13. Классификация и маркировка стали.

по хим. Составу: 1)углеродистые тали 2) легированные.

Легированные – стали кот. Искусственно вводятся в добавки структуры их свойств в целях изменения структуры их свойств. Добавл. Cr делает сталь коррозионно стойкой. Mn повышают твердость.

По структуре: 1)доэвтектоидные(перлит+феррит, С<0,8%) 2) эвтектоидные (перлит=ц+ф, С=0.8) 3)заэвтектоидные ( п+ц) 0,8<C<2,14)

По качеству ( по содерж. Вредных примесей S, P) : а) обыкновенного качества (P<=0,05% S<=0,14%) б) качественные (P<=0,04% S<=0,035%) с)высококачественные ( P и S <=0,025%)

По применению: а) конструкционные ( для изготовления машин и механизмов); б) инструметальные; с) стали особого назначения.

Маркировка. 1)Конструкционные (С<=0,65%) а)обыкновенная Ст 2 СП где СП-способ раскисления. 2 сод. С в десятых. б) качественные 05КП. В сотых. 2) Инструментальные (0,65<C<1,4) У7А (А-выс.кач.) в десятых. 3)Особого назначения А18, автоматные. 22К – котельные стали.

14. Раскисление сталей.

Способы раскисления стали.

Удаление кислорода из жидкой стали на финишной стадии сталиплавильного процесса. 1)Добавлениe Mn. Кипящая «КП» FeO+Mn= Fe+MnO4 2) Mn+Si FeO+Si=Fe+SiO2 полуспокойная «ПС» 3)Mn+Si+Al FeO+Al=Fe+Al2O3 спокойная «СП».

Обыкновенные стали отличаются от качественных большим диапазоном содержания С и следовательно большим разбросом свойств. Содерж. С 0,1%. У качеств. Сталей 0,05%. У сталей общего значения больше содержание серы и фосфора.

15. Виды отжига. Основные параметры. Цель и область применения.

Отжиг – вид термической обработки, при которой Ме нагревается до определённой темп.(выше А1 или А3(Асm)), выдерживается и охлаждается медленно. 1-ый род(без полиморфных превращений) Цель: устранение внутренних напряжений т.е. снятие твердости. Проводят перед обработкой резаньем. Отжиг 1 рода: а) диффузионный – устранение неоднородностей(ликвации) внутри кристалла(укрупняет зерно) выше А3 и до 0.3%С и за 0.8%С выше Асм. Б) устраняет влияние наклёпа при пластической деформации за счет протекания процесса рекристаллизации. 600 градусов. Рекристаллизация — процесс образования и роста (или только роста) одних кристаллических зёрен (кристаллитов) поликристалла за счёт других той же фазы. В) устраняет внутренне напряжение, возникающее при различных технологический операциях.

Отжиг 2 рода. 2-ой род(с полиморфными)

Основан на протекании диффузионных процессов при фазовых превращениях. В стали при нагреве происходит образование аустенита из перлита. Величина зерна аустенита тем больше, чем выше температура. Поэтому стараются нагревать сталь при отжиге не более чем на 50 градусов выше А3.при охлаждении с небольшой скоростью ( в печи) происходит распад аустенита с образованием перлита. Цель отжига: а)снижение твердости перед мех. Обработкой. Б) повышение пластичности перед операциями гибки, холодной штамповки. В) полном устранении внутр. Напряж. Г) перекристаллизации для измельчения зерна.

Виды отжига: а) полный нормальный отжиг 2-ой род(с полиморфными) Полный для доэвтектоидных сталей, А3+ 30-50 градусов, нагрев и охлаждается в печи(не для сталей с меньше чем 0.3) б)Неполный А1+30-50 градусов(преимуществен для заэвтектоидных) и эвтектоидных. на графике вышеА1 и от 0.3 до 0.8) охлаждение в печи) Нормализация(Асm), и так же вышеА3 на 30-50. для тех, кто до 0.3% охлаждается на воздухе ( нормализация проводится . иногда для заэвт. с целью устранения сетки вторичного цеметита.

16.Закалка. Цель проведения и основные параметры. Закалка – вид термической обработки, сталь нагревается до состояния мелкозернистого аустенита и быстро охлаждается с целью получения структуры мартенсита, повышается твердость и прочность.

Полная закалка(на 30-50 градусов выше Ас3 выдержка и быстрое охлаждение) для доэвтектоидных Неполная на 30-50 градусов выше Ас1 для заэвтектоидных.

закалка+выс.отпуск=улучшение

17. мартенсит это перенасыщенный твердый раствор углерода в альфа железе. Образуется март. При перестройки решётки из гранецентрированной в обьёмноцентрированную, протекающем без диффузии. Чем больше углерода в март. Тем выше твердость. , тетрагонально ОЦК , высокая прочность твердость низкая ударная вязкость и пластичность. при превращении А в М возникают напряжения порой весьма значительные.закаливаемость – способность С повышать твердость при закалке. При нагреве сталей с мартенситной структурой происходит диффузионное перераспределение атомов углерода. В стали возникают две фазы — феррит, содержащий очень мало углерода (до 0,02 %) и цементит (6,67 % углерода). Элементарная ячейка феррита имеет форму куба, атомы железа расположены в вершинах и в центре куба (объемноцентрированная структура), цементит имеет ромбическую структуру. Элементарная ячейка цементита имеет форму прямоугольного параллелепипеда.

