11. Методы опред техн-х св-в Ме. Техн пробы

Технологические свойства представл собой совокупность физ имех-х св-в, определяющих способность металлич материалов поддаваться обработки резением, сваркой, ковкой, литьем.

Свариваемостью наз способность Ме создавать прочные соединения путём их местного нагрева до расплавл-го или пластического состояния.с применением или без прим механич давления.

Ковкостью наз способность Ме без разрушения поддаваться обработке давлением.

Резанием наз способность Ме подвергаться обработки режущим инструментам для придания детали определённой формы, размеров и чистоты пов-ти.

Усадка – сокращение объёма расплавленного Ме при затвердевании и послед охлаждении.

Жидкотекучесть - сп-ть распл Ме заполнять форму и давать плотные отливки с точной конфигурацией.

Технологические пробы наз упрощ испытание для опред способности Ме к тем или иным деформациям, которым они будут подвергаться при обработке или в процессе эксплуатации.

12 Жаропрочные стали и сплавы обеспечивают эксплуатацию деталей при температуре свыше 500 °С и обладающие при этом достаточной жаростойкостью. Для деталей, эксплуатируемых в среде с темпера­турой 500-580 °С, используют низкоуглеродистые стали, имеющие структу­ру пластинчатого перлита, легированные кобальтом, молибденом, ванадием, в частности 16М, 25ХМ, 12Х1МФ. Нагруженные детали, эксплуатируемые и среде с температурой до 450-470 °С, изготавливают из высокохромистых сталей 15X11НМФ, 1ХКВНМФ, имеющих в зависимости от температуры отпуска структуру сорбита или троостита.

T>600 - мартенсит (15Х11МФ, 11Х11Н2В2МФ), T>700 - аустенит (08Х15Н24В4ТР, 09Х14Н19В2БР)

Жаропрочные стали применяют для изготовления многих деталей котлов, газовых турбин, реактивных двигателей, ракет и т.д. работающих при высоких температурах.

Жаростойкие стали T>850C, работают без нагрузки.(клапана).

13. Механич. Испытания.

Твердость – сопротивление Ме пластической деформации при контактном приложении нагрузки. Для опред твердости служат спец приборы, наз твердомерами. Статич и динамич твердость.

Прочность – св-во материалов сопротивл разруш, а также необратимому изм формы.

1) Метод Бринелля – основан на вдавливании в поверхность Ме стального закаленного шарика диаметром D (10;5 и 2,5 мм) под действием нагрузки Р (от 3000 до 15,6 кгс). После снятия нагрузки на поверхности образца остается отпечаток, имеющий форму шаровидного сегмента. Чем тверже материал, тем меньше будет величина отпечатка. Твердость по Бринеллю обознач. НВ она оредел. как отношение нагрузки Р к площади отпечатка F: НВ=Р/F.

2) Метод Роквелла. Твердость по Роквеллу определ-ся вдавливанием в испытуемый материал алмазного конуса с углом при вершине 120^о или стального закаленного шарика диаметром 1,58 мм. На наконечник с алмазным конусом или шариком в начале действуют предварительной нагрузкой 10 кг, а затем – полной нагрузкой, к-рая зависит от твердости и толщины испытуемого материала. Значение твердости по Роквеллу определ-ся по разности глубины проникновения наконечника в образец под действием полной и предварительной нагрузок. Практически число твердости на приборе Роквелла отсчитывается по циферблату индикатора. Шкала В (Р=100кгс, менее HRC24) толщина от 0,8 до 2,0 мм. Шкала С (Р=150кгс, до HRC67) 0,5 мм и более. Шкала А (Р=60кгс,более HRC67) листовой материал, тонкие пластинки.

3) Метод по Виккерсу. Твердость по Виккерсу (HV) определ-ся вдавливанием в испытуемый материал алмазной пирамиды с углом между противоположными гранями, равным 136о. Пирамида вдавливается в материал перпендикулярно к его пов-ти. В результате вдавливания алмазная пирамида оставляет на образце отпечаток – форма квадрат. Твердость по Виккерсу определ-ся отношением нагрузки Р к площади отпечатка F. Стандартные нагрузки:1,0;2,0..100,0 кгс.

16 диаграмма железо-углерод (железо-цементит). Левая ордината соответствует чистому железу (0 % С, 100 % Fe). Температуры, отмеченные на этой ординате, - критические точки железа. Правая ордината - сплав с содержанием углерода 6,67 %, т. е. цементит. Сплавы с большим содержанием углерода (> 5 %) практического применения не находят.

В системе Fe—С различают следующие фазы: жидкий сплав, твердые растворы - феррит и аустенит, а также цементит и графит.

Феррит - твердый р- углерода в альфа-железе. Максимальная растворимость углерода в феррите имеет место при 723 °С и составляет всего 0,025 %. Феррит пластичен, мягок, это самая мягкая структурная составляющая железоуглеродистых сплавов (твердость 80 НВ; 8 = 50 %).

Аустенит - твердый раствор углерода в гамма-железе. Макси­мальная растворимость углерода в аустените наступает при 1147 °С и составляет 2,14 %. Аустенит мягок, пластичен, хорошо куется (твердость 160—200 НВ;). В железоуглеродистых сплавах аустенит наблюдается при тем­пературах выше 723 °С.

Цементит (карбид железа Fe₃C) - химическое соединение железа с угле родом (6,67 %). Он хрупок, очень тверд. Это самая твердая микроструктурная составляющая (820 НВ, 8 < 1 %). Различают три вида цементита: Первичный цементит - цементит, выпадающий из охлаждаемого жидкого сплава, при температурах 1147 °С и выше. Вторичный цементит - цементит, выпадающий из охлаждаемого аустенита при температурах 727°С и выше. Третичный цементит - цементит, выпадающий из охлаждаемого феррита при температурах ниже 727 °С. По химическому составу все три вида цементита одинаковы и описываются формулой Fe₃C.

Графит - свободный углерод. Механические свойства графита очень низки. Включения графита наблюдаются в чугунах.

Перлит - механическая смесь феррита и цементита, содержащая 0,8 % углерода. Перлит прочен и упруг, образуется в результате распада аустенита, содержащего 0,8 % углерода. Этот распад происходит при 727 °С. В зависимости от формы цементитных включений перлит бывает двух видов: пла­стинчатый и зернистый. В пластинчатом перлите цементит имеет форму пластинок, в зернистом - зерен (глобул) (250 НВ, 5 = 20 %).

Ледебурит - механическая смесь аустенита и цементита при температуре более 727 °С или перлита и цементита - при меньшей температуре. В ледебурите 4,3 % углерода, он очень тверд и хрупок (620 НВ, 6 > 50 %).