- •1) Что такое металлы и чем вызвано увеличение электросопротивления металлов при нагреве
- •2) Что такое кристаллическая решетка и чем определяется расстояние между атомами
- •3 Точечные дефекты в реальных кристаллах
- •7)Поясните причину исчезновения упругой деформации
- •8)Как осуществляется пластическая деформация кристала и поликристалла
- •9) Разрушение металлов
- •10)Чем отличается условный предел текучести от предела текучести
- •16. Цель и суть модифицирования при кристализации
- •17. Покажите и опишите строение реального слитка метала
- •18. Разница между твёрдостью по Бринеллю и Роквеллу Твердомеры по Бринеллю
- •Твердомеры по Роквеллу
- •21) Какие существуют виды взаимодействия компонентов в сплавах
- •22) Что такое твёрдые растворы
- •23) Что такое диаграмма состояния
- •24) Ликвидус - на фазовых диаграммах линия полного плавления твёрдых фаз
- •25) Диаграмма с полной нерастворимостью
- •26. ) Диаграмма с взаимной растворимостью
- •27. ) Диаграмма с полной взаимной растворимостью
- •28. ) Диаграмма с химическим соединением
- •30. Что такое углеродистые стали
- •31.Влияние углерода на свойства стали
- •31. Влияние углерода на свойство стали.
- •32. Влияние полезных и вредных постоянных примесей на свойства стали
- •33. Какие существуют виды классификации углеродистых сталей
- •33. Классификация сталей по качеству.
- •34. Маркировка сталей (знать расшифровку марок углеродистых сталей) и чугунов. Углеродистые стали обыкновенного качества
- •Качественные углеродистые стали
- •Качественные и высококачественные легированные стали
- •Легированные конструкционные стали
- •Легированные инструментальные стали
- •Быстрорежущие инструментальные стали
- •Шарикоподшипниковые стали
- •35. Структура, свойства, получение, маркировка и применение чугунов
- •Вопрос 36 Приведите и поясните диаграмму изотермического превращения
- •Вопрос 37 какие структуры образуются при диффузионном превращении аустенита
- •Вопрос 38 что такое мартенсит
- •Вопрос 39 что такое термическая обработка
- •Вопрос 40 обснуйте выбор режимов под закалку
- •45. Виды отпуска стали. Свойства стали после отпуска
- •44. Способы, закалки, их достоинства и недостатки
- •1. Закалка в одном охладителе (v1).
- •2. Закалка в двух сферах или прерывистая
- •3. Ступенчатая закалка
- •4. Изотермическая закалка
- •43. Что такое закаливаемость и прокаливаемость стали и от чего они зависят
- •40-42. Обоснуйте выбор под закалку для заэфтектоидной стали. (в списке вопросов пропущен 41-ый)
- •46. Назначения отжига и нормализации
Качественные и высококачественные легированные стали
Обозначение буквенно-цифровое. Легирующие элементы имеют условные обозначения, Обозначаются буквами русского алфавита.
Обозначения легирующих элементов: Х – хром, Н – никель, М – молибден, В – вольфрам, К – кобальт, Т – титан, А – азот ( указывается в середине марки), Г – марганец, Д – медь, Ф – ванадий, С – кремний, П – фосфор, Р – бор, Б – ниобий, Ц – цирконий, Ю –алюминий.
Легированные конструкционные стали
В начале марки указывается двухзначное число, показывающее содержание углерода в сотых долях процента. Далее перечисляются легирующие элементы. Число, следующее за условным обозначение элемента, показывает его содержание в процентах. Если число не стоит, то содержание элемента не превышает 1,5 %. Для обозначения высококачественных легированных сталей в конце марки указывается символ А.
Пример: сталь 15Х25Н19ВС2. В указанной марке стали содержится 0,15 % углерода, 35% хрома, 19 % никеля, до 1,5% вольфрама, до 2 % кремния.
Легированные инструментальные стали
В начале марки указывается однозначное число, показывающее содержание углерода в десятых долях процента. При содержании углерода более 1 %, число не указывается. Далее перечисляются легирующие элементы, с указанием их содержания. Некоторые стали имеют нестандартные обозначения.
Пример: сталь 9ХС, сталь ХВГ.
Быстрорежущие инструментальные стали
Р – индекс данной группы сталей (от rapid – скорость). Содержание углерода более 1%. Число показывает содержание основного легирующего элемента – вольфрама. Если стали содержат легирующие элементы, то их содержание указывается после обозначения соответствующего элемента.
Пример: сталь Р18. В указанной стали содержание вольфрама – 18 %.
Шарикоподшипниковые стали
Ш – индекс данной группы сталей. Х – указывает на наличие в стали хрома. Последующее число показывает содержание хрома в десятых долях процента, в указанных сталях, соответственно, 0,6 % и 1,5 %. Также указываются входящие с состав стали легирующие элементы. Содержание углерода более 1 %.
Пример: сталь ШХ6, сталь ШХ15ГС
Чугуны маркируют двумя буквами и двумя цифрами, соответствующими минимальному значению временного сопротивления δв при растяжении в МПа-10. Серый чугун обозначают буквами "СЧ" (ГОСТ 1412-85), высокопрочный - "ВЧ" (ГОСТ 7293-85), ковкий - "КЧ" (ГОСТ 1215-85).
СЧ10 - серый чугун с пределом прочности при растяжении 100 МПа; ВЧ70 - высокопрочный чугун с сигма временным при растяжении 700 МПа; КЧ35 - ковкий чугун с δв растяжением примерно 350 МПа.
