История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Топ:
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2019-12-19 | 209 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
2. Связанный (в виде цементита) - белый чугун.
Б. По форме включений графита:
Пластинчатый – серый чугун.
Хлопьевидный – ковкий чугун.
Шаровидный – высокопрочный чугун.
В. По структуре
1. Белый, 2.Серый. 3.Ковкий;
Г.по химическому составу –
1. Легированный (специальнонго назначения)
2. Нелегированный (общего назначения).
Д. По типу структуры металлической основы (основы):
1. Ферритный. 2. Перлитный(Ф+Ц). 3. Ферритно – перлитный. (Ф+П).
111. ВИДЫ ЧУГУНОВ.
Серый (Пластинчатый) Ковкий (хлопьевидный) Высокопрочный (шаровидный)
А. БЕЛЫЙ ЧУГУН. (БЧ)
1. Это такой чугун, в котором большая часть углерода химически соединена с железом в виде цементита Fe3C.(карбид железа).
2. Цементит имеет светлый цвет, обладает большой твердостью (800 НВ) и хрупкостью.
3.Поэтому белый чугун также имеет в изломе светло-серый, почти белый цвет, очень тверд, не поддается механической обработке и сварке, поэтому ограниченно применяется в качестве конструкционного материала.
4. Общие сведения используются для:
а) получения ковких чугунов. (При длительном обжиге белого чугуна цементит в нем распадается и углерод выделяется в свободное состояние.),
б) на переплавку в сталь.
5. Удельный вес 7,4 – 7,7г/смз;
6. Температура плавления 1100 – 1150*С.
Б. Серый чугун (СЧ).
1.Это литейный чугун поступает в виде заготовок, в котором большая часть углерода находится в свободном состоянии в виде графита(пластинчатого типа).
2. Серый чугун мягок, хорошо сопротивляется износу, хорошо обрабатывается режущим инструментом, имеет хорошие демпфирующие свойства(гасит вибрации в 2-4 раза лучше стали) – поэтому применяется для изготовления фундаментов, рам кузнечных прессов, крупных эл. машин, к. валов.
|
3. В изломе имеет темно-серый цвет (чем темнее тем мягче).
4. Температура плавления серого чугуна 1200-1250°С. Удельный вес 6,6 -7,4г/см3.
- Чем больше в чугуне углерода, тем ниже температура его плавления и выше жидкотекучесть.
5. Прочность серого чугуна с пластинчатым графитом при растяжении находится в пределах 120...440 МПа, твердость 140...290 НВ.
6. Структура серых чугунов в зависимости от состава и условий охлаждения может быть с перлитной, перлитно-ферритной и ферритной основой.
7. По ГОСТ 1412-79 марку серого чугуна обозначают буквами СЧ и двумя числами СЧ – 35 - 46 из которых первое обозначает величину временного сопротивления чугуна при растяжении в МН/м2(например 35=35кг/мм2 = 350МПа =3500кг/см2) второе - то же, при изгибе (46= 46кг/мм2=460МПа=4600кг/см2).
В. Ковкий чугун (кч)
1. Получают из белого чугуна термической обработкой - длительной выдержкой при температуре 800-850°С.(отжиг).
1.1. Отливку медленно нагревают (в течении 20-25часов)до температуры 950-1000*С.
1.2. Выдерживают при этой температуре 10-15часов.
1.3. Снижают до температуры 720-740*С и выдерживают 25-30 часов.
2. При этом углерод в чугуне выделяется в виде хлопьев свободного углерода, располагающихся между кристаллами чистого железа.
3. В зависимости от режима термической обработки получают ковкий чугун ферритной или перлитной структур
4. Ковкий чугун обозначают буквами КЧ и двумя числами: первое - указывает временное сопротивление при растяжении, МН/м, второе - относительное удлинение, %.
5. Ковкий чугун по сравнению с серым чугуном обладает более высокой прочностью (300... 630 МПа), пластичностью и ударной вязкостью. Ковкий чугун имеет однородные свойства по сечению, в его отливках отсутствуют напряжения, ему присущи высокие механические свойства, он хорошо обрабатывается и применяется в автомобильной. с/х, текстильной промышленности
|
6. Состав основных элементов в ковком чугуне (в %): 2,3...3 С; 0,9... 16 Si; 0,3... 1,2 Мn; >0,15 Р и S
Г. Высокопрочный чугун (вч)
1. Получают из серого чугуна специальной обработкой - введением в жидкий чугун в электрической печи при температуре не ниже 1400°С чистого магния (Mg) или его сплавов.
2.В высокопрочном чугуне (ГОСТ 7293-85) углерод находится в виде шаровидного графита.
3. Содержание основных элементов в таких чугунах составляет (в %): до 38 С; 2.9 Si; 0,9 Мn; 0,1 Сг; 0,02 S; 0,1 Р; 0,08 Mg.
