Физические свойства металлов

Процессы протекающие при пластической деформации металла. Вид и режим химико-термической обработки металлов. Легированные конструкционные стали. Их марки, свойства, область применения. Описание превращения, протекающие в сплаве. Диаграмма железо-цементит.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 09.11.2021
Размер файла 1,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание 1

Начертите диаграмму железо-цементит, укажите структуру во всех областях. Опишите превращения, протекающие в сплаве, содержащем 1,5%С при медленном охлаждении.

Ответ:

Диаграмма состояния Fe-Fe3C (рисунок 1) характеризует фазовый состав и структуру в системе с концентрацией от чистого железа до цементита, содержащего 6,67%С. По оси абсцисс диаграмма имеет две шкалы, показывающих содержание углерода в сплаве и количество цементита. Координаты характерных точек приведены в таблице 1.

Рисунок 1 - Диаграмма состояния Fe-Fe3C

Таблица 1 - Характерные точки диаграммы состояния железо-цементит

Точки А и D характеризуют температуру плавления железа и цементита соответственно. Точки N и G - температуры полиморфных превращений железа. Точки Н и Р характеризуют максимальную растворимость углерода в ОЦК решетке железа в высокотемпературной и низкотемпературной областях. Точка Е определяет максимальную растворимость углерода в железе с ГЦК решеткой. Фазовые превращения в системе Fe-Fe3C происходят как при затвердевании из жидкого агрегатного состояния, так и в твердом агрегатном состоянии. Первичная кристаллизация идет в областях между линиями ликвидус (ABCD) и солидус (AHJECF). Вторичная кристаллизация в твердом агрегатном состоянии является следствием полиморфного превращения железа и изменения растворимости углерода в железе с изменением температуры. [1].

На линии ликвидус начинается кристаллизация из расплава соответственно на участке АВ - феррита (дФ), на участке ВС - аустенита (А) и на участке СD - цементита первичного (ЦI). На линиях АН и JЕ завершается кристаллизация дФ и аустенита из жидкой фазы. Для диаграммы Fe-Fe3C характерны три изотермических превращения:

- перитектическое на линии HJВ при температуре 1499°С

ФН + ЖB - АJ;

- эвтектическое на линии ECF при температуре 1147°С

ЖC - АE + ЦF;

- эвтектоидное на линии PSK при температуре 727°С

АS - ФP + ЦK.

Эвтектическая смесь аустенита и цементита называется ледебуритом (Л), а эвтектоидная смесь феррита и цементита вторичного - перлитом (П). Ледебурит и перлит рассматривают как самостоятельные структурные составляющие. Перлит чаще всего имеет пластинчатое строение и обладает высокими механическими свойствами: в = 800…900 МПа, 0,2 = 450 МПа, д 16%, твердость 180…220 НВ.

Ледебурит имеет сотовое или пластинчатое строение. Сотовая структура образуется при медленном охлаждении и представляет собой пластины цементита, переплетенные кристаллами аустенита. Большое количество цементита, присутствующего в ледебурите, обеспечивает его большую твердость, порядка 600 НВ, и хрупкость, что затрудняет механическую обработку сплавов с ледебуритной структурой.

Стали в зависимости от содержания углерода подразделяются на эвтектоидные, содержащие ~ 0,8%С, доэвтектоидные (от 0,02 до 0,8%С) и заэвтектоидные (более 0,8 и до 2,14%С).

Вычертим кривую охлаждения заэвтектоидного сплава 1,5%С, рис. 3:

Такой сплав называется заэвтектоидной сталью (>0,8%С), ниже 727°С будет иметь следующую перлитно-цементитную структуру.

Рисунок 2 иллюстрирует охлаждение заэвтектоидной стали.

Основные фазы диаграммы:

– жидкость - жидкий раствор углерода в железе;

– аустенит - твердый раствор углерода в г-железе;

– феррит - твердый раствор углерода в б-железе;

– цементит - химическое соединение железа и углерода Fе3С; [1, 69]

Рисунок 2. Диаграмма железо-цементит (слева), кривая охлаждения для сплава, содержащего 1,5% углерода (справа)

Выше точки 1 сплав находится в жидкой фазе (жидкий расплав углерода и Fe, фаза L), число степеней свободы - С = 2 - 1 + 1 = 2 (температура может изменяться).

