Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
3. Какие основные виды термообработки используют в технике?
4. Какие виды отпуска используют для углеродистых и легированных сталей?
5. Какую термообработку следует использовать для снижения количества или полного превращения остаточного аустенита?
Тесты по теме 2
Тест 1. Являются ли феррит (Ф), аустенит (А) и цементит (Ц) фазовыми или структурными составляющими в сталях?
1.1. Ф, А и Ц – фазовые составляющие;
1.2. Ф. А и Ц структурные и фазовые составляющие;
1.3. в заэвтектоидных сталях Ф не может быть структурной составляющей.
Тест 2. При каких температурах и концентрациях углерода в системе Fe-С сосуществуют три фазы?
2.1. таких точек нет;
2.2. такая точка только одна – С (11470С, С = 4,3%);
2.3. таких точек три – эвтектическая, перитектическая и эвтектоидная.
Тест 3. Чему равно количество перлита в сталях с 0,8% углерода?
3.1. 30%;
3.2. 70%;
3.3. 100%.
Тест 4. В соответствии с диаграммой Fe-C какие фазы устойчивы ниже линии ЕСР?
4.1. А, Л (ледебурит), Ц;
4.2. Л и Ц;
4.3. А и Ц.
Тест 5. После каких термообработок в сталях фиксируется мартенсит?
5.1. после отжига;
5.2. после отпуска;
5.3. после закалки.
Тема 3. Конструкционные стали
3.1. Конструкционные углеродистые стали
Углеродистые стали являются одной из групп конструкционных сталей, широко используемых в различных отраслях промышленности.
Они делятся на низкоуглеродистые (до 0,3% углерода), среднеуглеродистые (от 0,3 до 0,7 %) и высокоуглеродистые ( > 0,7 %)
Многие эксплуатационные и технологические характеристики таких сталей зависят от способа раскисления и содержания примесей.
Помимо химического состава, конструкционные стали классифицируют по их качеству, способам раскисления и назначению.
По способам раскисления, стали делятся на кипящие (кп), раскисляемые только марганцем (в них много кислорода), полуспокойные (пс), раскисляемые марганцем и кремнием, спокойные (сп), раскисляемые Mn, Si и Al.
По качеству, стали делят на стали обыкновенного качества, качественные и высококачественные. Группа качества определяется суммарным присутствием примесей, в первую очередь серы и фосфора.
Стали обыкновенного качества
К сталям обыкновенного качества относятся стали углеродистые с содержанием серы < 0.06 %, а фосфора от 0,04 до 0,07 %. Их делят на три группы: А, Б и В.
Маркируются эти стали как Ст1, Ст3, БСт5, ВСт4, ВСт6. Буква указывает группу, цифра – категорию, в группе А – буква в марке не ставится (буква А перед маркой конструкционных сталей используется для, так называемых, автоматных сталей, т. е. обрабатываемых на станках-автоматах).
Механические свойства сталей обыкновенного качества меняются в интервале sв от 320-400 Мпа и d= 33 % - для Ст1; и sв от 380-470 Мпа и d = 27-25% - для Ст3; величина sв для Ст6 равна 600 Мпа и d = 12 %. Для сварных конструкций предпочтительнее использовать спокойные и полуспокойные стали марок Ст3сп, ВСт4сп, ВСт5. Они менее склонны к термическому и деформационному старению, у них низкий порог хладноломкости (для Ст3сп он равен –400С).
Углеродистые стали обыкновенного качества в продовольственном машиностроении широко используется для сварных и несварных конструкций в аппаратах, работающих в условиях циклических нагрузок: Ст3сп для корпусов сосудов, работающих при температурах до 2000С и давлениях не выше 1,6 атмосфер. Стали марок ВСт3, ВСт4 могут работать при изготовлении сосудов аппаратов, работающих при температурах до 4000С и давлениях до 5 атмосфер.
В хлебопекарной промышленности, на элеваторах, в свёклоперерабатывающей промышленности стали марок Ст3, Ст5 используются для изготовления дёж, различных валов, цепей и др. изделий.
Качественные углеродистые стали содержат меньшее количество примесей (меньше 0,04 % серы и 0,04 % фосфора). Принадлежность углеродистых сталей к качественным отмечается в маркировке двумя цифрами, означающими содержание углерода в сотых долях процента (напр., т08 – сталь с содержанием 0,08 % С, 10 – с 0,10 % С, 45 – 0,45 % С и т. п.)
Стали 08, 08кп, 10, 10кп обычно применяют для глубокой вытяжки (при штамповке изделий) и не требуют термической обработки. Сталь 08кп, используется в качестве тары в консервной промышленности. Но для предотвращения коррозии ее обязательно подвергают лужению (покрытию оловом) и защите специальными пищевыми лаками. Среднеуглеродистые качественные стали (30, 35, 45, 50) также используются для широкого круга изделий (шатуны, коленчатые валы, зубчатые колеса, кулачки распределительных валов).
В пищевой промышленности углеродистые качественные стали применяют для изготовления корпусов выпарных аппаратов, змеевиков и других, работающих с неагрессивными и малоагрессивными пищевыми средами.
Качественные высокоуглеродистые стали (70, 80, 85) имеют достаточно высокие прочностные свойства (sв для стали 70 равно 730 Мпа при d = 9-10 %, для стали 85-1150 и 6 % соответственно).