4. Чугуны с шаровидным графитом значительно превосходят по характеристикам серые чугуны. в частности по износо-, жаро- и коррозионной стойкости.
5.Применяется для деталей прокатных станов, кузнечно – прессового обордования, к. валов.
6. Предел прочности до 650 МПа. Б=12%.(относительное удлинение)
7 Высокопрочный чугун обозначают буквами ВЧ и двумя числами: первое - указывает временное сопротивление при растяжении, МН/м, второе - относительное удлинение, %.
Д. Легированные чугуны
1. Имеют специальные примеси Сr, Ni, благодаря которым повышаются его кислотостойкость, прочность при ударных нагрузках и др.
2. Классификация чугунов легированных:
2.1. жаростойкие хромовые чугуны, (алюминий, титан, молибден, вольфрам, хром).
2.2. коррозионно-стойкие чугуны, (хром, никель, медь).
2.3.износостойкие чугуны (кремний, титан, молибден. вольфрам)
2.4.другие.
3. Такие чугуны легируются хромом, никелем, кремнием, магнием, медью и другими элементами.
4. В легированных чугунах с содержанием до 10 % Ni, Сr и Мn и более имеют место перлитно-карбидные, бейнитные, мартенситные и аустенитные основы.
5. Магнитные чугуны: -
Применяют для изготовления корпусов эл. машин, рам, щитов,;
4. Немагнитный чугун
Применяют для изготовления кожухов и бондажей эл. машин. Состав (7-10% Мп +7-9% никеля)
5. Аустенитный чугун – кислотостойкий, жаропрочный, легируют никелем, хромом, медью, молибденом, ванадиеим.
6. НИРИЗИТ = 14% никеля + 2%хрома + 7% меди. – кислотостойкий.
7. Чугаль – жаростойкий = 20-25% алюминия.
Тема №5. СТАЛИ.
1. Общие сведения.
1. Сталь представляет собой сплав железа и углерода с незначительным содержанием кремния, марганца, фосфора и серы.
2. В углеродистой стали, в отличие от нержавеющей, отсутствуют легирующие элементы (молибден, хром, марганец, никель, вольфрам)
|
3. Свойства углеродистой стали сильно изменяются в зависимости от незначительного изменения содержания углерода. С ростом содержания углерода растут твердость и прочность стали, а ударная вязкость и пластичность снижаются. Содержание углерода от 0,02 до 2.14%. При содержании углерода более 2,14% сплав называется чугуном. Эвтектика стали =0,8%.
11. Классификация углеродистых сталей
А. В зависимости от химического состава сталь бывает углеродистая и легированная.
1. Углеродистая сталь делится на:
Сталь, в составе которой кроме углерода имеются легирующие компоненты (хром, никель, вольфрам, ванадий и т. д.), называется легированной.
2. Легированные сталибывают:
Б. По способу производства (ПО КАЧЕСТВУ).
1. Обыкновенного качества с содержанием серы до 0,6 % и фосфора до 0,7%.
Существует 3 группы сталей обыкновенного качества:
· Группа А. Поставляется по механическим свойствам без регламентации состава сталей. Стали эти обычно используются в изделиях без последующей обработки давлением и сваркой. Чем больше число условного номера, тем выше прочность и меньше пластичность стали.
· Группа Б. Поставляется с гарантией химического состава. Чем больше число условного номера, тем выше содержание углерода. В дальнейшем могут обрабатываться ковкой, штамповкой, температурным воздействием без сохранения начальной структуры и механических свойств.
|
· Группа В. Могут свариваться. Поставляются с гарантией состава и свойств. Эта группа сталей имеет механические свойства в соответствии с номерами по группе А, а химический состав – с номерами по группе Б с коррекцией по способу раскисления.
2. Качественную с содержанием серы до 0,030 % и фосфора до 0,035%. Сталь имеет повышенную чистоту и обозначается буквой А после марки стали.
3. Высококачественные содержание серы и фосфора не более 0,025%. Сталь имеет повышенную чистоту и обозначается буквой А после марки стали.
4. Особовысококачественные содержание серы и фосфора не более 0,015%. Сталь имеет повышенную чистоту и обозначается двойной буквой АА после марки стали.
В. По назначению стали могут быть:
1. Строительные для изготовления строительных конструкций.
2. Машиностроительные (конструкционные) – для изготовления конструкций, приборов, деталей машин, из них выделяют: -цементуемые; - автоматные (для ЧПУ); -улучшаемые; - высокопрочные; - рессорно-пружинные; - арматурные; - подшипниковые.
3. Инструментальные для изготовления измерительного и режущего инструмента (резец, сверло)
4.Стали с особыми физическими свойствами – коррозийностойкие, жаростойкие.
