2)Закономерности усталостного изнашивания в условиях высоких контактных нагрузок. Подшипниковые стали. Состав, марки, предварительная и упрочняющая обработка.
Основным эксплуатационным свойством подшипников качения, как и смазываемых колес, является контактная выносливость.
Подшипники качения работают, как правило, при низких динамических нагрузках, что позволяет изготовлять их из сравнительно хрупких высокоуглеродистых сталей после сквозной закалки и низкого отпуска. Для производства шариков, роликов и колец подшипников применяют недорогие технологичные хромистые стали ШХ4, ШХ15, ШХ15ГС и ШХ20ГС, содержащие примерно 1% С (ГОСТ 801-78). В обозначении марок буква Ш означает подшипниковую сталь; Х – наличие хрома; число – его содержание в процентах (0,4;1,5;2,0); ГС – легирование марганцем (до 1,7%) и кремнием (до 0,85%)
Прокаливаемость сталей увеличивается по мере повышения концентрации хрома. Сталь ШХ15 предназначена для изготовления деталей подшипников поперечным сечением 10-20 мм; более легированные стали ШХ15СГ и ШХ20СГ – для деталей, прокаливающихся на большую глубину (свыше 30 мм).
Стали поставляют после сфероидизирующего отжига со структурой мелкозернистого перлита (179 - 217 НВ) и повышенными требованиями к качеству металла. В них строго регламентированы карбидная неоднородность и загрязненность неметаллическими включениями, так как, выходя на рабочую поверхность, они служат концентраторами напряжений и способствуют более быстрому развитию усталостного выкрашивания.
Для изготовления высокоскоростных подшипников применяют стали после электрошлакового переплава (к марке таких сталей добавляют бу кву Ш, например ШХ15-Ш), отличающиеся наибольшей однородностью строения. Такие стали необходимы также для изготовления высокоточных приборных подшипников, детали которых тщательно полируют с тех», чтобы обеспечить минимальный коэффициент трения. Это возможно лишь при высокой чистоте металла по неметаллическим включениям.
Детали подшипников подвергают типичной для заэвтектоидных сталей термической обработке: неполной закалке от 820 - 850 °С и низкому отпуску при 150 - 170 °С. После закалки в структуре сталей сохраняется остаточный аустенит (8 - 15%), превращение которого может вызвать изменение размеров деталей подшипников.
Летали крупногабаритных роликовых подшипников диаметром 0,5 -2 м (для прокатных станов, электрических генераторов) изготовляют из сталей 12ХНЗА, 12Х2Н4А, подвергая их цементации на большую глубину (3 - 6 мм).
Для подшипников, работающих в агрессивных средах, применяют коррозионно-стойкую хромистую сталь 95Х18 (0,95% С, 18% Сr).
(не всё…)
Билет24
1)Влияние типа связи на структуру и свойства кристаллических материалов.
Химическая связь- равновесная связь не менее 2х атомных ядер («остовов»), которая осуществляется через обобщённые электроны.
Типы: ковалентная, металлическая, ионная, молекулярная.
Для характеристики используется количественный параметр СОЭ (степень обобществления электронов).
СОЭ характеризует распределение электронов между остовами хим соединения
Ковалентная-обобществление 2х электронов двух атомов (C,Si,Ge,SiC….)
Ионная - электростатическое приближение между разноимѐнно заряженными частицами (MgS, AlN)
Металлическая - обобществление электрона в объеме кристалла
Молекулярными называются кристаллы, которые образованы частицами со стабильным электронным строением (H2, CL2, N2, H2O)
ВЛИЯНИЕ ТИПА СВЯЗИ НА СВОЙСТВА И СТРУКТУРУ.
(на рисунке Энергия Связи!!)
Величина энергии связи, физические свойства, физическая природа, направленность связи является функцией типа связи.
Энергия связи имеет наибольшее значение у материалов с ковалентной и ионной связью, металлическая св. слабее.
Ковалентная связь обладает большой энергией и сильной направленностью, следовательно физические свойства (высокий модуль упругости, физ. Природа - изоляторы, тип упаковки – некомпактные, мех. Свойства – высокая твѐрдость и низкая пластичность).
Ионная связь- высокая энергия, следовательно физ. свойства - высокий модуль упр, и высок температура плавления, Физич. природа – при высоко темп- проводники, при низкой – диэлектрики. Тип упаковки зависит от отношения R(Ме)/R(неМе)
Высокая твѐрдость, низкая пластичность.
Металлич. связь – энергия связи более низкая, связи ненаправленные, следовательно Е, Т(плавл) низкие, следовательно проводники.
Структура плотноупакованная (Cu, Al, Ni, Mg, Zn)
Механич. св-ва – хорошая пластичность + деформируемость.