57. Високомарганцеві зносостійкі сталі: характеристика властивостей, галузі використання цих сталей

Марганець мало впливає на пластичні властивості єіллі при деформації, знижує температуру фазових перетворень у —> а і зменшує швидкість утворення карбідів із аустеніту, що покращує прогартовуваність сталі. Утворення складних карбідів марганцю і заліза справляє значний вплив на механічні властивості сталі.

за впливом марганцю на властивості сталі можна зробити висновки:

- марганцеві сталі перлітного класу, які мають мартенситну будову тільки після різкого охолодження виробу, вмістять до 2% марганцю. Вони підносяться до групи низьколегованих конструкційних марганцевих сталей;

- марганцеві сталі мартенситного класу, які мають переважно мартенситну будову після охолодження на повітрі, містять 2-5 % марганцю. Відносять до групи середньо легованих марганцевих конструкційних сталей, та вони мають і спеціальні фіз. властивості;

- високомарганцеві сталі аустенітного класу, містять більше 5% марганцю і їх відносять до групи сталей з особливими фізичними властивостями,

Властивості високомарганцевої сталі. Для одержання оптимальних властивостей сталі необхідно витримувати відношення Мп:С рівним 10 При меншому вмісті вуглецю температура нагрівання під гартування знижується, що спрощує самий процес гартування. Цим забезпечується максимальна пластичність марганцевих сталей. Вважають, що вміст вуглецю в сталі не повинен перевищувати 1,2%.

Виливки із високомарганцевої сталі піддаються визначенню твердості, яка для загартованої сталі знаходиться у межах 180...200 НВ. Після відпуску твердість сталі значно підвищується і інколи перевищує 450 НВ.

Магнетні властивості. При кімнатній температурі марганцеві сталі практично немагнетні. Після видержування протягом декількох годин при температурі 550...600°С сталь стає феромагнетною. При нагріванні до температур вищих за 700°С сталь знову стає немагнетною

Теплопровідність. Питома теплопровідність марганцевої аустенітної сталі до температури 600°С складає одну третину теплопровідності звичайної вуглецевої сталі.

Коефіцієнт лінійного розширення за даними Гадфільда в 1,3 рази більший, ніжу чистого заліза.

Зносостійкість. Під час роботи деталей під напружинами, які перевищують межу пружності і межу текучості, виникають деформації, які сприяють зміні розмірів деталі. Такі деформації здійснють зміцнення металу і підвищують його твердість. Більша зносостійкість високомарганцевих сталей пояснюється їх властивістю легко наклепуватися при холодній деформації у великому діапазоні швидкостей деформації Високомарганцеві аустенітні сталі мають найкращу зносостійкість у порівнянні з усіма іншими металами і їх сплавами.

Поєднання високої в'язкості і здатності до наклепування забезпечило широке використання виливків із цих сталей в: машинобудуванні, гірничо-металургійній, хімічній і будівельних галузях. виробів дуже різноманітний.

58. Ливникові системи для виробництва виливків із високолегованих сталей. Особливості заливання ливарних форм

Конструкція ливникової системи та розміри її елементів визначають такі важливі фактори технологічного процесу виготовлення виливків:

- швидкість заповнення ливарної форми рідким металом;

- напрямок потоку рідкої сталі в порожнині ливарної форми;

- розігрівання окремих частин форми і виливка;

- напрямленість процесу тверднення металу у формі;

- витрати металу на виготовлення якісного виливка

Заливання форм здійснюють із чайникових і стопорних ковшів.

При проектуванні ливникової системи необхідно дотримуватися вимог:

- довжина ливникових каналів, особливо живильників, повинна бути

мінімально допустимою;

- метал у порожнину ливарної форми треба підводити живильниками у напрямку поздовжньої осі;

- підведення металу живильниками здійснювати у такі місця, розігрівання яких сприяє підсиленню ефекту напрямленого тверднення рідкої сталі у ливарній формі;

- ливникові канали розташовувати за межами знаків стрижнів на до ступній відстані від стінок виливка і опоки;

- розташовувати живильники на достатній відстані від місць проставлення холодильників і жеребійок;

- забезпечувати однобічний напрямок руху рідкої сталі в порожнині форми, створювати умови для винесення у надливи неметалевих вкраплин, що спливають;

- розосереджувати підведення металу у форму декількома живильниками у тонкі частини виливка з забезпеченням прискореного охолодження товстостінних частин;

- використовувати переважно сифонне підведення металу

- переріз ливникових каналів повинен мати найменшу площу охолодження - бути круглим або напівкруглим;

В залежності від місця підведення металу у форму розрізняють такі ливникові системи:

- горизонтальну - з живильниками, розташованими у горизонтальній

площині розніму ливарної форми;

- вертикальну — з живильниками, розташованими у вертикальній площині розніму ливарної форми відносно положення його при заливанні(до вертикальних відносяться вертикально-щілинні і ярусні ливникові системи);

- верхню — систему подавання рідкого металу в порожнину ливарної форми зверху;

- дощову - систему подавання металу у форму через велику кількість

тонких живильників (різновид верхньої ливникової системи);

- сифонну - систему подавання металу в форму знизу через один або

декілька живильників.