Конструкционные качественные стали.



Такие стали в зависимости от содержания марганца подразделяются на две группы:

а) группа 1 - с нормальным содержанием марганца ( не более 0,8%);

б) группа 2- с повышенным содержанием марганца (0,7-1,2%).

Марка стали группы 1 состоит из двузначного числа, показывающего среднее содержание углерода в сотых долях процента (10, 15, 20 и т.д.). Сталь некоторых марок этой группы выпускают кипящей (05 кп, 10 кп). Стали группы 2 маркируют такими же двумя цифрами и буквой Г (15Г, 20Г и т.д.).

Инструментальные углеродистые стали.

Их маркируют буквой У (углеродистая) и числом (от 7 до 13), показывающим среднее содержание углерода в десятых долях процента (У7, У8 и т.д.). Марка высококачественной стали дополняется заглавной буквой А (У7А, У8А и т.д.). Инструментальные углеродистые стали могут содержать повышенное количество марганца. В марке такой стали появляется дополнительно заглавная буква Г (У7Г, У8ГА и т.д.).

Легированные стали.

Марка легированных сталей представляет собой буквенно-цифровой шифр. Вначале обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента для конструкционных сталей и в десятых долях процента для сталей инструментальных и с особыми свойствами. Содержание углерода более 1% не обозначают. Если углерода содержится менее 0,08%, то перед буквами ставят 0, а менее 0,04% - 00. Затем буквами обозначают виды введенных легирующих элементов: Х - хром, Н - никель, В - вольфрам, Ф - ванадий, Г - марганец, Д - медь, К - кобальт, С - кремний, Т - титан, П - фосфор, Ю - алюминий. Если легирующий элемент введен в количестве более 1%, то после соответствующей буквы указывают его содержание в целых процентах. Для высококачественных сталей добавляют в маркировку букву А. В некоторых случаях применяют условную маркировку, состоящую из букв Ш - шарикоподшипниковая сталь, Р - быстрорежущая и номеров сплавов, следующих за буквами и указывающих примерное содержание основного легирующего компонента.

Для примера расшифруем несколько марок легированных сталей.

12ХН3А - высококачественная хромоникелевая конструкционная сталь с содержанием 0,12% углерода, менее 1% хрома и около 3% никеля. 9ХС - качественная инструментальная сталь с содержанием 0,9% углерода, 1% хрома и 1% никеля.    

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Понятие стали. Основное сырье для ее производства

2. Особенности получения, преимущества и недостатки, разновидности конверторной стали

3. Принцип получения кислородно-конверторной стали

4. Достоинства мартеновской стали

5. Преимущества получения электростали

6. Классификация сталей по химическому составу. Влияние примесей на свойства углеродистой стали

7. Свойства легированных сталей

8. Цели раскисления сталей. Классификация сталей по степени раскисления. Особенности маркировки в зависимости от этого признака

9. Основной критерий определения качества сталей. Назовите виды сталей по этому признаку

10. Различие состава и свойств сталей в зависимости от назначения

11. Особенности маркировки конструкционных, инструментальных, легированных сталей

12. Расшифруйте маркировку сталей:

Ст7пс, КСт5,        

ВМСт0к, 20кп,

10Г, У13А

У10ГА, У7Г

00В3ХА, 0Х2НШ, 15К2Г3Ф8П

 

Тема 5. Цветные металлы и сплавы

Алюминий и его сплавы

 

Алюминий - металл серебристо-белого цвета, очень легкий (плотность 2,2 г/см3), мягкий, пластичный, тепло- и электропроводный, обладающий высокой коррозионной стойкостью. Благодаря высокой пластичности алюминий легко обрабатывается давлением, хуже - резанием.

Коррозионная стойкость этого металла обусловлена образованием на его поверхности тонкой окисной пленки. Однако стойкость алюминия к действию щелочей невысока.

Чистый алюминий вследствие недостаточной прочности и термостойкости как конструкционный материал применяют ограниченно, в основном в технике или для изготовления алюминиевой фольги. Значительно шире используют более прочные и термостойкие сплавы на его основе.

