '

цинк обладают высокои растворимостью в магнии. Повышение их содер­

жания в сплаве приводит к увеличению прочности сначала 'в результатевозрастания концентрации твердого раствора, а затем благодаря появле­нию вторичных фаз Mg4A13 и МgзZnзА12' Однако в промышленные спла­вы не вводят более 10 % Al и более 6 % Zn, так как большое количествопромежуточных фаз вызывает снижение пластичности. Сравнительно не­большой (около 30 %) эффект упрочнения этих сплавов объясняется тем, что при распаде твердого раствора образуются сразу стабильные фазы с относительно большим расстоянием между частицами. Причем упрочня­ющие фазы в этих сплавах обладают большой склонностью к коагуляции, которая начинается до достижения полного распада пересыщенного твер­дого раствора.

Цинк и алюминий придают сплавам хорошую технологическую пла­стичность, что позволяет изготовлять из них кованые и штампованныедетали сложной формы (например, крыльчатки и жалюзи капота самоле­та). Для устранения вредного влияния железа сплавы дополнительно ле­гируют марганцем. Сплавы с низким содержанием алюминия и поэтому

I небольшим количеством вторичных фаз в структуре дают незначительное

упрочнение при закалке и старении. Их применяют в горячепрессован­

I ном или отожженном состоянии. Сплавы с высоким содержанием алюми­

I.

I ния, дополнительно легированные серебром и кадмием (МА10), обладают

I самыми высокими прочностью (О'В = 430 МПа) и удельной прочностью I (24 км) среди магниевых сплавов.

I Кадмий неограниченно растворяется в магнии и не образует соб­

ственных фаз в сплавах системы Mg - Al. Легируя твердый раствор, кадмий повышает прочность и технологическую пластичность сплавов. Серебро обладает хотя и ограниченной, но значительной (15,5 %) раство­

I римостью В магнии. Высокая прочность этих сплавов объясняется на­личием высоколегированного алюминием, серебром и кадмием твердогораствора и большого количества упрочняющей фазы Мg4Аlз.

Высокопрочные сплавы системы Mg - Zn дополнительно легируют цирконием (МА14), кадмием, редкоземельными металлами (МА15, МА19 и др.). Увеличение содержания цинка в сплавах приводит к резкому по­вышению прочности и некоторому улучшению пластичности в результа­те легирования твердого раствора. Появление в структуре сплавов ин­терметаллидной фазы MgZn2 ведет к дальнейшему упрочнению и сниже­нию пластичности. Для того чтобы сохранить пластичность на допусти­мом уровне, содержание цинка в промышленных сплавах ограничивают5 - 6%.

Цирконий оказывает рафинирующее и модифицирующее действие. Вступая в СОЕщинение с водородом, он уменьшает пористость. Измельчая структуру сплавов системы Mg - Zn, цирконий повышает временное -со­противление и особенно предел текучести и пластичность. Полной упроч­

няющей термической обработке эти сплавы обычно не подвергают, так

r v

как 'при нагреве под закалку снимается наклеп, полученныи полуфабри­

катами при прессовании, штамповке; упрочнение при старении настолькомало, что не обеспечивает уровня исходных свойств. Больший эффектдает старение, проведенное непосредственно после прессования (штампов­ки). К недостаткам этих сплавов можно отнести сложность их пригото­вления, обусловленную низкой растворимостью циркония в жидком маг­нии, а также склонность к образованию трещин, затрудняющих горячуюпрокатку и сварку сплавов. Сплавы системы Mg - Zn применяют для не­свариваемых сильно нагруженных деталей (обшивки самолетов, деталейгрузоподъемных машин, автомобилей, ткацких станков и др.).

Кадмий в сплавах системы Mg - Zn не образует промежуточных фаз. Легируя твердый раствор, он повышает прочность и пластичность спла­вов этой системы. Редкоземельные металлы дополнительно увеличиваютпрочностные характеристики в результате образования промежуточныхинтерметаллидных фаз.

Сплавы системы Mg - Zn, легированные литием с добавками кадмия (МА21) или ц~рия (МА18), относятся к сверхлегким (плотность 1,350 ­1,600 т/м3). Они обладают хорошей пластичностью, малой анизотропиейсвойств, высокой прочностью при криогенных температурах, отсутствиемчувствительности к надрезу.

, Магниевые сплавы выпускаются в виде поковок, штамповок, листов, прутков,труб,профилей.

45.

Из-за грубозернистой литой структуры они имеют более низкие механиче­ские свойства, особенно пластичность. Улучшение механических свойствлитейных сплавов достигается различными способами: перегревом, моди­фицированием, гомогенизацией отливок, а также применением особо чи­стых шихтовых материалов при приготовлении сплавов. Перегрев дает

хорошие результаты в сплавах с алюминием, выплавленных в железных тиглях. В результате взаимодействия алюминия с железом образуются частицы соединеlIИЯ FeA13, которые являются дополнительными центра­Кf:и кристаллизации.

Механические свойства литейных магниевых сплавов в основном на­ходятся на уровне свойств литейных алюминиевых сплавов, но, обла­дая меньшей плотностью, магниевые сплавы превосходят их по удельнойпрочности.

Наибольшее применение нашли сплавы системы Mg - Al - Zn, осо­бенно сплавы с повышенным содержанием алюминия. Для сплавов этойсистемы характерен более широкий, чем у алюминиевых сплавов, интер­вал кристаллизации. В результате они обладают пониженной жидкотеку­честью, усадочной пористостью и низкой герметичностью, склонностью кобразованию горячих трещин. С увеличением содержания алюминия ли­тейные свойства сначала ухудшаются, поскольку увеличивается интервалкристаллизации, а затем при появлении неравновесной эвтектики - улуч­шаются; повышаются прочностные характеристики. Однако из-за боль­шого количества интерметаллидных фаз, в том числе и эвтектических(рис. 1з.14), сплавы с большим содержаниец. алюминия обладают пони­женной пластичностью. Наилучшее сочетание литейных и механическихсвойств имеют сплавы, содержащие 7,5 -10 % Al (МЛ5, МЛ6). Небольшиедобавки цинка способствуют улучшению технологических свойств. Гомо­генизация при 420 ос (12 - 24 ч) и закалка с этой температуры способству­ют повышению прочности и пластичности. Вследствие малой скоростидиффузии алюминия в магнии сплавы закаливаются при охлаждении навоздухе. Старение при 170 - 190 ос дополнительно повышает временноесопротивление и особенно предел текучести сплавов.

Малая плотность магниевых сплавов, а в отдельных случаях высокая удельная прочность способствуют их широкому применению в самолето­строении.

46.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.009 сек.)