18.Отпуск сталей. Виды отпуска и цель проведения для сталей с различным содержанием углерода.

Отпуск-это нагрев закаленной на мартенсит стали до температуры наже Ас1 с целью снижения внутренних напряжений, повышения вязкости и пластичности металла.

Низкий отпуск 150- 200 градусов, для инструментальных сталей с невысоким не более 0,3% содержание углерода.. Повышается пластичность и ударная вязкость. Также ему подвергаются эвтектоидные и заэвтектоидные инструментальные стали. Средний 350 – 400,высокий коэффициент упругости, для пружин, рессор, мембран. Происходит полный распад мартенсита и образование мельчайших частиц карбида( цементита) имеющих округлую форму. Получаемая структура состоит из ф. и ц. и по степени измельченности соответствует трооститу. Максимальный предел упругости и сравнительно низкая удар.вязк. Высокий 550 – 650градусов. Происходит укрупнение частиц цементита образуется сорбит отпуска. Почти полностью исчезают внутренние напряжения. В рез-те: повыш. Удар.вязк. и пластичность при достаточно высоких значениях прочности. для крупных, тяжелонагруженных сталей.

19. Маркировка легированных сталей. Прокаливаемость.

06Х18Г6Т9АБ

06 – содержание С в сотых долях %. 0,06

Х – легирующий элемент

18 – количество лигирующего элемента в %

А-азот. Б-необий. Г-марганец. Д- медь. М-молибден. Р-если в начале быстрорежущая сталь, если в середи то бор. С-кремний. Ф – валадий. Ю- алюминий.

Стоящие за буквой цифра обозначает среднее содержание элемента в процентах. Если элемента содержится менее 1 %, то цифры за буквой не ставятся. Первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, если цифра одна, то содержание углерода в десятых долях процента.

Дополнительные обозначения в начале марки:

Р — быстрорежущая;

Ш — шарикоподшипниковая;

А — автоматная;

Э — электротехническая;

и др.

Исключения:

содержание в шарикоподшипниковых сталях хрома в десятых долях процента(например ШХ4 — Cr 0,4 %)

в марке быстрорежущей стали, цифра после «Р» — содержание вольфрама в %, и во всех быстрорежущих сталях содержание хрома 4 %.

Буква А в середине марки стали показывает содержание азота, а в конце — сталь высококачественная.

Пример:

сталь 18ХГТ — 0,18 %, 1 Сr, 1 Мn, около 0,1 Тi;

сталь 38ХНЗМФА — 0,38 %, 1,2—1,5 Сr; 3 Ni, 0,3—0,4 Мо, 0,1—0,2 V;

сталь 30ХГСА — 0,30 %, 0,8—1,1 Сr, 0,9—1,2 Мn, 0,8—1,251 Si;

сталь 03Х13АГ19 — 0,03 %, 13 Сr, 0,2—0,3 N, 19 Мn.

Г марганец Mn

С кремний Si

Х хром Cr

Н никель Ni

Д медь Cu

А азот N

Ф ванадий V

Б ниобий Nb

В вольфрам W

Е селен Se

К кобальт Co

Л бериллий Be

М молибден Mo

Р бор B

Т титан Ti

Ю алюминий Al

Ц цирконий Zr

П фосфор P

ПРОКАЛИВАЕМОСТЬ

[hardenability] -способность стали воспринимать закалку; хар-ризуется глубиной проникновения закал, (мартенсит, или полумартенсит.) слоя в объем закаливаемого изделия. П. определяется кри-тич. скор, закалки, зависящей от состава стали.

21. 1. Аллюминий(2.7 г/см^3 660 градусов температура плавления.

нет полиморфизма.ОЦК. для проводов фоьги посуды.

сплавы: литейные. деформированные

Силумин(с кремнием силициумом) литейный сплав применяется в авиации Al1 Al 2 Al3- Al7. в автомобол-стр-ии. в радиации. (+) назкая плотность. коррозионная стойкость. лего обрабатывается. выс. пластичность

A – Mr 3-6%(высокая пластичность, хорошо сваривается, легко наклепать) (корпуса неболь-х судов либо надстроек.)

(-) низкая прочность, горюч.

Дюраллюминий Al + 3-4,9%Cu+ 1Mg + 1 Mn высокая удельная прочность. (-) не сваривается. выс. коррозия при контакте с ионами хлора. примен. в пресной воде в судостр-ии.

старение – возрастает ТВ. сплава с теч. времени.

естеств. старение при комн. темп.; исскуств. при нагреве.