При достижении точки 1 в жидкости начинается первичная кристаллизация аустенита. Ниже точки 1 и выше точки 2 сплав имеет двухфазное состояние: жидкость и кристаллы аустенита (Ж > Ж + А, С = 2 - 2 + 1 = 1, температура может меняться). Состав кристаллов меняется по линии солидус JE, а жидкой фазы по линии ликвидус BC.

Ниже линии солидус точки 2 сплав находится в твердом однофазном состоянии твердого раствора (аустенит). При дальнейшем охлаждении (2 > 3) аустенит просто остывает, не меняя состава.

В т.3 из аустенита начинает кристаллизоваться вторичный цементит. По мере понижения температуры состав аустенита изменяется по линии ES. В т.4 (727°С) имеем цементит (6,67%С) и аустенит, содержаний 0,8% углерода, распадающийся на перлит (С = 2 - 3 + 1 = 0, температура не меняется до полного превращения, горизонт 4-4').

Ниже 727°С структура перлит + вторичный цементит.

Задание 2

Для детали (инструмента) нагнетательный клапан выбрать материал (расшифровать марку) назначить и обосновать вид и режим термической (химико-термической) обработки.

Ответ:

Важным элементом топливных насосов являются нагнетательные клапаны. Их основное назначение - разъединять топливный насос и трубопровод с форсункой в период между впрысками топлива. [2]

Материалы нагнетательных клапанов должны быть стойкими по отношению к рабочей среде и внешним воздействиям, должен быть прочным и плотным, обеспечивая бесперебойную работу детали в условиях высоких давлений и температур.

Поэтому нагнетательные клапаны, как правило, изготавливают из стали ШХ15 - инструментальная подшипниковая низколегированная сталь общего применения.

Применение: шарики диаметром до 150 мм, ролики диаметром до 23 мм, кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм, втулки плунжеров, плунжеры, нагнетательные клапаны, корпуса распылителей, ролики толкателей и другие детали, от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность.

В обозначении марки конструкционной стали буквы и цифры означают: Ш - подшипниковая; Х - легированная хромом; цифра - содержание хрома в десятых долях процента.

Температура критических точек стали ШХ15 (ГОСТ 801-78):

Ac1 = 724С, Acm = 900С, Mn = 210С

Химический состав в % стали ШХ15 (ГОСТ 801 - 78):

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Ti

Cu

O

0,95-1,05

0,17-0,37

0,2-0,4

до 0,3

до 0,02

до 0,027

1,3-1,65

до 0,01

до 0,25

до 0,0015

По химическому составу и структуре сталь ШХ15 относится к перлитному классу. Сталь обладает высокой твердостью, износостойкостью и сопротивлением контактной усталости. В стали, содержание P ? 0,027%, S ? 0,02% (особовысококачественная сталь). Хром в составе стали определяет состав карбидной фазы и обеспечивает необходимую прокаливаемость. Дополнительное введения Si и Mn проводят с целью повышения прокаливаемости и применяют для сталей, используемых для производства крупногабаритных подшипников с толщиной стенки более 10 мм. При отпуске Si дает более высокие значения твердости вследствие замедления распада мартенсита в интервале температур 150…350єС.

Предварительная термическая обработка стали типа ШХ15 включает смягчающий сфероидизирующий отжиг (800C, печь, 15 C/ч), при котором обеспечивается растворение определенной части карбидной фазы в аустените и образование зернистого перлита.

Основная термическая обработка стали заключается в неполной закалке (так как по структуре в равновесном состоянии сталь - заэвтектоидная) в масле с температуры 830-840°С и последующем низком отпуске при 200°С в течение 1-2 часов в масле, что обеспечивает получение твердости не ниже HRC 61.

Как видно, окончательной операцией термической обработки подшипниковых сталей является низкий отпуск, цель которого уменьшить закалочные напряжения. Структура после термической обработки представляет собой отпущенный мелкоигольчатый мартенсит с равномерно распределенными избыточными карбидами (рисунок 3).

