Тема. Конструкционные легированные стали
Тема. Влияние содержание углерода и примесей на структуру и свойства чугуна. Классификация. Маркировка. Область применения
На структуру чугуна, кроме железа и углерода сильно влияет химический состав. Кремний, титан, никель, хром, алюминий – способствуют выделению графита, их называют граффитизирующими. Марганец, молибден, сера, вольфрам, ванадий – тормозят граффитизацию. Их называют антиграффитизирующими. Чем больше кремния, тем чугун мягче (1,5 – 3,5% кремния). Чем больше фосфора, тем чугун жидкотекуч, тверд и хрупок (0,3 – 0,4%). Сера (0,08 – 1%) – понижает жидкотекучесть, увеличивает усадку и склонность к образованию трещин.
Серые чугуны маркируют буквами СЧ и цифрами, характеризующими прочность чугуна.
Например: СЧ 20 – серый чугун, предел прочности 20 кгс /мм2. Применение: станины станков, корпусов.
3)высокопрочный чугун – серый чугун с шаровидной формой графита. Для получения графита в виде шаровидных включений в ковш с жидким чугуном вводят металлический магний (0,03 -0,07%).
Структура:
А) феррит + шаровидный графит
Б) феррит + перлит + шаровидный графит
В) перлит + шаровидный графит
Высокопрочные чугуны маркируют буквами ВЧ и цифрой, которая показывает предел прочности на растяжение.
Пример: ВЧ 60 – высокопрочный чугун, предел прочности на растяжение 600 МПа или 60 кгс/мм2.
1) ковкий чугун – серый чугун с хлопьевидной формой графита. Получается в результате отжига белого чугуна. Структура: ледебурит + цементит (вторичный) + перлит. Маркируют буквами КЧ и 2 числа: 1 – е показывает предел прочности на растяжение, 2-е относительное удлинение.
|
|
|
Пример: КЧ 33-8 – ковкий чугун, предел прочности на растяжение σв = 33 кгс/мм2, относительное удлинение δ = 8%.
Характеристика чугунов
Серый чугун. Свойства определяются пластинчатой формой графита. Обладает хорошими антифрикционными свойствами, высокой износостойкостью, хорошо гасит вибрации. Сплав обладает хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к образованию усадочных дефектов. Изготавливают отливки сложной конфигурации с толщиной стенок 2 – 500 мм.
Высокопрочный чугун с шаровидным графитом. Характерны: пластичность и вязкость. Применяется для высоких и механических нагрузок, для деталей работающих при знакопеременных нагрузках. Это экономичный материал для напорной арматуры, в тяжелом машиностроении, в автостроении (коленчатые валы).
Белый чугун. Отливки, имеющие белый излом применяются, когда детали не требуют механической обработки, не подвергаются ударным нагрузкам. Отбеленные чугуны – это чугунные отливки, в которых поверхностные слои имеют структуру белого, а сердцевина – серого чугуна. Такие отливки применяются для деталей, работающих при повышенных нагрузках и усиленном износе.
|
|
|
Ковкий чугун. Хорошо сваривается, обрабатывается резанием. Используется для получения сварно-литых конструкции. Хорошо подвергается запрессовке, расчеканке. Толщина отливок 6-60 мм.
МАРКИ РАСШИФРОВЫВАЕМ СОГЛАСНО МОЕГО ОБРАЗЦА!!!!!
ИЗ ИНТЕРНЕТА СКАЧАННУЮ МАРКИРОВКУ ПРОВЕРЯТЬ НЕ БУДУ!!!!!!
Задание : расшифровать марки углеродистых сталей и чугунов
1) У7
2) СЧ 55
3) Сталь 55
4) БСт2кп3
5) А18
6) ВЧ40
7) БСт2-3
8) КЧ67-5
Тема. Понятие легирующий элемент и легированная сталь. Влияние легирующих элементов на свойства стали. Принцип маркировки.
Свойства обычной углеродистой стали улучшаются от прибавления к ней некоторых элементов (хрома, никеля, вольфрама, ванадия, молибдена, алюминия, меди и т.д.), которые называют легирующими элементами (ЛЭ).
Легирующий элемент – это химический элемент, при добавке которого в углеродистую сталь улучшаются свойства стали. Такая сталь, называется легированной (ЛСт).
Цель легирования – изменение структуры и физико – механических свойств стали, ее твердости, прочности, износостойкости, антифрикционности, жаропрочности, теплопроводности.
|
|
|
Легирующие элементы оказывают различное влияние на аллотропические превращения в железе, на карбидную фазу, на фазовые превращения в стали.
Углерод – количество карбидов зависит от содержания углерода. Они обладают более высокой твердостью.
Хром - при введении хрома в перлитную сталь повышается прочность при сохранении достаточной вязкости. Хром повышает прокаливаемость, а при больших добавках повышает сопротивление стали коррозии и жаропрочность.
Молибден – повышает прочность и твердость стали при повышенных температурах, придает мелкозернистость, повышает прокаливаемость, устраняет хрупкость.
Вольфрам – сохраняет твердость при повышенных температурах и вводится в инструмент быстрорежущей стали, является основным элементом в сверхтвердых режущих сплавах.
Марганец – повышает прочность, твердость и прокаливаемость стали, но увеличивает склонность к отпускной хрупкости. При содержании марганца 12 – 14% получается марганцевая аустенитная сталь с высоким сопротивлением износу.