Алюминиевые сплавы подразделяют на две группы: деформируемые (перерабатываемые в изделия штамповкой) и литейные (изделия изготавливаются литьем).

Деформируемые алюминиевые сплавы составляют по объему производства около 80%. Их получают в виде слитков простой формы: круглых, плоских, полых, а затем из них давлением вырабатывают изделия.

В свою очередь деформируемые алюминиевые сплавы подразделяют на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой.

К наиболее известным деформируемым упрочняемым сплавам относят дюралюмины. Это конструкционные многокомпонентные (4) сплавы, в состав которых входят алюминий, медь, марганец, магний. Магний и медь повышают механическую прочность, а марганец - коррозионную стойкость. Эти свойства закрепляются термообработкой. Дюралюмины имеют не такую высокую стойкость к коррозии (из-за наличия меди в его составе), как чистый алюминий, хотя и прочнее, и тверже его. Обозначаются дюралюмины буквой Д и цифрами, показывающими номер сплава (Д1, Д16). Дюралюмины используются для изготовления полуфабрикатов - листов, труб, профилей, которые затем находят применение в строительстве и в мебельном производстве.

Более высокие механические свойства имеет сплав алюминия с цинком В95, в состав которого, кроме двух перечисленных компонентов входят магний, марганец и медь. Кроме того, широкое применение в машиностроении получили так называемые ковочные сплавы марок АК4, АК6, АК8. Они содержат добавки железа, никеля, кремния.

К деформируемым алюминиевым сплавам, неупрочняемым термообработкой, относят сплавы алюминия с марганцем и магнием. Сплавы алюминия с марганцем обозначаются буквами АМц (далее - номер сплава). Эти сплавы используются для изготовления посуды, баков стиральных машин. Сплавы алюминия с магнием выпускают марок АМг1 - АМг6 (цифры показывают среднее содержание магния). Подобные сплавы находят применение в промышленности.

Литейные алюминиевые сплавы имеют хорошую жидкотекучесть, малую усадку, пористость, незначительно растрескиваются при остывании, что позволяет изготовлять из них изделия сложных форм. В то же время эти сплавы хорошо обрабатываются резанием.

В зависимости от добавки легирующего элемента (кремний, медь, магний и др.) сплавы делятся на группы с 1 по 5. Большинство марок этих сплавов (сАЛ2 по АЛ34) расшифровываются так: АЛ - алюминий литейный; цифра - порядковый номер сплава. Некоторые марки (АЛ7п, АК5М2п, АК7М2п) обозначаются по буквенно-цифровой системе: А - алюминий, К - кремний, М - медь, п - для пищевой посуды; цифры - среднее содержание элемента в сплаве.

Наиболее широко используют алюминиевые литейные сплавы с добавкой кремния - силумины. Силумины не подвергаются термической обработке, их прочность повышается благодаря модификации натрием.

Алюминиевые литейные сплавы применяют для изготовления корпусов мясорубок, деталей бытовых машин, транспортных средств, инструментов, столовых приборов.

Все рассмотренные выше сплавы относят к группе первичных сплавов. Кроме них выделяют группу вторичных сплавов, которые получают переработкой металлолома и отходов производства (стружка, обрезка). Вторичные алюминиевые сплавы маркируются буквами АЛЧ и цифрами, обозначающими номер сплава.       

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Свойства алюминия. Классификация по способу переработки в изделия

2. Дюралюмины, свойства, применение, маркировка

3. К какой группе относятся сплавы алюминия с марганцем? Применение этих сплавов, маркировка

4. Свойства алюминиевых литейных сплавов, их обозначение

5. Понятие о вторичных алюминиевых сплавах

 

Медь и ее сплавы

 

Медь - металл красного цвета с температурой правления 10830С, пластичный, с высокими свойствами электропроводности и коррозионностойкости. Медь хорошо обрабатывается давлением, но плохо резанием и имеет низкие литейные свойства. Вследствие невысокой механической прочности чистую медь не используют как конструкционный материал, а применяют ее сплавы - латуни, бронзы и др.