Рисунок 3 - Структура ШХ15 после закалки и отпуска

Таблица 2 - Механические свойства ШХ15 после термообработки

Термообработка

ув, МПа

у0,2, МПа

д, %

ш, %

KCU, кДж/м2

Твердость

Отжиг 800С, печь, охл. до 650С со скор. 10-20/час, воздух

590-730

370-410

15-25

35-55

44

220 НВ

Закалка 810C, вода до 200С, масло. Отпуск 150С, воздух

1960-2350

1670

-

-

3-7

61-65 HRC

Несоблюдение оптимальных режимов термической обработки ухудшает качество подшипников, что отражается на их стойкости в работе. Так, небольшой перегрев при закалке ведет к укрупнению игл мартенсита, что приводит к охрупчиванию стали. Завышение температуры при отпуске приводит к снижению твердостию и уменьшению сопротивления износу деталей подшипников [2].

Режим термической обработки шариков из стали ШХ 15 представлен на рисунке 4.

Рисунок 4 - Режим термической обработки шариков из ШХ15

Задание 3

Опишите, какие процессы протекают при пластической деформации металла.

Ответ:

Деформация может быть упругой, исчезающей после снятия нагрузи, и пластической, остающейся после снятия нагрузки.

При пластическом деформировании одна часть кристалла перемешается по отношению к другой. Если нагрузку снять, то перемещенная часть кристалла не возвратится на старое место, и деформация сохранится. [3].

Дислокации являются теми дефектами кристаллического строения, которые в основном отвечают за формирование свойств металлов во время пластической деформации, а их перемещение и выход на свободную поверхность обусловливает изменение формы, т.е. пластическую деформацию металла. Дислокации легко размножаются, достигая больших плотностей, сильно искажают кристаллическую решетку; обладают высокой подвижностью, легко приобретают большую скорость. Дислокационная структура материала характеризуется плотностью дислокаций. Плотность дислокации в кристалле определяется как среднее число линий дислокации, пересекающих внутри тела площадку площадью 1 м2, или как суммарная длина линии дислокации в объеме 1 м3:

Плотность дислокаций изменяется в широких пределах и зависит от состояния материала. После тщательного отжига плотность дислокаций составляет 105...107 м-2, во время пластической деформации дислокации интенсивно размножаются и их плотность возрастает в миллионы раз, а в сильнодеформируемом металле она может достигать 1015...1016 м-2. Плотность дислокации в значительной мере определяет пластичность и прочность материала.

Механизм образования дислокаций в процессе деформации был открыт в 1950 г. одновременно двумя учеными - Франком и Ридом, но предсказал его еще в 1940 г. Я. М. Френкель. [3]

Рассмотрим механизм образования дислокации в процессе пластической деформации. Пусть дислокация, расположенная в плоскости скольжения (плоскости рисунка), закреплена в точках А и А1 (рис. 5, I). Такое закрепление может быть при пересечении данной дислокации другими дислокациями, чужеродными атомами и т. д.

Под действием возрастающего напряжения т дислокация выгибается, пока не примет форму полусферы (рисунок 5, II). Дальнейшее распространение дислокации происходит самопроизвольно путем образования двух спиралей (рисунок 5, III и IV). В точке С спирали встречаются (рисунок 5, IV), что приводит к образованию внешней замкнутой петли дислокации и нового участка дислокаций, занимающего исходную позицию А и А1 (рисунок 5, V).

Рисунок 5 - Cхема последовательных стадий источника Франка-Рида

Внешняя замкнутая дислокационная петля разрастается до внешней поверхности кристалла (зерна, блока), что приводит к элементарному сдвигу. Новая дислокация А - А1 (рисунок 5, V) под действием напряжения т начинает снова выгибаться, как описано выше. Если продолжает действовать напряжение т, то из одного источника могут образоваться сотни дислокаций, и прекратятся они лишь в том случае, когда на пути развивающейся петли дислокаций встретится препятствие - новые системы дислокаций, частицы избыточных фаз, границы зерна и т. д.

Изменение формы и размеров поликристаллического металла в результате пластической деформации в той или иной мере связано с изменением формы отдельно взятого зерна. Поэтому при пластической деформации металл претерпевает структурные изменения, что ведет к изменению механических и других свойств металла. В деформируемом металле с увеличением степени деформации увеличиваются его прочностные характеристики. Явление изменения структуры и увеличение механических свойств металла в процессе пластической деформации называется наклепом или упрочнением.

