
- •12. Свойства металлов подразделяются на физические, химические, механические и технологические.
- •14. 2. Неполная с температурой нагрева на 30…50 oС выше критической температуры а1:
- •15. Деформация — изменение формы и размеров тела под действием напряжений. Напряжение – сила, действующая на единицу площади сечения детали.
- •19. Влияние нагрева на структуру и свойства металлов
- •Т а б л и ц а 1. Механические свойства высокопрочных чугунов (гост 7293-79)
- •21. Нормализация стали
- •Диаграмма состояния
- •Фазы диаграммы железо — цементит
- •2.2. Диаграммы состояния двойных сплавов
- •2.2.1. Порядок построения диаграмм
- •Температуры начала и конца кристаллизации сплавов
- •2.2.2. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которой образуют механические смеси (ι рода)
- •2.2.3. Правило отрезков
- •2.2.4. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которой неограниченно растворимы в жидком и твердом состояниях (ιι рода)
- •2.2.5. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которой неограниченно растворимы в жидком состоянии и ограниченно в твердом (III рода)
- •2.2.6. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которой в твердом виде образуют устойчивые химические соединения (IV рода)
- •2.2.7. Связь между диаграммами состояний и свойствами двухкомпонентных сплавов
Т а б л и ц а 1. Механические свойства высокопрочных чугунов (гост 7293-79)
Чугун |
σB, МПа |
δ, % |
НВ |
Структура металлической основы |
ВЧ 38-17 |
380 |
17 |
1400-1700 |
Феррит с небольшим количеством перлита. |
ВЧ 42-12 |
420 |
12 |
1400-2000 |
|
ВЧ 50-7 |
500 |
7 |
1710-2410 |
|
ВЧ 60-2 |
600 |
2 |
2000-2800 |
Перлит с небольшим количеством феррита. |
ВЧ 80-2 |
800 |
2 |
2500-3300 |
|
ВЧ 120-2 |
1200 |
2 |
3020-3800 |
Высокопрочные чугуны применяют в различных отраслях техники, эффективно заменяя сталь во многих изделиях и конструкциях. Из них изготовляют оборудование прокатных станов (прокатные валки массой до 12 т), кузнечно-прессовое оборудование (траверса пресса, шабот ковочного молота), в турбостроении корпус паровой турбины, лопатки направляющего аппарата, в дизеле-, тракторо- и автомобилестроении - коленчатые валы, поршни и многие другие ответственные детали, работающие при высоких циклических нагрузках и в условиях изнашивания.
В некоторых случаях для улучшения механических свойств применяют термическую обработку отливок; для повышения прочности - закалку и отпуск при 500-600° С; для увеличения пластичности - отжиг, способствующий сфероидизации перлита.
21. Нормализация стали
Нормализацией называется процесс термической обработки, заключающийся в нагреве до температуры выше Ас3 для доэвтектоидной или Аст для зазвтектоидной стали с последующим охлаждением на воздухе.
Камерная электропечь сопротивленияПри нагреве до температуры нормализации низкоуглеродистых сталей происходят те же процессы, что и при отжиге, т. е. измельчение зерен. Но, кроме того, вследствие охлаждения, более быстрого, чем при отжиге, и получающегося при этом переохлаждения, строение перлита получается более тонким (дисперсным), а его количество большим. Механические свойства при этом оказываются более высокими (повышенная прочность и твердость), чем при более медленном охлаждении (при отжиге).
Нормализация по сравнению с отжигом — более экономичная операция, так как не требует охлаждения вместе с печью. В связи с указанными преимуществами нормализация получила широкое распространение вместо отжига низкоуглеродистых сталей. Нормализация применяется также для устранения цементитной сетки в заэвтектоидных сталях. При нагреве зазвтектоидной стали с цементитной сеткой выше критической точки Аст образуется структура аустенита. Если после такого нагрева при медленном охлаждении (при отжиге) цементит выделяется в виде сетки, то ускоренное охлаждение на воздухе (нормализация) препятствует выделению цементита по границам зерен и образуется мелкая феррито-цементитная смесь.
22. Обработка металлов давлением – совокупность технологических процессов пластического деформирования металлических заготовок без нарушения их сплошности.Обработка металлов давлением основывается на их способности пластически деформироваться под воздействием определенных условий и внешних сил. На величину максимально пластической деформации металла, которой можно добиться без его разрушения, влияют различные факторы, такие как механические свойства металла, температурные условия деформирования и т.д. Обработка металлов давлением имеет существенные преимущества перед обработкой металлов резаньем:
1) такая обработка позволяет добиться значительного сокращения отходов металла;
2) в результате того, что форма и размеры заготовки могут измениться уже после однократного приложения усилия, при применении такой обработки существенно увеличивается производительность труда;
3) изменяются физико-механические свойства металла, что позволяет получить детали с лучшими эксплуатационными свойствами, такими как прочность, жесткость, износостойкость и т.д., уменьшив при этом их массу.
Эти преимущества, а также некоторые другие особенности обработки металлов давлением, позволяют увеличивать номенклатуру и диапазон деталей по размерам и массе.Существует две разновидности обработки металлов давлением: холодная и горячая. Холодная обработка выполняется при температуре, не превышающей температуры рекристаллизации металла, горячая – при более высокой температуре. К методам холодной обработки металлов давлением относят:
1) холодную объемную штамповку, включающую в себя холодную высадку, холодное выдавливание и холодную штамповку в открытых штампах (алюминий, сталь, латунь, цветные и черные металлы),
2) листовую штамповку (алюминий, сталь, медь, сплавы цветных металлов),
3) вытяжку,
4) вырубку,
5) пробивку,
6) гибку металлов.
К методам горячей обработки относятся ковка, неполная горячая обработка (в производстве применяется редко, так как ведет к ухудшению характеристик металла) и др.
23. Диаграмма фазового равновесия (диаграмма состояния) железо-углерод (иногда говорят железо-цементит) — графическое отображение фазового состояния сплавов железа с углеродом в зависимости от их химического состава и температуры.