 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Стали аустенитного класса
| Химический состав и назначение аустенитных коррозионностойких сталей | |||||||
| Марка стали | Химический состав, % | Назначение | |||||
| С | Mn | Cr | Ni | Ti, Mo, и прочие элементы | |||
| Х18Н9, 2Х18Н9 | 0,12; 0,13-0,21 | 1-2 | 17-19 | 8-10 | - | Для работы в средах средней агрессивности | |
| Х18Н9Т | 0,12 | 1-2 | 17-19 | 8, 9, 5 | 0,7Ti | ||
| 00Х18Н10, 0Х18Н10 | 0,004; 0,08 | 1-2 | 17-19 | 9-11 | - | ||
| 0Х18Н10Т, 018Н10Т | 0,08; 0,12 | 1-2 | 17-19 | 9-11 | 0,6; 0,7Ti | ||
| 0Х18Н11 | 0,06 | 1-2 | 17-19 | 10-12 | - | ||
| 0Х18Н12Т, Х18Н12Т | 0,08; 0,12 | 1-2 | 17-19 | 10-13 | 0,6; 0,7Ti | ||
| 0Х18Н12Б | 0,08 | 1-2 | 17-19 | 10-13 | 1,2Nb | ||
| Х14Г14Н | 0,12 | 13-15 | 13-15 | 1-1,5 | - | Для слабо агрессивных сред при температурах до 30oC | |
| Х14Г14Н3Т | 0,10 | 13-15 | 13-15 | 2,5-3,5 | 0,6Ti | ||
| Х17Г9АН4 | 0,12 | 8-10,5 | 16-18 | 3,5-4,5 | 0,15-0,25N2 | Для сред средней агрессивности | |
| Х17АГ14 | 0,15 | 13,5-15,5 | 16-18 | 0,6 | 0,3-0,4N2 | Для сред повышенной агрессивности при температурах до 40oC | |
| Х17Н13М2Т, Х17Н13М3Т | 0,10 | 1-2 | 16-18 | 12-14 | 0,3-0,6Ti 1,8-2,5 3-4Mo | Для сред средней агрессивности; Для сред повышенной агрессивности при температурах до 40oC | |
| Х16Н15М3Б | 0,09 | 0,6 | 15-17 | 14-16 | 2,5-3Mo 0,6-0,9Nb | Для сред средней агрессивности | |
| 0Х23Н28М3Д3Т | 0,06 | 0,8 | 22-25 | 26-29 | 0,4-0,7Ti 2,5-3Mo 2,5-3,5Cu | Для сред высокой агрессивности при температурах до 70-80oC |
Жаросто́йкая (окалиносто́йкая) сталь - это сталь, обладающая стойкостью против коррозионного разрушения поверхности в газовых средах при температурах свыше 550 °C, работающая в ненагруженном или слабонагруженном состоянии.
Жаростойкость (окалиностойкость) стали характеризуется сопротивлением окислению при высоких температурах. Для повышения окалиностойкости сталь легируют элементами, которые изменяют состав и строение окалины. В результате введения в сталь необходимого количества хрома (Cr) или кремния (Si), обладающих бо́льшим родством с кислородом (O), чем железо (Fe), в процессе окисления на поверхности образуются плотные оксиды на основе хрома или кремния. Образовывающаяся тонкая плёнка из этих оксидов затрудняет процесс дальнейшего окисления. Чтобы обеспечить окалиностойкость до температуры 1100 °C в стали должно быть не менее 28% хрома (например сталь 15Х28). Наилучшие результаты получаются при одновременном легировании стали хромом и кремнием.
Маркировка
Пример: 20Х25Н20С2.
Цифры вначале маркировки указывают на содержание в стали углерода в сотых долях процента.
Буква без цифры - определённый легирующий элемент с содержанием в стали менее 1%:
Х - хром;
Н - никель;
С - кремний;
Т - титан;
М - молибден.
Буква и цифра после неё - определённый легирующий элемент с содержанием в процентах (цифра).
Классификация
Жаростойкие стали подразделяются на несколько групп:
хромистые стали ферритного класса;
хромокремнистые стали мартенситного класса;
хромоникелевые стали аустенитно-ферритного класса;
хромоникелевые аустенитные стали.
Хромистые стали ферритного класса
Пример: 15Х25Т, 15Х28.
Могут применяться для изготовления сварных конструкций, не подвергающихся действию ударных нагрузок при температуре эксплуатации не ниже минус 20 °C; для изготовления труб для теплообменной аппаратуры, работающей в агрессивных средах; аппаратуры, деталей, чехлов термопар, электродов искровых зажигательных свечей, труб пиролизных установок, теплообменников; для спаев со стеклом. Жаростойкость - до 1100 °C.