Явление упрочнения в настоящее время объясняет теория дислокаций. Упрочнение - это увеличение сопротивляемости сдвигу, которое вызывается накоплением (повышением плотности) дислокаций при пластической деформации. Продвижение дислокаций по кристаллу затрудняется в связи со скоплением их у препятствий. Такими препятствиями могут быть другие дислокации, точечные дефекты кристаллов, границы зерен и т.д. В результате плотность дислокаций значительно возрастает. Кроме того, упрочнение вызывается также торможением дислокаций в связи с измельчением зерен, искажением решетки металла, возникновением напряжений. Особенно эффективными «барьерами» для дислокаций являются границы зерен.

В результате пластической деформации при низкой температуре металл не только упрочняется, но также изменяются многие его свойства. Более интенсивно изменение свойств происходит в области малых деформаций. При больших деформациях свойства, изменяются в меньшей степени.

Рисунок 6 - Влияние пластической деформации на свойства материала

На рисунке 6 показан характер изменения свойств металла с увеличением степени пластической деформации.

Кривая 1 характеризует изменение твердости НВ, предела прочности уВ, предела текучести уТ, растворимости в кислоте, электросопротивления и др.

Кривая 2 характеризует удлинение д и уменьшение поперечного сечения при растяжении, ударную вязкость ак, теплопроводность, плотность и др.

Применительно к механическим свойствам металлов следует отметить, что с увеличением степени пластической деформации характеристики прочности возрастают, а характеристики пластичности убывают.

Появление наклепа при деформации позволяет в широких пределах регулировать конечные свойства металлоизделий. Холодной пластической обработкой (прокаткой, волочением и др.) можно в 2-3 раза повысить предел прочности и увеличить предел текучести. Например, для стали, содержащей 0,3%С, при степени деформации 70% прочность увеличивается с 500 до 950 МПа.

С другой стороны, упрочнение заметно увеличивает сопротивление металла пластической деформации, а это увеличивает усилия, необходимые при деформировании. Одновременно с этим наклеп вызывает понижение пластических свойств металла, что приводит к опасности образования трещин, расслоений и других дефектов при дальнейшей деформации. Так, у той же стали с содержанием 0,3%С относительное удлинение, которое является одним из показателей пластических свойств, при степени деформации 70% снижается с 30 до 2%, т.е. примерно в 15 раз.

В наклепанном металле в результате пластической деформации происходит искажение кристаллической решетки. Атомы в такой решетке стремятся к перестройке, приводящей к уменьшению ее искажений, т.е. стремятся к более устойчивому состоянию. При низких температурах подвижность атомов мала. С повышением температуры она увеличивается, начинают развиваться процессы, которые приводят металл к равновесному состоянию.

Задание 4

Легированные конструкционные стали. Их марки, свойства, область применения

Ответ:

К конструкционным сталям, применяемым для изготовления разнообразных деталей машин и конструкции, предъявляют следующие требования: высокий комплекс механических свойств, обеспечивающих надежную и длительную работу машин, высокая прочность, пластичность; сопротивление ударным нагрузкам, знакопеременным нагрузкам, сопротивление усталости, технологичность, т.е. хорошая обрабатываемость, давлением, резанием, хорошая свариваемость, низкая стоимость.

Для обеспечения работоспособности деталей конструкционная сталь должна обладать высокой конструктивной прочностью, надежностью и долговечностью.

Конструкционная прочность - это прочность, которую имеет сталь в реальных условиях применения.

Надежность - свойство материала противостоять хрупкому разрушению.

Долговечность - это свойство материала сопротивляться развитию постепенного разрушения и потере работоспособности в течение заданного времени (ресурс) [4].

Высокая конструкционная прочность стали достигается путем рационального выбора химического состава, режимов термической обработки, методов поверхностного упрочнения, улучшением металлургическою качества.

Решающая роль в составе конструкционной стали отводится углероду, он повышает прочность, понижает пластичность и вязкость, повышает порог хладноломкости, увеличивая чувствительность к хрупкому разрушению, поэтому С ? до 0,6% (редко выше).

Легирующие элементы повышают конструкционную прочность за счет высокой прокаливаемости, уменьшения критической скорости закалки, измельчения зерна, упрочнения феррита. Легирующие элементы повышают устойчивость против отпуска за счет торможения диффузионных процессов. Проведение отпуска при более высоких температурах дополнительно снижает закалочные напряжения.

Итак, легированная сталь - сталь, в которую в процессе легирования в определенных количествах вводят специальные элементы, обеспечивающие требуемые свойства. Такие элементы называют легирующими. Они могут повышать прочность и коррозионную стойкость стали и снижать опасность ее хрупкого разрушения.

