![](/user_photo/_userpic.png)
- •Тюменская государственная
- •1. Металлы и сплавы.
- •1.1. Кристаллическое строение металлов.
- •1.2. Требования к металлам.
- •1.3. Производство чугуна и стали.
- •2. Красный железняк Fe o — оксид ( до 60 % железа ). ( Криворожское месторождение, Курская магнитная аномалия )
- •1.4. Разливка стали.
- •1.5. Диаграмма состояния системы железо - углерод.
- •1. 6 .Влияние химических элементов на свойства стали и чугуна.
- •1.7. Углеродистые и легированные стали.
- •1.8. Термическая обработка стали.
- •1.9. Прокатка металлов.
- •1.10. Защита металлов от коррозии.
- •Сварка металлов.
- •2.1. Общие вопросы сварки.
- •2.2. Тепловые процессы при сварке.
- •2.3. Свариваемость металлов.
- •2.4. Деформации при сварке.
- •2.5. Основы электродуговой сварки и наплавки.
- •2.6. Ручная электродуговая сварка и наплавка.
- •2.7. Особенности сварки чугуна и алюминия.
- •2. 8 . Механизированная наплавка и сварка.
- •2.9. Плазменная сварка и наплавка.
- •2.10. Контактная электрическая сварка.
- •2.11. Металлизация.
- •2. 12. Пайка и заливка металлов.
- •2.13. Газовая сварка и наплавка.
- •2.14. Резка металлов.
- •2. 15. Сварка стальных строительных конструкций.
- •2.16. Контроль качества сварки.
- •Литература.
1. 6 .Влияние химических элементов на свойства стали и чугуна.
Стали.
С увеличением содержания углерода
(рис.1.30) повышаются твердость и прочность,
снижается пластичность, улучшается
обработка резанием, повышается
закаливаемость, но ухудшается свариваемость
стали. Твердость и прочность тем выше,
чем выше дисперсность ( более мелкие
кристаллы) феррита и цементита.
Вредными примесями для стали являются S, P, O, H, N. СераSухудшает пластичность и вязкость; сталь становится хрупкой при высоких температурах (красноломкость), поэтому серы должно быть в сталяхмене 0,03%. При наличии серы в сплаве по краям зерен создается эвтектикаFeS, которая притемпературах выше 985С плавится, поэтому по границам зерен образуются трещины и металл разрушается .
Наличие фосфора Р в стали приводит к хладноломкости ( возникают трещины уже при комнатной температуре и, особенно, интенсивно при отрицательных температурах), ухудшается пластичность и вязкость сплава. В высококачественных сталях должно быть фосфора менее 0,03% .
Марганец Mnраскисляет сталь и нейтрализует вредное влияние серыS,. повышает прочность и износостойкость стали.
Кремний Siповышает упругость и прочность стали, увеличивает предел текучести , что снижает возможности холодной штамповки и высадки металла.
Чугуны. Микроструктура чугунов (табл. 14) зависит от скорости охлаждения металла : при быстром охлаждении будет белый чугун ( углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита и ледебурита ), а при медленном охлаждении будет серый чугун ( углерод находится в виде графита ).
Таблица 1.4
Марки и механические характеристики чугунов.
Группы чугунов |
Марки чугунов |
b , МПа |
НВ |
, % |
Серые |
СЧ 10 |
100 |
120…150 |
|
|
СЧ 15 |
150 |
130…241 |
|
|
……… |
……… |
…….. |
|
|
СЧ 35 |
350 |
179…290 |
|
Высокопрочные |
ВЧ 35 |
350 |
140…170 |
22 |
|
ВЧ 40 |
400 |
140…202 |
15 |
|
……… |
………. |
…….. |
……… |
|
ВЧ 100 |
1000 |
270…360 |
2 |
Ковкие |
КЧ 30-6 |
300 |
163 |
6 |
|
КЧ 33-8 |
330 |
163 |
8 |
|
КЧ 37-12 |
370 |
163 |
12 |
|
……. |
……. |
|
…… |
|
КЧ 63-2 |
630 |
269 |
2 |
Кремний Siспособствует графитизации чугуна, и улучшает его литейные свойства. В серых чугунах содержится 0,8 …4,5 %Si.
Марганец Mnспособствует отбеливанию чугуна, но содержаниеMnдо 1,2% полезно, т.к. увеличиваются твердость и прочность чугуна.
Фосфор Р повышает жидкотекучесть чугуна , поэтому допустимо его содержание до 0,4%, но в ответственных чугунных отливках содержится фосфора менее 0,15%, т.к. с ростом содержания его увеличивается хрупкость чугуна.
Сера Sзатрудняет графитизацию, увеличивает хрупкость и ухудшает жидкотекучесть чугуна , поэтому серы в чугунах должно быть не более 0,1%.
Серые чугуны делятся на модифицированные, высокопрочные и ковкие ( табл. 1.4.).
В серых чугунах графит имеет пластинчатую форму, в высокопрочных- шаровидную, а в ковких- хлопьевидную .Примеры обозначения чугунов:
СЧ25 ГОСТ 1412-85, ВЧ 50 ГОСТ 7293-85.