Хромокремнистые стали мартенситного класса
Пример: 40Х10С2М.
Применяются для изготовления клапанов авиационных двигателей, автомобильных и тракторных дизельных двигателей, крепёжные детали двигателей.
Хромоникелевые стали аустенитно-ферритного класса
Пример: 20Х23Н13.
Применяются для изготовления деталей, работающих при высоких температурах в слабонагруженном состоянии. Жаростойкость до 900-1000 °C.
Хромоникелевые аустенитные стали
Пример: 10Х23Н18, 20Х25Н20С2.
Применяются для изготовления листовых деталей, труб, арматуры (при пониженных нагрузках), а также деталей печей, работающих при температурах до 1000-1100 °C в воздушной и углеводородной атмосферах.
62. Износостойкие стали сплавы
Износоойкие стали и сплавы
Стали и сплавы износостойкие в условиях истирающего износа (трения качения, трения скольжения). В подобных условиях работают детали типа шарико- и роликоподшипников, валы, детали дорожных и землеройных машин.
Чтобы материал имел повышенную износостойкость в таких условиях, необходима высокая твердость.
Наряду с высокоуглеродистыми сталями в качестве износостойких материалов используют белый чугун, твердые сплавы. Последние имеют исключительно высокую износостойкость.
Особую группу износостойких сталей составляют шарикоподшипниковые стали, имеющие около 1 % C и от 0,6 до 1,5 % Cr: ШХ6 (0,6 % C), ШХ9 (0,9 % C), ШХ15 (1,5 % C) и др.
В качестве износостойкого сплава используется и графитизированная сталь. Такая сталь имеет в своем составе повышенное содержание углерода (1,3…1,75 %) и кремния (1,3…1,75). Благодаря этому часть углерода в стали выделяется в виде графита.
Графитизированные стали применяется для изготовления штампов, калибров, валов.
Износостойкие материалы в условиях действия ударного изнашивания в абразивной струе. Типичными – деталями подвергающимися подобному износу, являются рабочие органидезинтеграторов (мельниц для дробления песка).
Наиболее износостойкими материалами в условиях ударного абразивного износа являются твердые сплавы типа ВК, состоящие из карбидов вольфрама и кобальта при содержании кобальта около 6 % (ВК6), но этот материал очень дорог. Более перспективными являются спеченные стали с карбидным упрочнением, у которых износостойкость помимо карбидов создается упрочняющей термической обработкой.
Износостойкая высокомарганцовистая сталь марки Г13 для работы в условиях изнашивания, сопровождаемого большими удельными нагрузками. Сталь Г13 имеет в своем составе 1…1,4 % углерода и 12…14 % марганца, она имеет аустенитную структуру и относительно низкую твердость (200…250 HB). Сталь Г13 широко используется для изготовления таких деталей, как корпуса шаровых мельниц, щек камнедробилок, крестовин рельсов, гусеничных траков, козырьков землечерпалок и т.д. Склонность к интенсивному наклепу является характерной особенностью сталей аустенитного класса.
К износостойким сталям относятся графитизированные стали, содержащие 1,3…1,75% С и» 1,0% Si. В состоянии литья такая сталь имеет структуру перлит + цементит. В результате графитизирующего отжига (820…840 °С, 5ч и медленное охлаждение с печью до 600°С, затем на воздухе) цементит графитизируется, образуя точечные включения графита. Такая сталь имеет прочность sв=850МПа и хорошую износостойкость благодаря смазывающему действию графита. В термообработанном состоянии графитизированная сталь может использоваться для изготовления штампов холодной высадки, калибров, траков, других деталей, работающих на износ.
В качестве износостойкой используют также марганцовистую сталь Г13, 110Г13Л, широко известную как сталь Гатфильда. Содержание углерода в стали этого типа 1,1…1,2%, содержание марганца»13%, соотношение Mn/C³10. Однофазное аустенитное состояние сталь приобретает в результате закалки от 1050…1100°С в воду. Несмотря на невысокую твердость 180…220НВ сталь Гатфильда обладает высокой износостойкостью в условиях абразивного изнашивания с высокими удельными давлениями, с ударными нагрузками вследствие развития наклепа в поверхностных нагруженных слоях.
Марганцовистую сталь типа Г13 используют для изготовления черпаков экскаваторов, звеньев гусениц, трамвайных крестовин, деталей камнедробилок и др.
Для повышения сопротивления износу часто используют наплавки изнашиваемых поверхностей порошковой смесью карбидов W2C+WC или специальными сплавами: сормайтом, а также сталинитом.