Для работы в узлах трения со смазкой применяют отливки из антифрикционного чугуна АЧС-1, АЧС-6, АЧВ-2, АЧК-2 и др., что расшифровывается следующим образом: АЧ - антифрикционный чугун:
С серый, В - высокопрочный, К - ковкий. А цифры обозначают порядковый номер сплава согласно ГОСТу 1585-79.
35. Структура, свойства, получение, маркировка и применение чугунов
А) белых Б) серых В) ковких Г) высокопрочных
1. Белый чугун. В белом чугуне весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида железа. Такой чугун в изломе имеет белый цвет и характерный металлический блеск. Структура состоит из перлита, ледебурита и избыточного цементита, поэтому чугун отличается высокой твердостью, хрупкостью, низкой прочностью и трудоемкостью механической обработки. Из белого чугуна делают отливки деталей с последующим отжигом на ковкий чугун. Белые чугуны применяют для производства стали, поэтому их называют передельными чугунами.
Ограниченное применение имеют отбеленные чугуны – отливки из серого чугуна со слоем белого чугуна в виде твердой корки на поверхности. Из них изготовляют прокатные валки, тормозные колодки и другие детали, работающие в условиях износа.
2. Серый чугун. В серых чугунах углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в форме пластинчатого графита. Из-за этого излом имеет серый цвет.
В зависимости от распада цементита различают ферритный, феррито-перлитный и перлитный серые чугуны. Серый чугун обладает высокими литейными свойствами, хорошо обрабатывается, менее хрупок, чем белый чугун, ему присущи хорошие антифрикционные свойства, что объясняется пористым строением и наличием графита. Иногда в структуре чугуна наряду с графитом содержится ледебурит. Такой серо-белый чугун называют половинчатым. Основные его свойства: высокая твердость, хрупкость и низкая прочность.
Серый чугун широко применяют в автотракторном и сельскохозяйственном машиностроении для производства отливок, поэтому его называют литейным. Из него изготавливают станины металлорежущих станков, блоки и гильзы автомобильных и тракторных двигателей, поршневые кольца, корпуса и др. Маркируется серый чугун по ГОСТ 1412-79 буквами СЧ и цифрами, которые обозначают предел прочности при растяжении. Например, марка СЧ18 (всего по ГОСТу 11 марок) показывает, что чугун этой марки имеет σв = 176 МПа.
Выбор марки чугунов для конкретных условий работы обусловливается совокупностью технологических и механических свойств. Ферритные серые чугуны СЧ10, СЧ15, СЧ18 предназначены для слабо- и средненагруженных деталей: крышки, фланцы, маховики, диски сцепления и др. Феррито-перлитные СЧ20, СЧ21, СЧ25 применяют для деталей, работающих при повышенных статических и динамических нагрузках: блоков цилиндров, картеров двигателя, поршней цилиндров, барабанов сцепления и др. Перлитные серые модифицированные чугуны СЧ30, СЧ35, СЧ40, СЧ45 обладают наиболее высокими механическими свойствами и их используют для изготовления гильз цилиндров, распределительных валов и др.
3. Высокопрочный чугун. В высокопрочном чугуне графитовые включения имеют шаровидную форму. Это достигается модифицированием чугуна магнием до 0,5 % от массы чугуна. Шаровидная форма графита определяет наибольшую сложность металлической основы и не создает резкой концентрации напряжений, поэтому чугун имеет высокую прочность при растяжении и изгибе. Из высокопрочного чугуна изготавливают ответственные детали машин (коленчатые валы, зубчатые колеса, поршни и др.).
Высокопрочный чугун, так же как и серый, подразделяют на ряд марок в зависимости от механических свойств, причем основными показателями служат предел прочности при растяжении и относительное удлинение. Механические свойства зависят от структуры металлической основы, которая может быть перлитная, феррито-перлитная и ферритная. Лучшей структурой является структура, состоящая из перлита и шаровидного графита, окруженного небольшими островками феррита.
Маркируется высокопрочный чугун по ГОСТ 7293-79 (всего по ГОСТу 10 марок) буквами ВЧ и цифрами, из которых первые две обозначают предел прочности при растяжении, а последние – относительное удлинение в процентах. Например, марка ВЧ42-12 показывает, что чугун данной марки имеет σв = 412 МПа и δ = 12 %.
4. Ковкий чугун. Ковким называют чугун с хлопьевидным графитом, который получают из белого чугуна в результате специального графитизирующего отжига (томления). Для получения ковкого чугуна необходимо белый чугун нагреть до 950...1000°С и затем после длительной выдержки охладить с малой скоростью до нормальной температуры. Изолированная хлопьевидная форма графита придает чугуну большую прочность и повышенную пластичность (хотя он и не поддается ковке).
В зависимости от степени графитизации ковкий чугун может быть ферритным, перлитным, феррито-перлитным. Разная степень графитизации достигается изменением условий отжига. Различие структур чугунов обусловливает и различие их свойств. Так, ферритный ковкий чугун по сравнению с перлитным чугуном обладает меньшей твердостью, но большей пластичностью. Ковкий чугун широко используют в сельскохозяйственном машиностроении для изготовления деталей, которые в процессе работы испытывают ударные нагрузки (зубчатые колеса, звенья цепей и др.).
Маркируется ковкий чугун по ГОСТ 1215-79 (всего по ГОСТу 11 марок) буквами КЧ и цифрами, из которых первые две обозначают предел прочности при растяжении, а последние — относительное удлинение в процентах. Например, марка КЧ35-10 (ферритный) означает, что чугун имеет σв = 333 МПа и δ = 10 %; а марка КЧ60-3 (феррито-перлитный) – σв = 588 МПа и δ = 3%.