Кремний – увеличивает прочность и упругость стали, не снижая вязкости (рессорная сталь), увеличивает стойкость против кислот, жаропрочность и электросопротивление стали.
|
|
|
Никель – улучшает механические свойства стали, особенно вязкость, повышает прокаливаемость. Хромоникелевые стали склонны к отпускной хрупкости,поэтому в сталь вводят вольфрам или молибден, понижающие отпускную хрупкость и повышающие прочность стали. При больших добавках никеля получают немагнитную кислотоупорную или малорасширяемую при нагревании сталь.
Каждый легирующий элемент обозначается буквой:
| Н – никель – Ni | Б – ниобий – Nb |
| К – кобальт – Co | Ц – цирконий – Zr |
| Х – хром - Cr | С – кремний – Si |
| М – молибден – Mo | П – фосфор – P |
| Г – марагнец - Mn | В – вольфрам – W |
| Д - медь – Cu | Т –титан – Ti |
| Р – бор – B | Ф – ванадий - V |
| Ю – алюминий - Al |
Первые цифры в маркировке конструкционных сталей указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Цифры, идущие после букв, указывают среднее содержание данного легирующего элемента. Если содержание легирующего элемента равно 1%, то цифра отсутствует. В высококачественных сталях в конце ставят букву А. Шарикоподшипниковые стали обозначают буквой Ш, быстрорежущие – Р.
Классификация легированных сталей
1. По содержанию легирующих элементов
1.1 низколегированные (3-5%)
1.2 среднелегированные (5 -10%)
1.3 высоколегированные ( больше 10%)
2. По микроструктуре
2.1. аустенитного класса
2.2. ферритного класса
2.3. перлитного класса
2.4. мартенситного класса
2.5. карбидного (ледебуритного) класса
3. По применению
3.1. конструкционные – для деталей машин и конструкций
3.2. инструментальные – для режущего и измерительного инструмента
3.3. Стали и сплавы со специальными свойствами.
Тема. Конструкционные легированные стали
В зависимости от вида термообработки делятся на следующие группы:
1. Цементуемые – низкоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,1 – 0,25%. В эту группу входят: низколегированные стали (15Х, 20Х), среднелегированные (18ГТ), комплексно-легированные (12ХН3А).
Пример:
15Х – сталь легированная, цементуемая, С = 0, 15%, Cr = 1%
18ГТ – сталь легированная, цементуемая, С = 0,18%, Mn = ок.1%, Ti = ок.1%
12ХН3А – сталь легированная, цементуемая, С = 0,12%, Cr = 1%, Ni = 3%, высококачественная
Применяется для изготовления сильнонагруженных крупных деталей (валы, зубчатые колеса), для деталей простой формы и небольших размеров.
2. Улучшаемые конструкционные - содержат 0,3 – 0,5% углерода и различное количество легирующих элементов. Применяют для ответственных деталей небольшого сечения (оси, валики, втулки) и при повышенных механических нагрузках. Они имеют высокий предел текучести, высокую вязкость. Эти стали часто подвергают поверхностной закалке. Структура состоит из феррита и перлита.
Пример: 38ХМЮА – сталь легированная, улучшаемая, С = 0,38%, Cr = 1%? Mo = 1%, Al = 1%, высококачественная
45Х - сталь легированная, улучшаемая, С = 0,45%. Cr = 1%
38ХР3МФ - сталь легированная, улучшаемая, С = 0,38%, Cr = 1%, Ni = 3%, Mo = 1%, V = 1%
3. Рессорно – пружинные - содержат углерода 0,5 – 0,7%. Применяются для изготовления рессор и пружин. Обладают высоким пределом упругости и текучести и пределом выносливости.
Пример: 50С2 - сталь легированная, рессорно – пружинная, С = 0,50%, Si = 2%
50ХГ - сталь легированная, рессорно – пружинная, С= 0,50%, Cr = 1%, Mn = 1%
60 C2Н2А - сталь легированная, рессорно – пружинная, С = 0,60%, Si = 2%, Ni = 2%, высококачественная.
4. Шарикоподшипниковые – должны обладать высокой твердостью, износостойкостью, высоким пределом усталости. Недопустимо наличие неметаллических включений. Содержат 0,95 – 1,15% углерода. Обозначаются буквами ШХ - шарикоподшипниковая, хромистая. Цифра указывает примерное содержание хрома в десятых долях процента.
Пример: ШХ6 - сталь легированная, шарикоподшипниковая, С = 1%, Cr =0,6%
ШХ15СГ - сталь легированная, шарикоподшипниковая, С = 1%, Cr = 1,5%, Si = 1%, Mn = 1%.
Задание : расшифровать марки легированных конструкционных сталей
1) 30ХН3
2) 65С2К3МА
3) 18ГТ
4) 40ХГР
5) ШХ9
6) 25Х5
7) 37К3ТСА
8) 12ХГС2
МАРКИ РАСШИФРОВЫВАЕМ СОГЛАСНО МОЕГО ОБРАЗЦА!!!!!
ИЗ ИНТЕРНЕТА СКАЧАННУЮ МАРКИРОВКУ ПРОВЕРЯТЬ НЕ БУДУ!!!!!!
Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 74; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!