Г. По степени раскисления.
1. СП - спокойные. Раскисляются марганцем, алюминием, кремнием почти полностью, пластичные, застывают спокойно, без газовыделения.
2. КП – кипящие. Раскисляются только марганцем, но не полностью. Перед разливкой имеют много кислорода, который реагирует с углеродом, образуя окись углерода. При застывании слитка окись углерода выходит наружу в виде пузырьков (кипит). Свариваются плохо, идет на штамповку.
3. ПС – полуспокойные. Занимают среднее положение между КП и СП.
Д. Обозначение сталей по позициям.
1 -- 2 -- 3 -- 4 -- 5 - 6
В Ст3г ПС 5 Х2С А
1я позиция – группа стали по качеству.
2я позиция – символ стали,содержание углерода (0,3%) и 1% марганца.
3я позиция – степень раскисления.
4я позиция – категория стали (для группы А - 6 категорий; для группы Б – 2 категории; для группы В – 6 категорий).
5я позиция – дополнительные элементы - полезные примеси. (см. таблицу ниже.)
6я позиция – чистота по сере и фосфору.
Тема № 6. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ.
1. Сущность Т.О.
1. Термической обработкой называется совокупность операций: - нагрева, - выдержки, - охлаждения металлов и сплавов, находящихся в твердом, подогретом состоянии, с целью получения заданных свойств за счет изменения внутреннего строения и структуры.
|
2. Т.О. используется в качестве:
2.1. Промежуточной операции для улучшения: - обрабатываемости резанием; - давлением.
2.2. Как окончательная операция: - для придания особых свойств (прочность, пластичность, коррозийностойкость, жаростойкость).
Факторы Т.О.
-температура, время выдержки, скорость нагрева и охлаждения, среда нагрева и охлаждения.
11. Виды Т.О.
Различают три основных вида Т.О. металлов: - Собственно Т.О. – Химико – термическая обработка; - Термомеханическая обработка.
1. Собственно термообработка: предусматривает только температурное воздействие на металл в обычной среде.
- К ней относятся: отжиг, отпуск, закалка, нормализация, старение.
2. Химико - термическая обработка: нагрев и охлаждение осуществляется в определенной среде (азот, углерод), в результате которой металл насыщается элементами среды и приобретает особые свойства.
- К ней относятся: цементация, азотирование, цианирование.
3. Термо-механическая обработка: металл подвергается температурной обработке и одновременно температурному воздействию.
111. Собственно термическая обработка.
А. ОТЖИГ.
1. Это т.о. при которой металл нагревается до определенной температуры (350-1100*С), выдерживается при ней, а затем медленно охлаждается в термопечи.
2. Цель–получение менее твердой структуры, свободной от остаточных деформаций.
Б. ОТПУСК.
1. Это заключительная операция т.о.
2. Заключается в нагреве до 150 – 727*С, выдержке и охлаждении.
3. Цель: снятие остаточных деформаций после закалки или сварки.
В. ЗАКАЛКА.
1. Нагрев до температуры, выше фазовых превращений(1147*С). Выдержка при ней и быстрое охлаждение.
2. Цель: получение высокой твердости.
Г. НОРМАЛИЗАЦИЯ.
1. Это разновидность отжига с охлаждением на свободном воздухе.
2. Скорость охлаждения чуть больше обычного отжига.
3. Цель: устранение части крупно - зернистой структуры.
4. Применяется для: - в низкоуглеродистых сталях вместо отжига.
- для среднеуглеродистых сталей вместо улучшения (закалка + глубокий отпуск).
Д. СТАРЕНИЕ.
1. Это отпуск при невысоком нагреве.
2. Нагревают до 120 – 150*С, выдерживают при ней 10 – 35 часов.
3. Цель – не снижая твердости закаленной стали, стабилизировать размеры деталей. (это искусственное старение).
4. Естественное старение – это выдержка деталей и инструмента при комнатной температуре три и более месяца.
1У. Термо-механическая обработка.
А. Термо-механическая обработка.
1. Это сочетание пластической деформации стали в аустенитном состоянии (727-1239*С) с закалкой.
2. После закалки низкотемпературный отпуск при температуре 150-200*С.
3. Цель – получение очень высокой прочности при хорошей пластичности и вязкости.
4. Последовательность операций: деформация, закалка, отпуск.
Б. Механо-термическая обработка.
1. 1. Сочетает сначала закалку, потом деформирование.
2. Один из видов МТО это патентирование.
3. Патентирование – это термичекая обработка на троостит с последующей деформацией на 90-95%.
- она позволяет достичь предела прочности тонкой проволоки из высокоуглеродистой стали до 5000МПа.
У. Поверхностное упрочнение стали.
