- •Материаловедение и конструкционные материалы
- •Часть 1. Металлические материалы
- •Часть 1.Металлические материалы.
- •Введение
- •1.Машиностроительные чугуны.
- •1.1. Белые литейные чугуны
- •1.2. Серые литейные чугуны.
- •1.3 Высокопрочные чугуны.
- •1.4. Ковкие чугуны.
- •1.5 Легированные чугуны.
- •1.5.1 Износостойкие чугуны.
- •1.5.2 Жаростойкие чугуны.
- •1.5.3 Жаропрочные чугуны.
- •1.5.4 Коррозионностойкие чугуны.
- •1.5.5.Антифрикционные чугуны
- •2.1 Стали обыкновенного качества.
- •2.2 Углеродистые качественные конструкционные стали
- •2.3 Конструкционные стали повышенной обрабатываемости резанием.
- •3. Легированные конструкционные стали.
- •3.1 Улучшаемые машиностроительные стали.
- •3.2 Цементуемые машиностроительные стали.
- •3.3 Высокопрочные стали
- •3.4 Рессорно-пружинные стали
- •3.5 Износостойкие стали
- •3.5.1 Шарикоподшипниковые стали
- •3.5.2 Графитизированная сталь
- •3.5.3 Высокомарганцовистая сталь
- •3.5.4 Литые карбидные сплавы.
- •3.5.5.Коррозионостойкие стали
- •3.5.6 Жаростойкие и жаропрочные стали.
- •3.5.7 Жаропрочные стали
- •3.5.8 Криогенные стали.
- •4. Инструментальные стали.
- •4.1. Стали для режущего инструмента.
- •4.1.1.Углеродистые инструментальные стали.
- •4.1.2 Легированные инструментальные стали.
- •4.1.3 Быстрорежущие стали.
- •4.1.4 Твердые сплавы.
- •4.1.5 Сверхтвердые материалы.
- •4.2 Стали для измерительного инструмента.
- •4.3 Стали для штампов холодного деформирования.
- •4.4 Стали для штампов горячего деформирования.
- •5. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
- •5.1 Сплавы высокого электросопротивления.
- •5.2Сплавы с низким коэффициентом теплового расширения.
- •5.3 Магнитные сплавы.
- •5.4 Сплавы с постоянным модулем упругости.
- •6.1 Свойства алюминия.
- •6.2 Маркировка алюминиевых сплавов.
- •6.3 Характеристика и классификация алюминиевых сплавов.
- •6.3.1 Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой.
- •6.4 Высокопрочные сплавы.
- •6.5 Жаропрочные сплавы.
- •6.6 Сплавы для ковки и штамповки.
- •6.7 Литейные алюминиевые сплавы
- •6.8 Антифрикционные алюминиевые сплавы.
- •6.9 Спеченные алюминиевые сплавы
- •7.Сплавы на основе меди
- •7.1 Свойства меди.
- •7.2 Классификация и маркировка медных сплавов.
- •7.Латуни.
- •7.4 Бронзы.
- •8.1 Титан.
- •8.2Сплавы титана.
- •10 Магниевые сплавы.
- •10.1 Магний.
- •10.2 Сплавы на основе магния.
- •11 Общие положения термической обработки металлов и сплавов.
- •Краткие сведения о маркировоке сплавов. Углеродистые стали
- •Легированные стали
- •Инструментальные стали
- •Цветные сплавы
- •Содержание
1.5 Легированные чугуны.
Легированные чугуны получаются при введении в их состав легирующих компонентов (Cr, Si, Al, Ni, Mn и др.) Легирование производится для получения каких либо особых свойств: износостойкости, жаростойкости, коррозионной стойкости и др.
Из легированных чугунов можно выделить следующие группы:
--износостойкие чугуны;
--жаростойкие чугуны;
-жаропрочные чугуны;
-коррозионностойкие чугуны;
-антифрикционные чугуны.
Легированные чугуны маркируются по типу сталей: первые буквы означают вид чугуна: Ж-жаростойкий, А-антифрикционный, Ч-жаропрочный или коррозионностойкий. Следующие буквы обозначают наличие легирующих элементов (Х-хром, С-кремний, Ю-алюминий, Д-медь, Н-никель, Г-марганец, М-молибден, В-вольфрам). Цифры после букв указывают примерное содержание легирующего элемента в процентах. Если цифры нет, то содержание легирующего элемента соответствует ~1 %.
Например, ЖЧЮ 7Х2- жаростойкий чугун, алюминия –7 %, хрома –2 %.
1.5.1 Износостойкие чугуны.
Износостойкость чугуна повышается при увеличении в структуре количества карбидов как простых (цементита), так и специальных (карбидов хрома, вольфрама, ванадия и т.д.). Металлическая матрица должна прочно удерживать твердую составляющую (карбиды) и предотвращать ее хрупкое разрушение. Характерным представителем износостойких чугунов является высокохромистый износостойкий чугун ИЧХ20М2Г3Н2. Средний химический состав высокохромистого чугуна: С = 2,6-3 %, Si = 0,3-1,4%, Mn = 0,5-5,5%
Cr = 12-30%, Mo=0,4-4%, Ni = 0-3% , S≤0,08% , P≤0,1%.
Механические свойства и назначение некоторых марок чугуна приведены в
табл.1. 4.
Таблица 1.4
Применение износостойкого чугуна в машиностроении.
Марка чугуна |
Термическая обработка |
σи МПа |
HRC |
Назначение |
ИЧХ28Н2 |
Отпуск 570°С |
650
|
47-55 |
Корпуса и рабочие колеса песковых насосов, лопатки головок пескометов, насадки дробемётов. |
ИЧХ15М3 |
Закалка 1005°С Отпуск 230°С |
560 |
60-65 |
Рабочие колеса песковых и шламовых насосов, бронедиски . |
ИЧХ12М |
Закалка 930°С Отпуск 220°С |
630 |
60-64 |
Бронедиски, футеровка кирпичных прессов, конуса гидроциклонов, лопатки дробеметных камер. |
ИЧХ12Г5 |
Закалка 840°С Отпуск 200°С |
700
|
58-60 |
Футеровка шаровых мельниц, шары и другие мелющие тела, молотки дробилок |
Износостойкость высокохромистого чугуна превышает сталь Ст20 от 6 до 14 раз. В условиях гидрообразивного износа стойкость высокохромистого чугуна превышает, износостойкость высокомарганцевой стали Г13Л в 6 раз.
Существуют и другие виды износостойких чугунов (белый низколегированный, ОИ-1, ИЧХ4Г7Д, нихард и т.д.), но они уступают высокохромистому по износостойкости и поэтому применяются реже.