Для легирования стали используются следующие химические элементы: марганец (Mn) - Г; кремний (Si) - С; хром (Cr) - Х; никель (Ni) - Н; медь (Cu) - Д; азот (N) - А; ванадий (V) - Ф; ниобий (Nb) - Б; вольфрам (W) - В; селен (Se) - Е; кобальт (Co) - К; бериллий (Be) - Л; молибден (Mo) - М; бор (B) - Р; титан (Ti) - Т; алюминий (Al) - Ю. [4]

В общем случае стали маркируют цифрами и буквами. Пример расшифровки стали марки 12Х2Н4А: 12 - 0,12% углерода, Х2 - 2% хрома, H4 - 4% никеля, А - высококачественная сталь (в конце качественных сталей она не ставится).

По назначению легированные стали классифицируют на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами.

Конструкционные легированные стали характеризуются высокой прочностью к механическим нагрузкам и хорошей пластичностью, вязкостью.

Конструкционные легированные стали находят широкое применение в различных отраслях машиностроения для изготовления металлоконструкций и деталей машин, работающих в тяжелых условиях. Эти стали делят на цементуемые, улучшаемые и высокопрочные.

Цементуемые легированные стали (ГОСТ 4543-71). Цементуемые стали - это низкоуглеродистые (до 0,25 С), низко- (до 2,5%) и среднелегированные (2,5-10% суммарное содержание легирующих элементов) стали. Эти стали (таблица 3) предназначены для деталей машин и приборов, работающих в условиях трения и испытывающих ударные и переменные нагрузки.

Таблица 3 - Цементуемые легированные стали

Работоспособность таких деталей зависит от свойств сердцевицы и поверхностного слоя металла. Цементуемые стали насыщают с поверхности углеродом (цементуют) и подвергают термической обработке (закалке и отпуску). Такая обработка обеспечивает высокую поверхностную твердость (HRC 58-63) и сохраняет требуемую вязкость и заданную прочность сердцевины металла.

Улучшаемые легированные стали (ГОСТ 4543-71). Это среднеуглеродистые (0,25-0,6% С) и низколегированные стали. Для обеспечения необходимых свойств (прочности, пластичности, вязкости) эти стали (таблица 4) термически улучшают, подвергая закалке и высокому отпуску (500-600°С).

Таблица 4 - Улучшаемые легированные стали

Высокопрочные легированные стали. Улучшаемые и цементуемые стали после термической обработки дают прочность до ув = 1300 МПа и вязкость до КС = 0,8-1,0 МДж/м2. Для создания новых современных машин такой прочности недостаточно. Необходимы стали с пределами прочности ув = 1500-2000 МПа. Для этих целей применяют комплексно-легированные и мартенситостареющие стали (таблица 5).

Таблица 5 - Высокопрочные легированные стали

Примечания:

1) Показатели механических свойств в числителе - после закалки от 900 °С и низкого отпуска при 250 °С, в знаменателе - после изотермической закалки.

2) Показатели механических свойств для стали в состоянии после закалки на воздухе и последующего старения.

Комплексно-легированные стали - это среднеуглородистые (0,25-0,6%?С) легированные стали, термоупрочняемые при низком отпуске или подвергающиеся термомеханической обработке.

Мартенситостареющие стали - это новый класс высокопрочных легированных сталей на основе безуглеродистых (не более 0,03% С) сплавов железа с никелем, кобальтом, молибденом, титаном, хромом и другими элементами. Мартенситостареющие стали закаливают на воздухе от 800-860°С с последующим старением при 450-500°С.

Арматурой называют гибкие или жёсткие стержни, используемые при выполнении строительно-монтажных работ и размещаемые в бетоне в соответствии с конструктивными требованиями.

Арматуру в железобетонных конструкциях применяют для усиления их несущей способности. Арматура подразделяется на рабочую арматуру и монтажную. Рабочую арматуру устанавливают в бетонные конструкции для их усиления и подразделяют на арматуру продольную и поперечную.

В строительстве при производстве железобетонных работ в качестве арматуры применяют конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества и конструкционные низколегированные стали. Сталь углеродистая обыкновенного качества (ГОСТ 380-71) подразделяется на три группы: А, Б, В.