1. Поверхностная закалка – это вид Т.О. при которой закаливается только поверхностный слой изделия на заданную глубину, а сердцевина остается незакаленной.
2.Поверхностный слой обладает высокой твердостью или износостойкостью.
3. Методы поверхностной закалки:
3.1.Индукционный нагрев ТВЧ. 3.2. Нагрев газовым пламенем.
3.3.Закалка в электролите. 3.4. Лазерная закалка.
4. Толщина закаленного слоя чаще 1-3мм. но можно и 5-10мм.
У1. Химико – Термическая Обработка. (Х.Т.О.)
А. Общие положения.
1.ХТО – это тепловая обработка металла в химически активной среде.
2. Цель – изменение химических и физических свойств поверхностных слоев
.
3. ХТО основана на диффузии (переходе) атомов различных химических элементов в кристаллическую решетку железа, при нагреве в химической среде.
4.Глубина проникновения атомов зависит от: -состава стали; - температуры и времени насыщения.
5. Различают виды ХТО:
5.1. Цементация – насыщение углеродом.
5.2. Азотирование – насыщение азотом.
5.3. Цианирование (нитроцементация) – насыщение углеродом и азотом одновременно.
5.4.Диффузионная металлизация – насыщение поверхностного слоя металлами.
Б. Цементация.
1. Это процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом при температуре 920-950*С. Содержание углерода =0,8-1.0%.
2. Далее закалка и низкий отпуск при температуре 150*С.
3. Цель – получение твердой, износостойкой поверхности в сочетании с мягкой серцевиной.
4. Толщина (глубина) цементуемого слоя 0,5 -2,5мм.
5. Науглероживающая среда: - древесный уголь, раствор солей, природный газ.
В. Азотирование.
1. Это процесс насыщения поверхностного слоя стали азотом в течении 60 часов при температуре 500-600*С. Глубина насыщения 0.3-0.6мм.
2. Цель – придание поверхностному слою высокой твердости, коррозийностойкости, износостойкости.
3. Азот получают при нагреве аммиака (нашатырный спирт).
4. Азотируют только легированные хромом, молибденом, алюминием, титаном стали.
Закалка и отпуск не требуются.
Г. Цианирование (нитроцементация).
1. Это процесс совместного насыщения поверхностного слоя стали азотом и углеродом.
2. Цель – повышение твердости, износостойкости, коррозийностойкости при температуре 500 – 950*С.
2.1. При температуре 500*С, повышается коррозийностойкость.
2.2. При температуре 900*С повышается твердость.
Д. Диффузионная металлизация.
1. Это процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя материала различными металлами. Для придания: корозийностойкости и износостойкости.
2. Различают виды металлизации:
2.1. Алитирование: насыщение поверхности алюминием, для придания коррозийностойкости и жаростойкости. Толщина слоя 0.2 – 1,0мм.
2.2.Хромирование: насыщение хромом для коррозийностойкости. Толщина слоя 0.2мм.
2.3. Борирование: насыщение бором для твердости. Толщина слоя 0.1мм.
2.4. Силицирование: насыщение кремнием для повышения износостойкости и корозийностойкости. Толщина слоя 0.3 – 1.0мм.
Тема № 7. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ.
Раздел А. Алюминий и его сплавы.
Чистый алюминий.
1. Алюминий - один из самых лёгких металлических конструкционных материалов, его плотность составляет 2,7 г/см3.
2. Чистый алюминий имеет невысокую температуру плавления (660ºС), низкую твёрдость, высокую пластичность, хорошую электропроводность (60% от электропроводности меди)
3. Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью к воздействию воды и кислот. Коррозионные свойства объясняются высокой химической активностью алюминия, он быстро окисляется с образованием поверхностной плёнки Al2O3, которая имеет высокую плотность, твёрдость и температуру плавления 2050 градусов.
4. Одним из наиболее ценных свойств алюминия - высокая пластичность и хорошая деформируемость; он хорошо подвергается обработке давлением в холодном и горячем состоянии.
5. В связи с этим его используют в сосудах для транспортировки и получения азотной кислоты и т.п.
6. Чистый алюминий редко применяется как конструкционный материал (за исключением использования в качестве электропроводного материала в электротехнической промышленности и в отдельных случаях в химической и пищевой промышленности), что связано с его низкой прочностью.
7. Но в результате сплавления с магнием, медью, цинком, кремнием и другими элементами алюминий способен образовывать разнообразные сплавы, обладающие достаточной прочностью и хорошими технологическими свойствами.
8. Обозначение алюминевых сплавов: Л – литейный; Мг – магниевые. Д – дуралюминевые. К – для ковки и штамповки. Мц – марганцевые. Ав – авиали.
Характеристика сплавов |
Маркировка
|
|
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!