Применяются эти стали после закалки и отпуска для изготовления высоконагруженных деталей, испытывающих вибрационные нагрузки (пружин, рессор, упругих колец и др.).
Высокоуглеродистые стали марок У10 и У12 (с содержанием углерода 1,0 и 1,2% соответственно) используют для изготовления магнитов и в пищевой промышленности применяют для удаления металлических опилок из муки, круп и др.
3.2. Легированные конструкционные стали
Легирующие элементы вводят в стали для повышения конструкционной прочности. Наиболее дешёвыми легирующими элементами являются кремний и марганец, относительно дорогими – хром, никель, титан, ещё более дорогими – молибден и вольфрам. Поэтому последние из указанных легирующих элементов добавляются в небольших количествах к конструкционным сталям, содержащим другие легирующие элементы.
По легированности стали делятся на группы: 1) низколегированные (менее 5 % легирующих элементов в сумме), 2) среднелегированные (от 5 до 10 %) и 3) высоколегированные (более 10 % легирующих элементов).
Легирующие элементы, снижая скорость диффузии всех компонентов, снижают критическую скорость охлаждения при закалке, повышают устойчивость аустенита, улучшают прокаливаемость сталей. Возможность использования масла в качестве закаливающей среды, снижает коробление деталей, поэтому масло целесообразно использовать при закалке изделий малых размеров.
Присутствие легирующих элементов в сталях отмечается в маркировке буквами русского алфавита: А – азот (но буква обязательно ставится в середине марки, потому что буква А в конце означает, что сталь высокого качества), Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, Е – селен, К – кобальт, М – молибден, Н – никель, П – фосфор, Р – бор (ставится обязательно в конце марки), С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, Х – хром, Ц – цирконий, Ч – редкоземельные элементы, Ю – алюминий. Содержание компонентов в процентах записывается цифрами, стоящими в маркировке после обозначения элемента. Если содержание элемента менее 1,5, то за буквенным обозначением цифра не ставится. Содержание углерода в легированных сталях обозначается двузначным числом, соответствующим сотым долям процента, например, сталь 40ХН означает, что в ней содержится 0,4 % углерода и примерно по 1-1,5 % хрома и никеля. Сталь 18Х2Н4МА – содержит 0,18 % углерода, 2 % хрома, 4 % никеля, менее 1 % молибдена и относится к высококачественным сталям (буква А в конце маркировки).
Хотя наибольшая относительная экономическая эффективность достигается при применении высоколегированных и сложнолегированных сталей вместо нелегированных, более широкое распространение и абсолютную экономическую выгоду даёт применение низколегированных сталей. К числу низколегированных конструкционных сталей относятся 17ГС (0,17 % С, 1-1,2 % МП, до 0,7 % Si), 14ХГС, 35ХМ, 40ХН, 30ХГСА и др. Хромистые стали 15Х, 20Х относятся к числу дешёвых сталей нормальной прочности (sв = 700 МПа, d = 12 %). Эти стали подвергаются цементации, в результате чего твёрдость поверхностных слоёв достигает 58 – 62 единиц НRС. Их используют для изготовления небольших деталей (сечением до 25мм), работающих при средних нагрузках.
Более высокие прочностные свойства достигаются в хромоникелевых сталях 20ХНЗА, 12Х2Н4А. После закалки и отпуска прочность этих сталей достигает 850-860 МПа, при d = 10-11 %.
Ещё более высокая прочность достигается в сталях 18Х2Н4ВА и 1Х2Н4М (до sв =950 МПа, d = 12 %).
Вместо приведённых, сравнительно дорогих, марок сталей высокой прочности можно добиваться в дешёвых хромомарганцевых сталях, легированных титаном, после цементации. Примером может служить сталь 18ХГТ. Присутствие титана в ней в количестве 0,06-0,12 % приводит к образованию мелких частиц карбида титана и существенному измельчению зерна. После закалки и отпуска в сердцевине изделия получают прочность 1150 МПа при d = 10 %. Легирование стали 18ХГТ бором (марка 18ХГТР) приводит к ещё большему измельчению зерна, увеличению устойчивости аустенита (вероятность протекания мартенситного превращения зависит от размеров зерна), повышает прокаливаемость изделий до диаметра ~ 40мм.
Из низколегированных конструкционных сталей в пищевой промышленности изготавливают днища теплообменных аппаратов, различные трубы и трубные решётки, фланцы и различные крепежные детали. Стали 20Х, 40ХН, 30ХГСА и др. разрешены для изготовления деталей непосредственно контактирующих с пищевыми средами.
3.3. Высокопрочные легированные стали
К высокопрочным относятся стали, предел прочности которых достигает 1800-2000 и более МПа, но обязательно в сочетании определённого запаса вязкости (аК не должна быть менее 0,2 МДж/м2).
Указанным сочетанием свойств обладают: 1)среднеуглеродистые стали после термомеханической обработки либо комплексно-легированные среднеуглеродистые стали после закалки и низкого отпуска, 2) мартенситно-стареющие стали, 3) метастабильные аустенитные стали, получившие название ПНП и ПНД сталей.
Из числа среднеуглеродистых сталей, свойства которых повышаются только термообработкой (закалка с 9000С + отп. 2500С) можно отметить стали марок 30ХГСНА, 40ХГСН3ВА. Их свойства характеризуются для первой (sв=1850 МПа, KCU=0,55 МДж/м2, для второй (sв=2000 МПа, KCU=0,45 МДж/м2.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
Основные порталы (построено редакторами)