лаба материалка. Отчет по лабораторной работе 10 Классификация и маркировка углеродистых сталей
 Скачать 22.52 Kb.
|
|
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА, ГЕОЛОГИИ И ГЕОТЕХНОЛОГИЙ Кафедра горных машин и комплексов ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №10 «Классификация и маркировка углеродистых сталей» Преподаватель: _____________ Миранов А.И. подпись, дата инициалы, фамилия Студент: ГГ 20-06 _____________ Элст И.Ю. подпись, дата инициалы, фамилия Красноярск 2021г. Углеродистые стали различают: по диаграмме состояний – доэвтектоидные, эвтектоидные и заэвтектоидные; по структуре – феррит + перлит, перлит, перлит + цементит вторичный; по способу выплавки – выплавленные в конверторах (конверторные), мартеновских и электрических печах (мартеновские и электростали); по содержанию углерода – низкоуглеродистые (менее 0,3 %), среднеуглеродистые (0,3 – 0,7 %) и высокоуглеродистые (0,7 % и более); по степени раскисления и характеру затвердевания – спокойные (сп), полуспокойные (пс), кипящие (кп). Кипящие стали содержат минимальное количество кремния (не более 0,07 %), дешевы, хорошо поддаются холодной листовой штамповке, но по сравнению со спокойными имеют высокий порог хладноломкости, и их нельзя использовать для изготовления ответственных конструкций в условиях Сибири и Севера. Порог хладноломкости – отрицательная температура, при которой металл переходит в хрупкое состояние; по качеству – обыкновенного качества, качественные и высококачественные. Под качеством стали понимается совокупность свойств, определяемых металлургическим процессом ее производства. Основными показателями для их разделения служат нормы содержания вредных примесей – серы и фосфора; по назначению – конструкционные и инструментальные. Конструкционные стали предназначены для изготовления металлоконструкций, деталей машин и должны обладать высокой конструктивной прочностью (определенным комплексом механических свойств), иметь хорошие технологические свойства. Обычно они содержат не более 0,6 – 0,7 % углерода и имеют ферритно-перлитную структуру, т. е. являются сталями доэвтектоидными. Инструментальные стали, содержащие не менее 0,7 % углерода, должны обладать высокой твердостью, прочностью и износостойкостью, предназначены для изготовления инструментов. Это стали эвтектоидные и заэвтектоидные, их структура – перлит или перлит и цементит вторичный. 2. Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества подразделяются на группы: Стали первой группы поставляются с гарантированными механическими свойствами и используются в основном без термической обработки, например Ст1кп, Ст2пс, Ст3сп. Стали второй группы поставляются с гарантированным химическим составом и предназначаются для изделий, изготавливаемых с применением горячей обработки (ковки, сварки, термообработки). Впереди марки ставится буква Б, например: БСт2кп, БСт3сп, БСт4пс. Стали третьей группы поставляются с гарантированным химическим составом и механическими свойствами, имеют главным образом специализированное назначение (например, для изготовления сварных конструкций). Впереди марки ставится буква В, например: ВСт3сп, ВСт3пс, ВСт5сп. Стали группы Б и В применяют в случаях, когда сталь надо подвергать горячей деформации, сварке или упрочнять термообработкой. Для определения режима обработки необходимо знать химический состав стали. 3. Среди инструментальных сталей можно выделить но назначению несколько подгрупп: а) для режущего инструмента, работающего с небольшим разогревом (до 3500С), б) для режущего инструмента, работающего в более тяжелых условиях, с разогревом до 500-650 0 С; в) для штампов холодного деформирования металла: г) для штампов горячего деформирования металла; д) для мерительного инструмента. 4. Среди сталей с особыми свойствами можно выделить несколько подгрупп: жаропрочные, жаростойкие, нержавеющие, износостойкие стали и др. 5. Конструкционные стали — широко используются для изготовления различных видов деталей машин и механизмов. Например оси, валы, шестерни, рессоры, пружины и т. д. В соответствии с условиями работы этих деталей и особенностями нагружения они должны иметь достаточно высокую прочность, запас пластичности» вязкости, необходимый для работы без разрушения, высокую прочность при длительных циклических или знакопеременных нагрузках (предел выносливости). 6. Инструментальные стали — это материалы, предназначенные для изготовления различных видов инструмента: режущего, штампового и мерительного. Поскольку для инструмента в соответствии с условиями работы требуются высокие износостойкость и сопротивление деформации, прочность при удовлетворительных пластических свойствах, эти стали чаще веет высокоуглеродистые (в ряде случаев могут быть среднеуглеродистые). Это необходимо, чтобы после закалки иолу чип» высокоуглеродистый мартенсит, обеспечивающий большую твердость. Для инструмента, работающего при повышенных температурах, кроме этих свойств, необходима высокая теплостойкость, т. е. сохранение твердости, износостойкости при температурах эксплуатации. 7. Жаропрочные стали — это материалы, предназначенные для изделий, работающих при высоких температурах под нагрузкой. Для таких условий работы необходимо, чтобы материал имел достаточную прочность и сопротивление деформации при высоких температурах. Г, е. необходимы стали с достаточно высокими пределом ползучести и пределом длительной прочности, поскольку детали должны иметь довольно большой ресурс работы. Жаропрочные стали широко применяются для изготовления деталей топливной аппаратуры, паровых котлов, турбин, ракет, двигателей внутреннего сгорания и др. Жаростойкие стали — это материалы, предназначенные для изготовления детален, работающих в ненагруженном состоянии при высоких температурах. Для них требуется хорошее сопротивление окислению в газовых средах при высоких температурах. Примерами таких изделий могут быт: детали печного оборудования, нагреватели печей, клапаны двигателей внутреннего сгорания и Чем выше температура эксплуатации изделий, тем больше скорость окисления металла и тем более жаростойкий материал требуется для их изготовления. При окислении металлов на их поверхности образуются окисные пленки. От свойств этой пленки окислов - ее плотности, сплошности, прочности связи с основным металлом, скорости диффузии кислорода в ней и т. д. - зависит скорость дальнейшего окисления. У некоторых металлов образуются окисные пленки, хорошо защищающие их от дальнейшего окисления. Среди них хром, алюминий, кремний, на которых образуются тонкие, плотные окислы Cr20, АВОЗ, S102. 8. Нержавеющие стали — это материалы, устойчивые к взаимодействию с окружающей средой, т. е. коррозионно-стойкие материалы. Применяют для изготовления коррозионно-стойких деталей с повышенной прочностью. Используются такие стали для следующих изделий: лопаток паровых турбин, компрессоров, клапанов гидравлических устройств, валов, болтов, работающих в условиях агрессивных сред. Износостойкие стали — это материалы. предназначенные для работы в условиях изнашивающих нагрузок, часто при интенсивном износе. При формировании структуры износостойких статей учитывают, что чем выше их твердость и чем больше в них содержим твердых избыточных карбидов, тем выше сопротивление износу. Поэтому данные стали, как правило, высокоуглеродистые и легированы карбидообразующими элементами (Cr, У, W, Ti и др.). |