24. Объясните, принцип классификации легированной стали.
По назначению:
- конструкционная сталь
- инструментальная
- с особыми свойствами
По химическому составу:
- низколегированная сталь (не более 2.5% примесей)
- среднелегированная сталь (2.5-10%)
- высоколегированная сталь (свыше 10%)
25. Объясните, принцип маркировки легированной стали.
Сочетание букв и цифр дают характеристику легированной стали. Если впереди марки стоят две цифры, они указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Если впереди марки нет цифры, это значит, что углерода в ней либо 1%, либо выше 1%.Одна цифра впереди марки указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Цифры стоящие за буквами, указывают среднее содержание этого элемента в процентах, если за буквой отсутствует цифра – значит содержание данного элемента около 1%. Буква А в конце марки, обозначает высококачественную сталь, буква Ш –особовысококачественную сталь.
Указанная система маркировки охватывает большинство существующих легированных сталей. Исключение составляют отдельные группы сталей, которые дополнительно обозначаются определенной буквой: Р – быстрорежущие, Е – магнитные, Ш – шарикоподшипниковые, Э – электротехнические.
26. Назовите, важнейшие свойства быстрорежущей стали.
Высокая твердость и красностойкость до 600 градусов.
27. Перечислите стали с особыми физическими и химическими свойствами.
магнитные сплавы и стали (ЕХ, ЕХ9К15М, ЮНДК25БА, Э3 и др.)
стали и сплавы с высоким омическим сопротивлением (Х13Ю4, ОХ25Ю7А и др.)
немагнитные стали и сплавы (Н25, 55Н9Г9 и др.)
сталь с особыми тепловыми свойствами (Н36 – инвар, Х8Н36 – элинвар)
стали и сплавы с особыми химическими свойствами (4Х13, 1Х11МФ, 2Х17Н2 и др.)
жаропрочная и окалиностойкая сталь(4Х14Н14В24, Х23Н13 и др.)
Термическая обработка стали и чугуна
Что называется термической обработкой?
Термической обработкой называется тепловая обработка, в результате которой изменяется структура и физико-механические свойства металлических сплавов.
В чем заключается цель термической обработки?
Цель термической обработки заключается в том, чтобы нагревом до определенной температуры и последующим охлаждением получить требуемое изменение строения металла.
С какой целью термической обработке подвергаются заготовки и готовые детали?
Заготовки обычно подвергают термообработке для улучшения структуры, снижения твердости, а обрабатываемые детали – для придания им требуемых свойств: твердости, прочности, износостойкости, упругости и др.
Перечислите основные операции термической обработки.
отжиг
нормализация
закалка
отпуск
Для чего служит диаграмма состояния сплавов железо-углерод?
Диаграмма состояния системы железо-углерод дает возможность судить о свойствах сплава и выбирать необходимые температурные режимы при термической обработке стали и чугуна.
Перечислите и дайте характеристику структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.
феррит – твердый раствор углерода в альфа железе. Феррит обладает небольшой прочностью и твердостью (НВ 80-100), но высокой пластичностью. Он имеет хорошие магнитные свойства.
цементит – химическое соединение железа с углеродом. Содержание углерода в цементите составляет 6.67%. Самая твердая структурная составляющая стали (НВ 750-800). Цементит имеет высокую прочность, но чрезвычайно хрупок, магнитен.
перлит – механическая смесь феррита и цементита. Перлит содержит 0.83% углерода, обладает высокой прочностью и упругостью, но незначительной вязкостью.
аустенит – твердый раствор углерода в гама железе. Аустенит имеет высокую твердость (НВ 170-220), достаточно высокую прочность наряду с высокой пластичностью, большую стойкость против коррозии, высокое электросопротивление, немагнитен.
В каких координатах построена диаграмма состояния железо- углерод?
Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов построена в координатах температура – концентрация.
Какой процесс называется первичной кристаллизацией?
Переход металла из жидкого состояния в твердое называется первичной кристаллизацией.
Какая линия диаграммы соответствует процессу первичной кристаллизации? Как она называется?
Превращение из жидкого состояния в твердое (первичная кристаллизация) для всех сплавов начинается по линии ACD, т.е. по линии ликвидуса.
Какая линия диаграммы соответствует концу кристаллизации? Как она называется?
Кривая AECF (линия солидуса) соответствует концу кристаллизации сплавов.
Какая точка диаграммы называется эвтектоидной?
Эвтектоидная точка S, соответствующая содержанию углерода 0.83%, разделяет стали на типичные по структуре и свойствам группы.
Какая точка диаграммы называется эвтектической?
Точка С (4.3% углерода) представляет собой эвтектическую точку на диаграмме железоуглеродистых сплавов и разбивает сплавы, содержащие от 2 до 6.67% С на две группы.
Какой процесс называется вторичной кристаллизацией?
Процесс изменения кристаллического строения металла в твердом состоянии называется вторичной кристаллизацией.
При каких условиях охлаждения аустенита образуется сорбит?
При охлаждении стали на воздухе аустенит превращается в структуру, которая носит название сорбит. Образование сорбита начинается при температуре 600 градусов и заканчивается при температуре 500 градусов. Сорбит является механической смесью перлита и цементита.
При каких условиях охлаждения аустенита образуется троостит?
При охлаждении стали в масле, аустенит превращается в троостит. Троостит образуется при температурах – 500-200 градусов. Троостит является механической смесью перлита и цементита.
При каких условиях охлаждения аустенита образуется мартенсит?
При охлаждении в воде аустенит сохраняется в углеродистой стали до температуры примерно 200 градусов и затем мгновенно превращается в структуру, которую называют мартенситом. Мартенсит представляет собой перенасыщенный твердый раствор углерода в альфа-железе, его твердость составляет НВ 600-700 (HRC 62-66), магнитен.
Дайте определение термину критическая скорость закалки.
Критическая скорость закалки – наименьшая скорость охлаждения, при которой в структуре стали, получается чистый мартенсит.
Какое оборудование применяют для выполнения термической обработки?
печи для термической обработки
закалочные устройства
приспособления для измерения температуры
Какая операция термической обработки называется отжигом?
Отжигом называется операция термической обработки, при которой путем нагрева, выдержки при определенных температурах и последующего медленного охлаждения в стали, получают устойчивую (равновесную) структуру, свободную от остаточных напряжений.
Перечислите операции входящие в процесс отжига.
нагрев стали до температур, на 20-30 градусов превышающих верхнюю критическую точку, т.е. лежащих выше линии GS, - полный отжиг для доэвтектоидных сталей, или нагрев до температур, на 30-40 градусов превышающих нижнюю критическую точку, т.е. расположенных выше линии PSK – неполный отжиг.
выдержка детали в течении времени, достаточного для равномерного прогрева ее по всему сечению до заданных температур и для завершения всех структурных превращений, которые должны полностью закончиться.
медленное охлаждение стали до температур отжига со скоростью, меняющейся в пределах (от 10 до 100 градусов в час) в зависимости от марки стали.