
- •Получение стали
- •Сравнение основных свойств железа, меди, алюминия, титана.
- •Атомно-кристаллическое строение металлов. Кристаллизация металлов. Типы кристаллических решеток, Полиморфизм. Анизотропия. Аморфное состояние.
- •Анизотропия свойств металлов.
- •Аморфное состояние металлов
- •Дефекты кристаллических решеток. Влияние плотности дислокаций на прочность . Влияние пластической деформации на структуру и свойства металлов. Дефекты кристаллического строения
- •Влияние пластической деформации на структуру и механические свойства металлов и сплавов
- •Превращения в наклепанном металле при нагреве. Изменения его структуры и свойств
- •Виды изломов. Методы исследования структуры материалов. Строение металлического слитка . Дефекты структуры.
- •Методы исследования структуры материалов
- •Металлографические методы Макроскопический анализ
- •Микроскопический анализ
- •Строение слитка.
- •Классификация дефектов
- •Методы исследования структуры металлов: макроскопический анализ. Макроскопический анализ
- •Методы исследования структуры металлов: микроскопический анализ. Микроскопический анализ
- •Методы исследования структуры и дефектов металлов: рентгеноструктурный анализ, пэм, сэм, узи и магнитопорошковый метод.
- •Методы определения твердости материалов. Понятие «твердость материала», «индентор».
- •Определение твердости материалов по методу Бринеля .Обозначение твердости по Бринелю на машиностроительных чертежах.
- •Определение твердости материалов по методу Роквелла .Обозначение твердости по Роквеллу на машиностроительных чертежах.
- •Определение твердости материалов по методу Викерса .Обозначение твердости по Викерсу на машиностроительных чертежах.
- •Порог хладноломкости
- •Понятие металлического сплава. Понятие «компонент», «фаза», «структура». Типы структур сплавов.
- •Строение металлического сплава: твердые растворы, механические смеси и химические соединения.
- •Диаграмма состояния эвтектического типа. Диаграммы состояния сплавов с ограниченной растворимостью. Диаграмма состояния для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии, с эвтектикой
- •4.5. Диаграмма состояния для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии, с перитектикой
- •Диаграммы эвтектического типа
- •Диаграмма состояния системы, в которой компоненты образуют непрерывный ряд твердых растворов.
- •Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния
- •Диаграмма состояния железо-углерода.
- •Фаза и структуры в системе железо-углерод, их краткие характеристики
- •2. Фазы и структуры в железоуглеродистых сплавах.
- •Стали обыкновенного качества. Маркировка. Автоматные стали.
- •Конструкционные
- •Инструментальные;
- •С особыми физико-химическими характеристиками.
- •Углеродистые инструментальные стали . Характеристика и маркировка. Углеродистые инструментальные стали Основные характеристики:
- •Применение
- •Маркировка
- •Углеродистые качественные конструкционные стали. Классификация качественных углеродистых сталей
- •Общая характеристика качественных углеродистых сталей
- •Применение качественной конструкционной углеродистой стали
- •Особенности маркировки
- •Чугун. Влияние формы углерода на свойства чугуна. Структуры чугунов. Маркировка чугунов.
- •Белый чугун, его состав, структура, свойства, область применения.
- •Марки чугунов. Специальные чугуны (антифрикционный, жаростойкий и жаропрочный чугун). Специальные чугуны
- •Антифрикционные чугуны
- •Классификация легированных сталей.
- •Инструментальные легированные стали. Штампованные стали. Быстрорежущие стали.
- •Штампованные стали
- •Быстрорежущие стали
- •Быстрорежущие стали. Свойства и маркировка.
- •Расшифровка обозначения марок сталей
- •Легированные стали с особыми свойствами. Коррозионностойкие, жаростойкие , жаропрочные, износостойкие. Влияние легирующих элементов на свойства. Примеры марок.
- •Хладостойкие стали и сплавы
- •Твердые инструментальные сплавы. Классификация, маркировка. Сравнение с инструментальными сталями . Твердые сплавы и их маркировка
- •Краткое сравнение твердых сплавов с другими инструментальными материалами
- •Упрочняющая и разупрочняющая термическая обработка металлов. Критические точки . Превращение аустенита при охлаждении.
- •Отжиг и нормализация, как виды термической обработки стали.
- •Объемная закалка стали. Охлаждающие среды. Закаливаемость и прокаливаемость сталей. Поверхностная закалка.
- •Способы объемной закалки
- •Этапы закалки стали
- •Способы охлаждения при закаливании стали
- •Поверхностная закалка
- •Внутренние напряжения в закаленной стали. Отпуск стали. Закалка сталей. Внутренние напряжения при закалке.
- •Закалочные среды. Способы закалки.
- •Отпуск стали.
- •Виды хто стали. Диффузионное насыщение поверхности металлами и неметаллами.
- •Цементация стали.
- •Азотирование стали.
- •Нитроцементация и цианирование стали.
- •Медь и ее сплавы. Свойства. Маркировка.
- •Алюминий и его сплавы. Свойства. Маркировка.
- •Неметаллические машиностроительные материалы. Композиционные материалы.
- •1. Классификация композиционных материалов
- •2. Состав, строение и свойства композиционных материалов
Стали обыкновенного качества. Маркировка. Автоматные стали.
Сталь— сплав железа с углеродом (и другими элементами), содержащий не менее 45 % железа и в котором содержание углерода находится в диапазоне от 0,02 до 2,14 %, причём содержанию от 0,6 % до 2,14 % соответствует высокоуглеродистая сталь.
Стали классифицируют:
по химическому составу;
по структуре;
по назначению;
по качеству;
по степени раскисления.