Латуни - сплавы меди с цинком, содержание которого может достигать 45%. Чем большее количество цинка имеет сплав, тем выше его прочность и ниже пластичность. Сплав с небольшим количеством цинка называется томпак. Латуни, содержащие кроме цинка другие элементы, называют специальными. Такие латуни, отличающиеся повышенной коррозионной стойкостью, используют в судо- и машиностроении.

Латуни по способу изготовления из них изделий подразделяют на обрабатываемые давлением (деформируемые) и литейные. Из деформируемых латуней изготовляют посуду (в незначительных количествах), самовары, духовые музыкальные инструмента, охотничьи гильзы, детали бытовых электроприборов; литейные латуни используют для подшипников, втулок, шестерен.

Маркировка латуни состоит из буквы Л и цифр, обозначающих содержание меди (Л62, Л96).

Бронзы - это сплавы меди с оловом и другими цветными металлами (алюминием, кремнием, железом, марганцем и др.). До недавнего времени к бронзам относили только сплав меди с оловом. В зависимости от вида металла, введенного в состав сплава, бронзы подразделяют на оловянные и безоловянные (алюминиевые, бериллиевые, кремнистые, свинцовые)

Оловянные бронзы из-за высокой стоимости олова используют ограниченно - для отливки статуэток, бюстов, корпусов настольных часов и других художественных изделий.

Алюминиевые бронзы имеют красивый золотистый, долго не тускнеющий цвет, имитирующий золото. Эти сплавы используются для производства галантерейных товаров, чеканки монет. Также из них изготовляют трубы, ленты, профили.

Бериллиевые бронзы имеют высокие механические и антифрикционные свойства, что делает их незаменимыми для производства ответственных пружин, мембран, пружинящих контактов.

Кремнистые бронзы также обладают высокими механическими свойствами, коррозионной стойкостью, поэтому нашли широкое применение в машиностроении.

Марки бронз обозначают буквами и цифрами. Например, БрА10Ж3Мц2: Бр - бронза, А (алюминий) - в среднем 10%; Ж3 (железо) - 3%; Мц (марганец) - 2%; содержание меди - 85%.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Основные различия между латунью и бронзой

2. Виды латуней по способу изготовления и особенности их применения

3. Различия в свойствах бронз в зависимости от их состава

4. Особенности маркировки латуней и бронз

 

Медно-никелевые сплавы

 

Сплавы меди с никелем (мельхиор, нейзильбер и пр.) применяют как заменители благородных металлов и как материалы с особыми физическими свойствами.

Мельхиор- сплав меди и никеля серебристо-белого цвета. Название этого сплава пришло к нам из Германии как искажение фамилий французов-изобретателей Майо и Шорье. Мельхиор имеет следующий состав: медь, 30% никеля, по 1% железа и марганца. Сплав обладает хорошими механическими и технологическими свойствами, достаточной коррозионной стойкостью, не оказывает вредного влияния на состав, цвет и вкус пищи. Благодаря этим свойствам он используется для изготовления приборов для сервировки стола, посуды. Маркируется мельхиор по буквенно-цифровой системе: МН (мельхиор) и цифры, указывающие содержание никеля в сплаве.

Нейзильбер - это сплав меди с никелем и цинком серебристого цвета. Нейзильбер марки МНЦ 15-20 содержит 15% никеля, 20% цинка (остальное - медь). Применяют этот сплав для изготовления столовых приборов, художественных изделий, посуды.

Константан - сплав меди с никелем и марганцем (39-41% никеля, 1-2% марганца, остальное - медь), характеризующийся высоким электросопротивлением. Применяется для изготовления реостатов, измерительных приборов, термопар.

Среди других медно-никелевых сплавов можно назвать куниаль (МНА 13-3), монель (МНЖМц -28 - 2,5 -1,5), хромель (МНХ 9), которые находят применение в производстве деталей машин, ювелирных изделий, монет, хирургических инструментов.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Состав основных медно-никелевых сплавов

2. Области применения мельхиора и нейзильбера

3. Маркировка медно-никелевых сплавов

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 252; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