- •1. Сущность и назначение термической обработки стали.
- •2. Основные виды термической обработки.
- •3. Фазовые превращения в стали.
- •4. Критические точки образования аустенита.
- •5. Механизм образования аустенита из перлита.
- •2. Отжиг и нормализация.
- •3. Закалка.
- •3. Изотермическая закалка.
- •4. Закалочные среды.
- •Химико-термическая обработка
- •2.Цементация.
- •3.Азотирование.
- •4.Цианирование.
- •2. Маркировка сталей.
- •3.Влияние легирующих элементов на структуру и свойства стали.
- •4. Стали обыкновенного качества. Классификация.
- •Инструментальные стали
- •2.Углеродистая инструментальная сталь.
- •3. Легированная инструментальная сталь.
- •4. Быстрорежущая сталь.
- •Al и его сплавы. Mg и его сплавы.
- •2. Термическая обработка Al-Cu сплавов.
- •3. Классификация алюминиевых сплавов.
- •4. Магний и его сплавы.
- •Медь и ее сплавы
- •2.Классификация медных сплавов. Латуни.
- •3. Оловянные бронзы.
- •4. Алюминиевые бронзы.
- •Специальные сплавы
- •2.Стали и сплавы для работы при высоких температурах.
- •3.Сталь с высоким электрическим сопротивлением.
- •4. Стали с особым тепловым расширением.
- •5. Магнитные стали и сплавы.
- •6. Титан и его сплавы.
- •Sn, Pb, Zn и их сплавы подшипниковые сплавы и припои.
- •2. Классификация подшипниковых сплавов.
- •3. Баббиты.
- •4.Припои.
- •Sn, Pb, Zn и их сплавы подшипниковые сплавы и припои
- •2. Баббиты.
Специальные сплавы
Нержавеющая сталь.
Стали и сплавы для работы при высоких температурах.
Стали с высоким электрическим сопротивлением.
Стали с особым тепловым расширением.
Магнитные стали и сплавы.
Титан и его сплавы.
Развитие ядерной, нефтяной и химической промышленности вызвало бурный рост производства сплавов с особыми физическими и химическими свойствами.
Основным требованием, предъявленным к специальным сплавам, является обеспечение определенного уровня физических свойств.
В зависимости от назначения, стали и сплавы с особыми физическими и химическими свойствами можно разделить на следующие 5 групп:
Нержавеющие стали с высоким сопротивлением коррозии и действию кислот.
Стали и сплавы с высоким электрическим сопротивлением.
Стали и сплавы для работы при высоких температурах.
Стали с особым тепловым расширением.
Магнитные стали и сплавы.
Механические свойства этих сталей и сплавов чаще имеют второстепенное значение, но многие из них должны иметь химических состав высокой точности и строго соблюдаемую технологию производства.
Сталь с высоким сопротивлением коррозии, т.е. по отношению к химическому или электрохимическому разрушению металла вследствие взаимодействия с внешней средой, называется нержавеющей.
Высокое сопротивление коррозии нержавеющей стали объясняется очень большим содержанием в ней хрома. Оксиды хрома (FeCr)2О3 образуют на ее поверхности очень тонкую, но достаточно прочную и непроницаемую (благодаря структурному соответствию с основным металлом) защитную пленку.
При нарушении целостности этой защитной пленки коррозионная стойкость нержавеющей стали снижается (например, окалина, царапины и риски после механической обработки, неметаллические включения).
Нержавеющие стали разделяются в основном на 2 типа: мартенситные (хромистые) и аустенитные (хромо-никелевые или хромо-марганцевые), например, состав коррозионно-стойких сталей по ГОСТ 5632-61 таков: мартенситно-ферритная сталь марки 1Х13 содержит 0,09-0,015% С, 12,0-14,0Cr.
Мартенситная сталь 2Х13 содержит 0,16-0,24% С, 12-14 Cr, аустенитная сталь Х18Н9Т содержит менее 0,12С, 17-19Cr, 8,0-9,5 Ni, (С-0,02)х5-0,7Ti.
Ферритная сталь ОХ17Т содержит менее 0,08 С, 16-18 Cr, 5С-0,8 Ti. По назначению эти стали разделяются на конструкционные и инструментальные.
Конструкционные низкоуглеродистые стали, 1Х13 и 2Х13 должны содержать не менее 12% хрома. Термическая обработка деталей из сталей 1Х13 и 2Х13 заключается в закалке их при 10000С в масле и отпуске при 600-7000С с целью получения сорбитной структуры. Такие стали отличаются хорошей ковкостью и вязкостью, из них изготавливаются турбинные лопатки, детали для холодильного оборудования и т.д. Сталь 2Х13, а иногда и сталь 3Х13 применяется для деталей, работающих при высоких напряжениях.
Инструментальные хромистые нержавеющие стали 3Х13 и 4Х13 применяются для изготовления ножей, хирургического инструмента, пружин.
Режущий инструмент из этих сталей закаливают при 1050 оС в масле и отпускают при 200-280 оС до HRC 48-56. Структура стали после термической обработки состоит из отпущенного мартенсита с незначительным количеством карбидов. Сталь с такой структурой принадлежит к мартенситному классу и хорошо сопротивляется коррозии.
Низкая теплопроводимость сталей с высоким содержанием хрома требует осторожного нагрева их и ступенчатой закалки. Добавка свыше 8% никеля в хромистую сталь Х18Н9 и 1Х18Н9Т позволяет получить после закалки с 11500С в воде аустенитную структуру. Высокая температура нагрева необходима для растворения карбидов и получения однородного аустенита. Подобная закалка создает у стали повышенную, по сравнению с хромистой нержавеющей сталью, коррозионную стойкость, вязкость и прочность при повышенных температурах. Аустенитные стали технологичны, хорошо поддаются холодной прокатке, штамповке, волочению, хорошо свариваются.
Хромо-никелевые стали устойчивы в отношении HNO3, на холоду, и к H2SO4, а в соляной – на холоду и в малых концентрациях.