Лекции Стали и чугуны. Классификация

• Название: Лекции Стали и чугуны. Классификация
• Дата: 25.10.2022
• Размер: 17.82 Kb.
• Имя файла: Otvety_k_lektsii_7 (1).docx
• Тип: Лекции; #754602

Вопросы к лекции 7. Стали и чугуны. Классификация.

1. 
   
   От каких параметров зависят свойства сталей? За счет чего их можно менять в процессе обработки?
   
2. 
   
   Как классифицируются стали по качеству?
   
3. 
   
   Что такое раскисление? Для чего его проводят?
   
4. 
   
   Из какого типа стали изготавливают мерительный инструмент? К какому типу стали с точки зрения химического состава они относятся?
   
5. 
   Расшифруйте маркировку стали 20Х15К7ФС3
   
6. 
   
   Что такое графитизация?
   
7. 
   
   Как различаются чугуны с точки зрения структуры графита в нем?
   
8. 
   
   Как влияет форма графита на механические свойства чугуна?
   
9. 
   
   Как обозначается высокопрочный чугун и для чего он используется?
   
10. 
    Расшифруйте обозначение КЧ30-4. Приведете примеры использования ковкого чугуна. Чем объясняется возможность использования чугуна для деталей, работающих при ударных нагрузках?
    

Ответы к лекции 7

1. Сталь по определению является сплавом железа с углеродом, от концентрации которого зависят его свойства: твёрдость, прочность, пластичность, вязкость.

2. По качеству стали классифицируют на:

1) Обыкновенного качества (содержат до 0,06% серы и 0,07% фосфора)

2) Качественные (содержат до 0,035% серы и 0,035% фосфора)

3) Высококачественные (содержат не более 0,025% серы и 0,025% фосфора)

4) Особо высококачественные (содержат не более 0,015% серы и 0,025% фосфора)

Под качеством понимают совокупность свойств, определяемых технологией ее производства (от содержания газов - кислорода, водорода, азота и вредных примесей - серы и фосфора).

3. Раскисле́ние мета́ллов — процесс удаления из расплавленных металлов (главным образом стали и других сплавов на основе железа) растворённого в них кислорода, который является вредной примесью, ухудшающей механические свойства металла.

4. Для измерительных инструментов чаще всего используют высокоуглеродистые стали У8—У12, Χ, Х9, ХГ, Х12Ф1, цементуемые (сталь 15, сталь 20) и азотируемые (38ХМЮА). Структура высокоуглеродистых сталей после обычной термической обработки не является стабильной и всегда содержит какое-то количество остаточного аустенита.

5. 20Х15К7ФС3

Содержание углеродов 20; содержание хрома 15; содержание кобальта 7; содержание фосфора не более 1-1,5%, поэтому цифра не указана; содержание кремния 3.

6. ГРАФИТИЗА́ЦИЯ, образование графита в сплавах, в которых углерод содержится в растворённом состоянии или в виде карбидов. В углеродсодержащих сплавов (преим. стали и чугуна) происходит в результате медленного охлаждения расплава; чем выше скорость охлаждения, тем меньше образуется графита и больше метастабильного карбида железа Fe 3 C (цементита).

7. Различие структур серых, высокопрочных и ковких чугунов заключается в форме графитных включений. В сером чугуне графит имеет пластинчатую форму (в разрезе в виде прожилок), в высокопрочном чугуне – шаровидную форму, в ковком – хлопьевидную форму.

8. Чугуны с графитом широко применяются в промышленности. Наличие графита в структуре, определяющее низкую прочность чугунов, придает им ряд высоких технологических и эксплуатационных свойств:

– графит улучшает литейные свойства, уменьшая усадку чугунов при кристаллизации

– мягкий и хрупкий графит улучшает обрабатываемость чугунов резанием, способствуя образованию стружки надлома (стружка ломается на графитовых включениях);

– графит обеспечивает чугунам хорошие антифрикционные свойства, он играет роль смазки в парах трения;

– графит гасит вибрации и резонансные колебания;

– чугуны с графитом мало чувствительны к надрезам и другим дефектам поверхности деталей, поскольку подобные дефекты в виде графитных включений уже имеются в самом чугуне.

9. Марка высокопрочного чугуна обозначается ВЧ. Механические свойства высокопрочного чугуна отличаются большим разнообразием, что позволяет использовать его при изготовлении:

коленвалов автомобильных и корабельных моторов;

тормозных суппортов, якорей дисковых тормозов, анкерных тормозных пластин и т. п.;

прокатных валков;

поршневых колец;

распорок подшипников качения;

поршней в ударных дрелях и т. д.

Особо прочный чугун марок с СЧ 21—40 до СЧ 36—56 используется для производства деталей насосов, компрессоров, турбин и других ответственных деталей машиностроения. Наиболее ответственные и крупные детали машиностроения и других отраслей народного хозяйства отливаются из наиболее прочного чугуна марок СЧ 40—60 и СЧ 44—64, который был освоен в последние годы.

Плавка серого чугуна ведется главным образом в шахтных печах — вагранках.

10. Буквы КЧ в марке означают сокращенное название ковкий чугун, две первые цифры — предел прочности на растяже­ние (МПа), одна или две последние цифры — относительное удлинение (%).КЧ30-4 ковкий чугун предел прочности 30; относительное удлинение 4. Из ковкого чугуна делают механизмы, конструкции и детали, которые используются при эксплуатации железнодорожного транспорта. Яркий пример использования этого материала в машиностроении — изготовление коленчатых валов, которые устанавливаются в дизельных тракторах и автомобилях.

Ковкий чугун обладает повышенной прочностью и пластичностью и по своим свойствам занимает промежуточное положение между серым чугуном и сталью.