Классификация по химическому составу
По химическому составу классификацию проводя, подразделяя на: углеродистые и легированные стали, которые, в свою очередь, подразделяются на:
Углеродистые |
Содержание углерода ,% |
|
||
<0,2 0,2–0,45 >0,45 |
Низкоуглеродистые Среднеуглеродистые Высокоуглеродистые |
|||
Легированные |
Содержание присадок,% |
|
||
<2.5 2,5-10 >10 |
Низколегированные Среднелегированные Высоколегированные |
Содержание углерода не влияет на степень легирования, Если доля Mn превышает 1%, а Si- 0,9%, они также признаются легирующими добавками
Классификация стали по назначению
Конструкционные
Инструментальные;
С особыми физико-химическими характеристиками.
Строительные
Для холодной штамповки
Цементируемые
Улучшаемые
Высокопрочные
Пружинные
Подшипниковые
Автоматные
Износостойкие
Коррозионностойкие нержавеющие
Классификация по степени раскисления
Процесс раскисления приводит к снижению содержания кислорода в расплаве.
спокойные (сп);
полуспокойные (пс);
кипящие (кп).
Основными раскислительными добавками служат Mn, Al, Si.
Классификация стали по содержанию примесей
Классификация сталей по качеству:
-
Группа Сера, % Фосфор, %
Обыкновенные < 0,06 < 0,07
Качественные < 0,04 < 0,035
Высококачественные < 0,025 < 0,025
Особовысококачественные < 0,015 < 0,025
В некоторых классификациях особовысококачественные включают в состав высококачественных.
Углеродистые стали обыкновенного качества
В зависимости от свойств стали обыкновенного качества подразделяют на три группы (ГОСТ 380—94).
Группа А — стали поставляют по механическим свойствам без уточнения их химического состава в виде листов и различных профилей без последующей обработки давлением, сваркой или термической обработки, поскольку их химический состав, определяющий режим обработки, не регламентируется и может сильно колебаться.
Маркировка. Углеродистые стали группы А обозначаются буквами «Ст» и цифрами: 1, 2, 3, ..., 6, например: Ст1, Ст2 и т. д. Чем больше это число, тем выше прочность и ниже пластичность.
Группа Б — стали, поставляемые с гарантируемым химическим составом.
Маркировка. В обозначении стали группы Б впереди ставится буква «Б», а в конце указывается степень раскисления: кп — кипящая сталь; сп — спокойная сталь; пс — полуспокойная сталь, например: БСт1кп, БСт2кп, БСтЗ, БСт4, БСт5, БСтб. Чем выше число, тем больше в стали углерода. Например, сталь марки БСтЗсп содержит 0,14—0,22 % С; марки БСт4кп — 0,18—0,27 % С; БСтбсп — 0,38—0,49 % С. В спокойной стали содержится 0,12—0,3 % кремния, в полуспокойной — 0,05—0,17 %, в кипящей — меньше 0,07 %.
Группа В — стали повышенного качества. Их поставляют с гарантированным химическим составом и механическими свойствами.
Маркировка. В обозначение сталей группы В ставится буква «В», например: ВСт1, ВСт2 и т. д. Состав стали соответствует аналогичной стали группы Б, а механические свойства — стали группы А (Ст1—Стб).
Стали групп Б и В применяют в тех случаях, когда при производстве изделий используется сварка, горячая деформация или изделие необходимо упрочнять термической обработкой.
Углеродистые конструкционный стали обыкновенного качества применяют для автомобильных деталей, изготовляемых с помощью сварки и работающих при небольших нагрузках. Например, стали СтО—Ст4 используются при производстве м алона-груженных деталей кузовов автомобилей, крепежных деталей, гнутого профиля; Ст5, Стб — для средненагруженных осей, малоответственных болтов и гаек, клиньев, планок и т. д.
Качественные углеродистые стали
Маркировка. В обозначение качественных углеродистых сталей входят цифры 08, 10, 15, 20 и т. д. до 85, которые указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, перед цифрами пишется слово «Сталь». Спокойные стали маркируют без индекса, полуспокойные и кипящие — с индексом: соответственно «пс» и «кп».
Низкоуглеродистые стали (05кп, 08, 07кп, 10, Юкп) обладают невысокой прочностью и высокой пластичностью.
Стали 15; 20; 25 применяют без термической обработки или в нормализованном виде.
Низкоуглеродистые качественные стали используют и для ответственных сварных конструкций.
Среднеуглеродистые стали (30, 35, 40, 45, 50) применяют после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для различных деталей во всех отраслях машиностроения.
Высокоуглеродистые стали (60, 65, 70, 75, 80 и 85) и стали с повышенным содержание марганца (60Г, 65Г, 70Г) в основном используют для изготовления пружин, рессор, высокопрочной проволоки и других изделий с высокой упругостью и износостойкостью.
Качественную конструкционную сталь, предназначенную для повышенной обрабатываемости резаньем на станках-автоматах (автоматная сталь), маркируют буквой «А» (А20, А40). Повышенная обрабатываемость резанием достигается увеличением содержания в стали серы, фосфора и свинца. Такая сталь снижает износ металлорежущего инструмента и позволяет использовать автоматическое оборудование.
В автомобилестроении конструкционные качественные углеродистые стали идут на изготовление деталей кузова, двигателей и нормалей.
Стали марок 08 и 10 применяют для штамповки кузовных облицовочных деталей, панелей крыши и дверей.
Стали марок 15—25 хуже деформируются, но хорошо свариваются и подвергаются химико-термической обработке.
Стали марок 30—55 идут на изготовление методом горячей штамповки различных деталей широкого применения: валов, зубчатых колес, полуосей и т. д.
Стали марок 60—85 обладают высокой прочностью и упругостью в результате закалки и отпуска.
Автоматная сталь применяется для изготовления крепежных автомобильных деталей (болтов, гаек, шпилек) на автоматных станках.