Билет №6

1.Виды конструкционных материалов. Стали

Конструкционные материалы, используемые в химическом машиностроении, делятся на 4 класса:

- стали

- чугуны

- цветные металлы и сплавы

- неметаллические материалы

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 1-2%, кроме того, в состав стали входят примеси кремния, магния, серы, фосфора.

По химическому составу делятся на:

- углеродистая, обыкновенного качества

- углеродистые конструкционные

- легированные конструкционные и т.д.

Сталь углеродистая обыкновенная делится на несколько категорий (1…6). Чем больше номер категории, тем выше механическая прочность стали и ниже её пластичность.

По степени окисления стали всех категорий изготавливают кипящим обозначением:

- кипящие(кп)

- полуспокойные(пс)

- спокойные(сп)

Спокойные стали содержат минимум FeO, что обеспечивает спокойное застывание стали в изложнице.

Кипящие стали полностью не раскисляются,поэтому при застывании из металла выделяются пузырьки СО, образующиеся за счет реакции FeO с углеродом стали.

Полуспокойные находятся в промежутке между ними.

Недостатки: эти стали обладают худшими механическими и технологическими показателями,но имеют низкую стоимость.

Для улучшения физико-химических характеристик стали и придания им особых свойств (жаростойкость, кислотостойкость, жаропочность) в их состав вводят определенные легирующие добавки.

1.Cr(Х) повышает твердость, прочность, хим коррозионную стойкость, термостойкость

2. Ni(н) повышает прочность, пластичность, вязкость стали

3.W(в)повышает твердость стали, обеспечивает ее самозакаливание

4.Mo(м) повышает твердость, улучшает свариваемость, предел текучести при растяжении, вязкость

5.Mn(г) повышает твердость, увеличивает коррозионную стойкость, уменьшает теплопроводность

6.Si(с) повышает твердость, прочность, предел текучести и упругости и кислотостойкость

7.V(ф) повышает твердость, предел текучести при растяжении, вязкость, улучшает свариваемость стали, увеличивает стойкость к водородной коррозии

8.Ti(т) увеличивает прочность, повышается коррозионная стойкость стали при высоких температурах

Стали бывают:1) низколегированные (содержание добавок до 3%)

2)среднелегированные (содержание добавок от 3-10%)

3)высоколегированные (содержание добавок более 10%)

Свойства углеродистой стали обыкновенного качества значительно повышается после химико - термической обработки (спец.нагрев и закалка). Термическая обработка низкоуглеродистых сталей улучшает механические свойства стали и приносит значительный экономический эффект.

Основные виды химико – термической обработки изделий из сталей:

1.Цементация – процесс насыщения поверхностного слоя углерода, что улучшает прочность и твердость сталей

2. Азотирование – процесс насыщения поверхностного слоя азотом, что повышает стойкость изделий истирания и атмосферных коррозии.

3. Хромирование – процесс насыщения изделий хромом, что повышает твердость, износостойкость, коррозионную стойкость в воде, азотной кислоте, атмосфере, газовых средах при высоких температурах.