Углеродистая сталь обыкновенного качества группы А включает марки: Ст0, Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4, Ст5, Ст6. Сталь группы Б - от марки БСт0 до марки БСт6. Группа В - от марки ВСт1 до марки ВСт5. Цифры марок от 0 до 6 соответствуют условному номеру, который присваивается стали в зависимости от ее механических свойств и химического состава. Степень раскисления в марке стали обозначается индексами: кп - кипящая, пс - полуспокойная, сп - спокойная.

В углеродистых сталях обыкновенного качества группы А нормируются механические свойства: временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение, способность к изгибу в холодном состоянии. В зависимости от сочетаний указанных свойств сталь разделяется на три категории: 1, 2, 3. Сталь группы Б нормируется по химическому составу. Она делится на две категории: 1, 2. В углеродистых сталях группы В нормируются механические свойства и химический состав. Эта группа подразделяется на шесть категорий: 1, 2, 3, 4, 5, 6.

При производстве арматурных изделий применяются низкоуглеродистые стали марок Ст3 и Ст5.

Стали марок ВСт1-ВСт3 всех категорий и степеней раскисления должны поставляться с гарантией свариваемости. Свариваемость углеродистой стали (ГОСТ 380-71) обеспечивается технологией изготовления и соблюдением всех требований по химическому составу, предъявляемых к стали Б и В. Сталь марок ВСт1, ВСт2, ВСт3 всех категорий и всех степеней раскисления, в том числе и с повышенным содержанием марганца, поставляется с гарантией свариваемости.

Низколегированные конструкционные стали (ГОСГ 5781-82) также широко используются для изготовления арматуры. Свариваемость низколегированной арматурной стали всех марок, кроме 80С обеспечивается ее химическим составом и технологией изготовления. Низколегированные стали, содержащие легирующих компонентов 2,5 % и углерода до 0,22%, как правило, обладают хорошей свариваемостью. Применяемые для изготовления арматуры железобетонных конструкций низкоуглеродистые стали марок 18Г2С, 25Г2С, 25ГС, 20ХГ2Ц относятся к категории удовлетворительно свариваемых. При наличии в стали углерода более 0,25 % в зоне сварного шва могут возникнуть закалочные структуры и трещины, а также поры вследствие выгорания углерода.

Повышение прочности арматурных сталей достигается термическим упрочнением и механической вытяжкой.

Легированные стали специального назначения подразделяются на две группы: металл термический легированный сталь

1) стали с особыми физическими свойствами,

2) стали с обычными химическими свойствами.

Стали с особыми физическими свойствами применяют для изготовления деталей машин и механизмов, обладающих этими свойствами. Так, в электротехнике для изготовления постоянных магнитов, электромагнитов, трансформаторов применяют сплавы, имеющие большую магнитную проницаемость. Для элементов электронагревательных устройств, реостатов нужны сплавы с высоким омическим сопротивлением. В приборах, где ферромагнитные материалы могут повлиять на точность показаний, применяются немагнитные сплавы. Все эти свойства стали приобретают за счет введения легирующих примесей. Они являются высоколегированными.

Стали и сплавы с высоким омическим сопротивлением состоят из хрома и никеля. Их марки Х15Н60, Х20Н80 и др.

Магнитотвердые сплавы идут на изготовление постоянных магнитов. Их марки 52КФ11, 52 Кф13 (первая цифра - содержание кобальта, цифра после буквы Ф - содержание ванадия в %).

Магнитомягкие сплавы марок 50 Н (50% Ni), З4НКМ, 38НС и др. используют для изготовления сердечников, трансформаторов, электромагнитов.

Немагнитные стали - являются заменителями цветных металлов в электромашиностроении. Применяются стали марок Н25, 55Н9Г9.

Износоустойчивые стали используются для изготовления рабочих элементов землеройных машин, шаровых мельниц и других сильно изнашивающихся деталей. К ним относятся высокмарганцовистые стали марки Г13. Существуют и другие сплавы с особыми физическими свойствами.

К группе сплавов с особыми химическими свойствами относятся высоколегированные коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные стали.

Коррозионостойкие (нержавеющие) стали - это высокохромистые стали марок 12Х13, 20Х13, 30Х13 и другие. (первая цифра указывает на содержание углерода в десятых долях %, остальные - содержание хрома в %). Кроме хрома, в состав сталей вводятся никель, титан, ванадий (марки коррозионостойких сталей 10Х13Н3, 14Х17Н2 и другие.)

