Основы материаловедения и технология общеслесарных работ (стр. 5 )

Таблица 8.2

Химический состав стали	А35Е (Сталь автоматная)	У9А	12ХН2ЮА
Углерод	0,35	0,9	0,12
Вредные примеси	Сера	0,035	0,015	0,015
Фосфор	0,04	0,025	0,025
Полезные примеси	Марганец	0,3	0,3	0,3
Кремний	0,3	0,3	0,3
Легирующие элементы	Хром	-	-	1,0
Никель	-	-	2,0
Алюминий	-	-	1,0
Селен	1,0	-	-
Железо	97,975	98,46	95,24
ИТОГО	100	100	100

Задание №2

Написать, какие свойства изменили легирующие элементы в ваших сталях. При ответе на второй вопрос пользуйтесь таблицей 8.3

Легирующие элементы	Cr	Ni	W	V	Ti	Co	Mo	AL	Сu
Увеличивает твёрдость	Ххххх ххххх	Ххххх ххххх	Ххххх ххххх	Ххххх ххххх
Увеличивает прочность	Ххххх ххххх	Ххххх ххххх	Ххххх ххххх	Ххххх ххххх
Увеличивает коррозионную стойкость	Ххххх ххххх	Ххххх ххххх
Усиливает пластичность	Ххххх ххххх
Высокая прочность	Ххххх ххххх
Высокая пластичность	Ххххх ххххх
Повышает ударную вязкость	Ххххх ххххх	Ххххх ххххх
Увеличивает прокаливаемость	Ххххх ххххх
Увеличивает жаростойкость	Ххххх ххххх	Ххх ххх
Повышает упругость	Ххххх ххххх
Увеличивает антикоррозион-ные свойства	Хх Хх хх
Увеличивает красностойкость	Ххххх ххххх	Ххххх ххххх

Пример выполнения задания № 2

12ХН2ЮА

Хром увеличивает 1.Твёрдость 2.Прочность 3.Пластичность  4. Коррозионную стойкость

Никель увеличивает 1.Коррозионную стойкость. 2. Прочность  3. Ударную вязкость 

Прокаливаемость

  Алюминий увеличивает 1.жаростойкость

Буква А в конце марки обозначает, что сталь высококачественная.

Таблица 8.3 Влияние легирующих элементов на свойства черных металлов

Пример выполнения задания № 3

А35Е-сталь автоматная с добавлением селена. Сталь предназначена для изготовления стандартных деталей с резьбой на станках автоматах.

Контрольные вопросы

Перечислить области применения автоматных сталей Назвать коррозионностойкие легирующие элементы Назвать 5 обозначений легирующих элементов Перечислить вредные примеси для стали Рассказать о необходимости применения легирующих элементов

Литература:

1. «Материаловедение»- Москва.: «ДРОФА» 2009 г.

2. «Материаловедение и технология конструкционных материалов».- Москва.:  «ВШ» 2004 г.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

Тема: Химико-термическая обработка и поверхностное упрочнение стали.

Цель практической работы:

Формирование умений определять разновидности и назначение химико-термической обработки. Развивать техническое мышление. Воспитание привычки своевременно выполнять работы.

Содержание отчёта:

Номер работы, тема, цель. Заполнить таблицу 9.1«Основные характеристики химико-термической обработки» по вариантам. Варианты 1-10 Азотирование, борирование. Варианты 11-20 Алитирование, хромирование. Варианты 21-35 Цианирование, нитроцементация

Теоретические сведения

Химико-термическая обработка-это процесс химического и термического воздействия на поверхностный слой стали с целью изменения свойств, структуры и состава. Химико-термическая обработка повышает твёрдость поверхности стали, её износостойкость, коррозионную стойкость, кислотоустойчивость и другие свойства. Химико-термическая обработка основана на диффузии атомов различных химических элементов в кристаллическую решетку железа при нагреве в среде, содержащей эти элементы.

Таблица № 9.1 Основные характеристики ХТО

№	Перечень вопросов	Цементация (пример выполнения задания)	Ваш вариант по заданию
1	Сущность обработки	Насыщение поверхностного слоя стали атомами углерода
2	Цель процесса насыщения	Увеличить твёрдость и износостойкость
3	Температура процесса насыщения	840-920 0С
4	Среда насыщения	Древесный уголь, углекислые соли
5	Степень насыщения	0,8-1,2% углерода
6	Продолжительность процесса насыщения	6-14часов
7	Глубина слоя насыщения	0,5-2 мм
8	Какие стали подвергаются ХТО	Углеродистые и легированные с содержанием углерода 0,15; 0,20; 0,25.
9	Марки стали	15, 20, 15Х, 25ХГТ, 20ХНМ, 2ХН3А, …
10	Рекомендуемые: Предварительные и последующие обработки	1.Мех. обработка 2.Цементация 3.Закака неполная 4.Отпуск низкий
11	Детали	Шестерни, валы, оси и т. д.

Контрольные вопросы:

Перечислите виды химико-термической обработки стали. Расскажите принцип действия карбюризатора. Назовите цель поверхностного упрочнения металлорежущих элементов. Перечислите способы цементации. Расскажите о назначении химико-термической обработки.

Литература: 

1. Материаловедение: учебное пособие -  М.: Дрофа, 2009. -352с.

2. Материаловедение: М.: Издательство «АГАРА», 1999. –180 с.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4

Тема: Изучение микроструктуры и область применения стали

Цель практической работы: Формирование навыков классифицирования углеродистых сталей.

Содержание отчёта:

1. Номер работы, тема, цель.

2. Зарисовать и описать микроструктуру углеродистых сталей.

1. Задания по вариантам:

1. Вариант 0,2% «С»; 1,0% «С»  №1-6

2. Вариант 0,75% «С»; 1,2% «С»  №7-14

3. Вариант 0,8% «С»; 0,3% «С»  № 15-21

4. Вариант 0,5% «С»; 1,2% «С»  №22-30

2. Вычертить диаграмму состояния железо-цементит сталей и указать на шкале концентрацию, процентное содержание углерода, крестиком отметить положение заданных сталей.

3. Вычертить таблицу для заданных сталей, указать марки сталей согласно вашему процентному содержанию углерода, а также ГОСТ на выбранные стали.

4. Написать область применения ваших сталей.

Теоретические сведения

Стали обыкновенного качества обозначаются Ст и применяются в строительстве.

Конструкционные стали качественные применяемые в машиностроении обозначаются словом Сталь. Число за словом сталь обозначает содержание углерода в сотых долях процента.

Стали инструментальные обозначаются буквой У. Число за буквой У обозначает содержание углерода, в десятых долях процента. Буква А в конце марки обозначает, что сталь высококачественная.

Наименование материала	Марки материалов	ГОСТ
Сталь углеродистая обыкновенного качества конструкционная	Ст0; Ст1; Ст2; Ст3; Ст4; Ст5; Ст6.	380 – 79
Сталь углеродистая качественная углеродистая	Сталь 10; Сталь 15; Сталь 20; Сталь 25; Сталь 30; Сталь 35; Сталь 40; Сталь 45;         Сталь 50; Сталь 55; Сталь 60; Сталь 65; Сталь 70; Сталь 75.	1050 – 74
Сталь инструментальная углеродистая	У7; У8; У9; У10; У11; У12; У13; У7А; У8А; У9А; У9А; У10А; У11А; У12А; У13А.	1435 – 74

Сталь	Содержание углерода	Марка стали	Структура стали	ГОСТ
Доэвтектоидная
Эвтектоидная
Заэвтектоидная

Пример заполнения таблицы: