17. Охарактеризуйте склад сталі 10хснд і роль легуючих елементів. До якого структурного класу належить ця сталь? Як буде змінюватися структура сталі при зварюванні в біля шовної зоні?
10ХСНД – сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций.
Химический состав: С – не более 0,12%, Si – 0,8-1,1%, Mn – 0,5-0,8%, Cr – 0,6-0,9%, Ni – 0,5-0,8%, Cu – 0,4-0,6%, P – не более 0,035%, S – не более 0,04%, N – не более 0,008%, As – не более 0,08%.
Марганец снижает отрицательное влияние серы – красноломкость стали, также повышает прочность.
Кремний упрочняет феррит и сильно снижает пластичность.
Хром способствует повышению порога хладноломкости стали, незначительно упрочняет феррит.
Никель интенсивно упрочняет феррит не снижая его вязкости и понижает порог хладноломкости.
Медь и фосфор повышают коррозионную стойкость в атмосфере.
\
18. Охарактеризуйте склад сталі 2ОХ2Н4А і призначення легуючих елементів. Якої термічної обробки піддають готові вироби з цієї сталі?
20Х2Н4А – сталь конструкционная, легированная, повышенного качества.
Химический состав: C – 0,16-0,22%, Mn – 0,3-0,6%, Si – 0,17-0,37%, Cr – 1,25-1,65%, Ni – 3,25-3,65%, P - не более 0,025%, S – не более 0,025%, Сu – не более 0,3%.
Марганец снижает отрицательное влияние серы – красноломкость стали, также повышает прочность.
Кремний упрочняет феррит и сильно снижает пластичность.
Хром способствует повышению порога хладноломкости стали, незначительно упрочняет феррит.
Никель интенсивно упрочняет феррит не снижая его вязкости и понижает порог хладноломкости.
Изделия из стали 20Х2Н4А подвергают следующим режимам термической обработки:
Закалка 8600С, масло. Закалка 7800С, масло. Отпуск 1800С, воздух или масло. С получением в результате свойств: σ0,2 = 1080 МПа, σв = 1270 МПа, δ5 = 9%, ψ = 45%, ударная вязкость KCU = 78 Дж/см2.
Цементация 900-920 0С, воздух. Закалка 780-810 0С, масло. Отпуск 180-200 0С, воздух. Свойства : σ0,2 = 1050 МПа, σв = 1220 МПа, δ5 = 12%, ψ = 45%, KCU = 118 Дж/см2.
Цементация 920-950 0С. Нормализация 900-920 0С, воздух или закалка 880-920 0С, масло. Отпуск 630-660 0С, воздух. Закалка 780-820 0С, масло. Отпуск 150-200 0С, воздух. Свойства: σ0,2=830 МПа, σв = 1080 МПа, δ5 = 9%, ψ = 35%, KCU = 78 Дж/см2.
Обґрунтуйте призначення сталі 18хгт і роль легуючих елементів. Якої остаточної термічної обробці піддають вироби з цієї сталі?
18ХГТ – конструкционная легированная, цементируемая, содержание титана (0,3%), сильно карбидообразующая
Заменитель – 30ХГТ, 25ХГТ. Вид поставки – сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, калиброваный пруток ГОСТ 7417-75, шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 1051-73, полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.
Назначение – улучшаемые или цементуемые детали ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающие под действием ударных нагрузок.
18ХГТ, Для цементуемых деталей, работающих на больших скоростях при высоких давлениях и
ударных нагрузках (зубчатые колеса, шпиндели, кулачковые муфты, втулки и др.)
Температуры критических точек Ас1 -740, Ас3- 825, Ar1-650, Ar3-730 Mn-360
Термообработка: Нормализация 930-960 °С Цементация при 930-950, закалка с 825-840, масло, низкий отпуск 180-200.
Подстуживание при 820°С, охлаждение в масле. Благодаря легированию титаном зерно остается мелким.
X – хром Г – марганец Т – титан
Растворенный в твердом железе хром существенно изменяет физические, механические, химические и технологические свойства металла. По этой причине хром широко используется в сталеплавильном производстве в качестве легирующего элемента. Более 80% общего числа марок легированной стали содержат в своем составе хром, содержание которого изменяется от 1 – 2 до 25 – 30%.добавка хрома в сталь оказывает следующее влияние: уменьшает величину зерна, увеличивает прокаливаемость, повышает твердость и прочность.
Основное положительное влияние марганца состоит в уменьшении вредного влияния на свойства стали серы. Марганец, имея высокое химическое сродство к сере, образует сульфид MnS , который при кристаллизации металла выделяется из раствора в виде тугоплавких, хаотически расположенных включений. Для выделения серы из металла в виде сульфидов марганца отношение концентраций марганца и серы в стали должно отвечать условию [Mn]/[S] > 20 – 22. Марганец является одним из самых дешевых и распространенных легирующих элементов. Марганец расширяет область устойчивого существования γ - Fe , т.е. повышает устойчивость аустенита и увеличивает степень его переохлаждения. Благодаря этому наличие в стали марганца резко уменьшает критическую скорость закалки. Поэтому марганцовистая сталь прокаливается значительно глубже, чем простая углеродистая.
Титан повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерна, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии