Тема 1.1 легування ливарних сталей

1. Переваги сталі над іншими матеріалами

Метали добувають декількома спеціальними способами. Ці хімічні елементи володіють характерними властивостями, які, по-перше, служать основою виділення їх в особливу групу, а по-друге, дозволяють широко застосовувати їх в різних сферах життєдіяльності людини. Основні властивості металів:

• металевий блиск

• висока електропровідність

• простота і доступність механічної обробки

• висока щільність

• висока температура плавлення .

Основою чорних металів є залізо – найбільш використовуваний до сьогоднішнього дня метал. Сталь, сплав заліза і вуглецю – самий універсальний і важливий технічний і будівельний матеріал в світі. Фізичні властивості стали, як довговічність, гнучкість і міцність визначають значні переваги стали як ефективного матеріалу в різних сферах застосування.

Сталь – один з найбільш раціональних будівельних матеріалів, її унікальні характеристики сприяють широкому використанню стали в будівельній галузі.

Стали з високими пружними властивостями знаходять широке вживання в машино- і приладобудуванні. У машинобудуванні їх використовують для виготовлення ресор, амортизаторів, силових пружин різного призначення, в приладобудуванні — для багаточисельних пружних елементів: мембран, пружин, пластин реле, сильфонов, розтяжок, підвісок.

Особливість роботи сталі полягає в тому , що при великих статичних, циклічних або ударних навантаженнях в них не допускається залишкова деформація. У зв'язку з цим всі. В умовах короткочасного статичного вантаження опір малим пластичним деформаціям характеризується межею пружності, при тривалому статичному або циклічному вантаженні — релаксаційною стійкістю.

2. Світ сталей зі спеціальними властивостями

Сьогодні відомо більше 8 тисяч сплавів, оброблення яких дає десятки тисяч марок сталей різного призначення. Серед них особливе місце відводиться

ливарним сталям, тобто таким, з яких методами лиття можна одержати максимально наближену за розмірами до готової деталі.

Протягом останнього століття створені дивовижні марки сталей і сплавів яких особливе місце посідають такі:

- платиніт - 48% нікелю, 0,15% вуглецю, решта - залізо. Сталь мас такий же коефіцієнт теплового розширення як і скло, а тому використовується як

амінник платинових вводів в електролампочках;

- ковар - 29% нікелю, і 8% кобальту, решта - залізо. Сплав мас такий же коефіціент лінійного розширення як у молібденового скла і використовується для з'єднування з цими стеклами, при цьому утворюється міцне, повністю газо­непроникне з'єднання;

- дерев'яна сталь - 35% нікелю. 1% хрому, 64% заліза - за теплопрові­дністю сталь наближається до деревині*^ Вона відноситься до прецизійних сплавів, властивості яких досягаються тільки при точному хімічному складі. Найменший відступ від рецепту призводить до утрати цих властивостей;

- інвар - 36% нікелю і 64% заліза (інвар - значить незмінний)» В межах температур віл - 60°С до І00°С теплове розширення інвару близьке до нуля.

- алмазна сталь - легована інструментальна сталь, що «іістмть

1,25... 1.45% вуглецю.. 0А,.0.7 хрому і 4ДК.ЗД) вольфраму. Така стшш^р^іухе високу твердість, яка наближаться до -твердості'алмазу. її використовують для інструменту при обробленні твердих матеріалів

- аморфна сталь - має структуру „металевого скла". Одержують за та­кою технологією: струмінь розплавленого металу через профільне сопло „ви-стрілюється" на холодну поверхню

- „тиха" сталь - це сталь, яка має властивості гасити коливання і пере­творювати їх у теплову енергію, а також у значній мірі може не піддавався ре­зонансу. До складу сталі входить 12% хрому, вона піддається спеціальним режимам термічного оброблення. Деталі, виготовлені з такої сталі, створюють значно менше шуму і мають більший опір утомі;

- „м'яка" сталь - добавки свинцю і селену роблять метал „м'яким", тобто таким, шо легко оброблюється. За іншими властивостями така сталь не поступається звичайній, але продуктивність верстатників при обробленні дета­лей значно підвищується, термін експлуатації різального інструменту збільшується;

- прозора неіржавка сталь - має цікаву властивість: пропускаючи світ­ло, вона абсолютно не пропускає воду. Проте листи, виготовлені із цієї сталі швидше нагадують сито, аніж скло: на просвіт можна побачити безліч малюсінь­ких отворів (десять тисяч на один квадратний сантиметр поверхні), які одержу­ють електрохімічним способом. Листи сталі виготовляють безперервним про­катуванням, вони добре зварюються, паяються, а інші вироби легко оброблю­ються на верстатах. Крім прозорості сталь здатна добре поглинати шум.

-кольорова сталь – одержують шляхом нагрівання відполірованої деталі до 250…300 С.На поверхні виробу утворюється жовтогаряча або синювата плівка: здійснюється колоризація поверхні.