Жаростойкие (окалиностойкие) стали не окисляются при действии высоких температур и небольших нагрузок. Стойкость против окисления в этих сплавах создается за счет введения хрома, алюминия, кремния. Марки жаростройких сталей Х28, Х5, 1Х12СЮ и др. Из них изготавливаются камеры сгорания, чехлы к термопарам, муфели.

Жаропрочные стали сохраняют прочность при высоких температурах и могут работать в этих условиях под действием больших нагрузок (детали реактивных двигателей, лопасти паровых и газовых турбин). Жаропрочные стали являются одновременно и жаростойкими. Марки жаропрочных сталей: ХН70ВМТЮ, ХН75МБТЮ и другие стали.

Список использованных источников

1. Волгин Н.А., Рыбаковский Л.Л. Материаловедение: учебник для ВУЗов. - М., 1998. - 135 с.

2. Курчаткин В.В., ТельновН.Ф., Ачкасов К.А. и др.; под ред. Курчаткина В.В. Надежность и ремонт машин. - М.: Колос, 2000. - 776 с.

3. Ржевская СВ. Материаловедение: учебник, 3-е издание. - М., 2003. - 190 с.

4. Сидорин И.И. Косолапов Г.Ф. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. 2006. - 215 с.

5. Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение. - М., 2006. - 263 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Термическая обработка металлов и ее основные виды. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении. Основы химико-термической обработки. Цементация, азотирование, нитроцементация и цианирование, борирование и силицирование стали.

    реферат [160,5 K], добавлен 17.12.2010

  • Методика производства стали в конвейерах, разновидности конвейеров и особенности их применения. Кристаллическое строение металлов и её влияние на свойства металлов. Порядок химико-термической обработки металлов. Материалы, применяющиеся в тепловых сетях.

    контрольная работа [333,8 K], добавлен 18.01.2010

  • Виды термической обработки металлов. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении. Образование аустенита. Рост аустенитного зерна. Снятие напряжения после ковки, сварки, литья. Диаграммы изотермического образования аустенита.

    презентация [50,4 K], добавлен 14.10.2013

  • Физико-химические основы термической и химико-термической обработки материалов. Структуры и превращения в системе железо-углерод. Защитно-пассивирующие неорганические и лакокрасочные покрытия. Основы строения вещества. Кристаллизация металлов и сплавов.

    методичка [1,2 M], добавлен 21.11.2012

  • Изменение механических, физических и химических свойств углеродистых конструкционных и инструментальных сталей в результате химико–термической обработки. Марки сталей, их назначение и свойства. Структурные превращения при нагреве и охлаждении стали.

    контрольная работа [769,1 K], добавлен 06.04.2015

  • Физические свойства металлов. Способность металлов отражать световое излучение с определенной длиной волны. Плотность металла и температура плавления. Значение теплопроводности металлов при выборе материала для деталей. Характеристика магнитных свойств.

    курс лекций [282,5 K], добавлен 06.12.2008

  • Определение причин и описание механизма необратимости пластичной деформации металлов. Изучение структурных составляющих сплавов железа с углеродом, построение кривой охлаждения сплава. Описание процессов закаливаний углеродистых сталей, их структура.

    контрольная работа [596,1 K], добавлен 18.01.2015

  • Процессы, протекающие в стали 45 во время нагрева и охлаждения. Применение стали 55ПП, свойства после термообработки. Выбор марки стали для роликовых подшипников. Обоснование выбора легкого сплава для сложных отливок. Способы упрочнения листового стекла.

    контрольная работа [71,5 K], добавлен 01.04.2012

  • Сущность и назначение термической обработки металлов, порядок и правила ее проведения, разновидности и отличительные признаки. Термомеханическая обработка как новый метод упрочнения металлов и сплавов. Цели химико-термической обработки металлов.

    курсовая работа [24,8 K], добавлен 23.02.2010

  • Требования к конструкционным материалам. Экономические требования к материалу определяются. Марки углеродистой стали обыкновенного качества. Углеродистые качественные стали. Цветные металлы и сплавы. Виды термической и химико-термической обработки стали.

    реферат [1,2 M], добавлен 17.01.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.