Наплавка сормайтом состава 3,0%С, 30%Cr, 5%Ni, 3%Si, остальное Fe имеет твердость 50HRC. У менее легированной и содержащей меньшее количество углерода сормайтовой наплавки 1,7%С, 15%Cr, 2%Ni, 2%Si, остальное Fe твердость (40HRC), а следовательно и износостойкость меньше.
Наплавка сталинитом состава 1,0%С, 20%Cr, 15%Mn, 3%Si, остальное Fe имеет структуру аустенит + карбиды, а твердость ³65HRC.
63. Магнитномягкие стали и сплавов их маркировка свойства и область применения
Магнитомягкие материалы. Эти материалы используют для изготовления магнитопроводов (сердечники трансформаторов, электрических машин, реле, электромагнитов).
Главные требования к электромагнитным материалам - это малое значение коэрцитивной силы Нс, высокая или повышенная магнитная проницаемость и малые потери при перемагничивании.
Характерным для этих материалов является узкая петля гистерезиса.
Магнитомягкими материалами являются технически чистое железо (железо армко), электротехническая сталь, железоникелевые сплавы (пермаллои), альсиферы, ферриты и оксиферы, магнитодиэлектрики.
Технически чистое железо должно иметь меньше 0,05 % С и минимальное количество других примесей, которые уменьшают значение µ и повышают значение Нс. Таким же образом влияет наклёп, поэтому железо используется в отожжённом состоянии. Магнитные свойства технического железа: Нс= 1,2 Э (эрстед) (1Э =79,5 А/м), µ = 3500….4500 Гн/Э (Ге́нри (обозначение: Гн) — единица измерения индуктивности в системе СИ. Цепь имеет индуктивность один генри, если изменение тока со скоростью один ампер в секунду создаёт электродвижущую силу, равную одному вольту), удельное электросопротивление ρ= 0,1 Ом Х мм2/м.
Техническое железо используют главным образом для магнитопроводов постоянного тока (реле, электромагниты, полюсы электрических машин и т.д.). Недостатком этих материалов является высокая электропроводность, благодаря чему при перемагничивании в сердечниках имеют место значительные потери мощности из-за возникновения вихревых токов Фуко.
Электротехническая сталь имеет в своём составе мало углерода (до 0,05%) и значительное количество кремния (1…5%). Благодаря этому повышается электросопротивление до 0,3…0,6 Ом Х мм2/м и уменьшаются потери мощности за счёт уменьшения вихревых токов.
Коэрцитивная сила Нс электротехнической стали находится в пределах 0,5…1 Э, магнитная проницаемость составляет 12000…20000 Гн/Э.
Выпускают много марок магнитомягких материалов: 1212, 1311 и др…Принцип маркировки следующий: первая цифра показывает класс по структурному состоянию металла и виду проката; вторая – содержание кремния; третья -- группу по основной нормируемой характеристике стали. Вместе первые три цифры обозначают тип стали; четвёртая -- порядковый номер типа стали.
По характеру производства магнитомягкие стали подразделяются на горячекатаную, холоднокатаную с разной степенью развития текстуры. Степень текстурированности влияет на магнитные характеристики, которые увеличиваются с развитием текстуры.
Наличие кремния в составе стали резко ухудшает пластичность стали тем более, чем больше его в составе стали.
Стали с содержанием кремния до 2 % имеют повышенную пластичность. Их используют для изготовления пакетов роторов и статоров электрических машин. Такая сталь называется динамной.
Стали с содержанием кремния более 2 % более хрупки, из них изготовляют листы для сердечников трансформаторов. Такой сплав называется трансформаторным железом.
Железоникелевые сплавы (пермаллой) (45…78 % Ni; остальное –Fe) имеют магнитную проницаемость µ до 105 Гн/Э. Поэтому такие сплавы очень широко используются в качестве магнитопроводов в слаботочной промышленности (радио, телефон, телеграф).
Альсиферы (5,4 % Al, 9,6 % Si, 85 % Fe) относятся к литейным сплавам (µ ≤ 117 000 Гн/Э). Преимущество альсиферов перед пермаллоями -- меньшая дефицитность, так как в их составе нет никеля.
Ферриты и оксиферы -- металлокерамические материалы. Их изготовляют прессованием с последующим спеканием ферромагнитного оксида железа с оксидами двухвалентных металлов типа ZnO, NiO, MgO…..Отличительной особенностью ферритов является их очень высокое электросопротивление. Применяются они в высокочастотной технике (сердечники радиотрансформаторы, контурные катушки).
Магнитодиэлектрики изготавливают методом порошковой металлургии из порошков карбонильного железа, альсифера или магнетита с изолирующим материалом. Получаемые материалы отличаются постоянством магнитной проницаемости. Применяются они в аппаратуре связи и в радиоаппаратуре.
64. Магнитнотвердые стали и сплаы их свойства маркировка и область применения
Поиск по сайту: