Главная страница
Навигация по странице:

  • Диффузионная металлизация

  • Название Область применения смазки Основные эксплуатационные характеристики

  • Смазка контактная РЕСОЛ-1

  • Стержень смазывающий твердый ССТ-1

  • Смазка редукторная ОС Л (ТУ 32 ЦТ 551-84)

  • Смазка редукторная ОС 3 (ТУ 32 ЦТ 551-84)

  • Смазка графитовая СГС-0 (ТУ 32 ЦТ 554-84)

  • Смазка графитовая СГС-Д (ТУ 32 ЦТ 554-84)

  • Буксол Пластичная смазка

  • Редукторная унифицированная смазка РУС-1.

  • Смазка с увеличенным межремонтным пробегом УМП-2.

  • Смазка для передвижных рельсосмазывателей КР-400 .

  • 15Х17АГ14

  • Жидкая фаза

  • Сталь эвтектоидного состава

  • Контрольная работа по материаловедению-вариант 14.. Список использованных источников


    Скачать 253.94 Kb.
    НазваниеСписок использованных источников
    Дата29.09.2020
    Размер253.94 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаКонтрольная работа по материаловедению-вариант 14..docx
    ТипДокументы
    #140145



    Содержание

    1. Вопрос №14. Дайте определение химико-термической обработке стали. Опишите процессы, происходящие при химико-термической обработке. Охарактеризуйте операции химико-термической обработки…………………3

    2. Вопрос №28. Перечислите виды полупроводниковых материалов и укажите их назначение. Опишите основные свойства полупроводниковых материалов и приведите примеры их использования на железнодорожном транспорте………………………………………………………………………10

    3. Вопрос №38. Опишите назначение, состав и свойства пластичных (консистентных) смазок. Приведите примеры их использования на железнодорожном транспорте………………………………………………….13

    4. Вопрос №44. Расшифруйте марки железоуглеродистых и цветных сплавов: ВСт5; 10пс; КЧ 33-8; 15Х17АГ14; Д16……………………………19

    5. Вопрос №54. Определите температуры критических точек стали с содержанием углерода 0,8. Указать эти точки на стальном участке диаграммы железоуглеродистых сплавов……………………………………..20

    Список использованных источников…………………………………………...25

    1. Вопрос №14. Дайте определение химико-термической обработке стали. Опишите процессы, происходящие при химико-термической обработке. Охарактеризуйте операции химико-термической обработки.

    Химико-термическая обработка (поверхностное легирование) – термическая обработка материалов (в основном металлов и сплавов) в химически активных средах для изменения химического состава, структуры и свойств в поверхностных слоях.1

    Механизм химико-термической обработки металлов и сплавов включает:

    1. образование в окружающей среде (или в отдельном реакционном объёме) высокой концентрации диффундирующего элемента в атомарном (ионизированном)состоянии;

    2. адсорбцию атомов (ионов)на поверхность металла с образованием химических связей между ионами насыщающего элемента и основного вещества;

    3. диффузию адсорбированных атомов от поверхности в глубь обрабатываемого материала.

    В результате диффузии образуется диффузионный слой, то есть слой материала у поверхности насыщения, отличающийся от исходного по химическому составу, структуре и свойствам.

    Изменение химического состава поверхностных слоев достигается в результате их взаимодействия с окружающей средой (твердой, жидкой, газообразной, плазменной), в которой осуществляется нагрев.

    В результате изменения химического состава поверхностного слоя изменяются его фазовый состав и микроструктура,

    Основными параметрами химико-термической обработки являются температура нагрева и продолжительность выдержки.

    Химико-термическая обработка является основным способом поверхностного упрочнения деталей.

    Основными разновидностями химико-термической обработки являются:2

    • цементация (насыщение поверхностного слоя углеродом);

    • азотирование (насыщение поверхностного слоя азотом);

    • нитроцементация или цианирование (насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом);

    • диффузионная металлизация (насыщение поверхностного слоя различными металлами)- борирование (бором), силицирование(кремнием), алитирование (алюминием), хромирование (хромом).

    Цементация химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя атомами углерода при нагреве до температуры 900…950 oС.

    Цементации подвергают стали с низким содержанием углерода (до 0,25 %).

    Нагрев изделий осуществляют в среде, легко отдающей углерод. Подобрав режимы обработки, поверхностный слой насыщают углеродом до требуемой глубины.

    Глубина цементации (h) – расстояние от поверхности изделия до середины зоны, где в структуре имеются одинаковые объемы феррита и перлита ( h. = 1…2 мм).

    Степень цементации – среднее содержание углерода в поверхностном слое (обычно, не более 1,2 %).

    Более высокое содержание углерода приводит к образованию значительных количеств цементита вторичного, сообщающего слою повышенную хрупкость.

    На практике применяют цементацию в твердом и газовом карбюризаторе (науглероживающей среде).

    Участки деталей, которые не подвергаются цементации, предварительно покрываются медью (электролитическим способом) или глиняной смесью.

     Азотирование химико-термическая обработка, при которой поверхностные слои насыщаются азотом.

    При азотировании увеличиваются не только твердость и износостойкость, но также повышается коррозионная стойкость.

    При азотировании изделия загружают в герметичные печи, куда поступает аммиак NH3c определенной скоростью. При нагреве аммиак диссоциирует по реакции: 2NH3>2N+3H2. Атомарный азот поглощается поверхностью и диффундирует вглубь изделия.

    Фазы, получающиеся в азотированном слое углеродистых сталей, не обеспечивают высокой твердость, и образующийся слой хрупкий.

    Для азотирования используют стали, содержащие алюминий, молибден, хром, титан. Нитриды этих элементов дисперсны и обладают высокой твердостью и термической устойчивостью.

    Типовые азотируемые стали: 38ХМЮА, 35ХМЮА, 30ХТ2Н3Ю.

    Глубина и поверхностная твердость азотированного слоя зависят от ряда факторов, из которых основные: температура азотирования, продолжительность азотирования и состав азотируемой стали.

    В зависимости от условий работы деталей различают азотирование:

    • для повышения поверхностной твердости и износостойкости;

    • для улучшения коррозионной стойкости (антикоррозионное азотирование).

    В первом случае процесс проводят при температуре 500…560oСв течение 24…90 часов, так как скорость азотирования составляет 0,01 мм/ч. Содержание азота в поверхностном слое составляет 10…12 %, толщина слоя (h) – 0,3…0,6 мм. На поверхности получают твердость около 1000 HV. Охлаждение проводят вместе с печью в потоке аммиака.

    Значительное сокращение времени азотирования достигается при ионном азотировании, когда между катодом (деталью) и анодом (контейнерной установкой) возбуждается тлеющий разряд. Происходит ионизация азотосодержащего газа, и ионы бомбардируя поверхность катода, нагревают его до температуры насыщения. Катодное распыление осуществляется в течение 5…60 мин при напряжении 1100…1400 В и давлении 0,1…0,2 мм рт. ст., рабочее напряжение 400…1100 В, продолжительность процесса до 24часов.

    Антикоррозионное азотирование проводят и для легированных, и для углеродистых сталей. Температура проведения азотирования – 650…700oС, продолжительность процесса – 10 часов. На поверхности образуется слой — фазы толщиной0,01…0,03 мм, который обладает высокой стойкостью против коррозии. (–фаза – твердый раствор на основе нитрида железаFe3N, имеющий гексагональную решетку).

    Азотирование проводят на готовых изделиях, прошедших окончательную механическую и термическую обработку (закалка с высоким отпуском).

    После азотирования в сердцевине изделия сохраняется структура сорбита, которая обеспечивает повышенную прочность и вязкость.

    Цианирование – химико-термическая обработка, при которой поверхностьнасыщается одновременно углеродом и азотом.

    Осуществляется в ваннах с расплавленными цианистыми солями, например NaCN с добавками солей NаCl, BaCl и др. При окислении цианистого натрия образуется атомарный азот и окись углерода:

    Глубина слоя и концентрация в нем углерода и азота зависят от температуры процесса и его продолжительности.

    Цианированный слой обладает высокой твердостью 58…62 HRC и хорошо сопротивляется износу. Повышаются усталостная прочность и коррозионная стойкость.

    Продолжительности процесса 0,5…2часа.

    Высокотемпературное цианирование – проводится при температуре 800…950 oС, сопровождается преимущественным насыщением стали углеродом до 0,6…1,2 %, (жидкостная цементация). Содержание азота в цианированном слое 0,2…0,6 %, толщина слоя 0,15…2мм. После цианирования изделия подвергаются закалке и низкому отпуску. Окончательная структура цианированного слоя состоит из тонкого слоя карбонитридов Fe2(C, N), а затем азотистый мартенсит.

    По сравнению с цементацией высокотемпературное цианирование происходит с большей скоростью, приводит к меньшей деформации деталей, обеспечивает большую твердость и сопротивление износу.

    Низкотемпературное цианирование – проводится при температуре 540…600 oС, сопровождается преимущественным насыщением стали азотом

    Проводится для инструментов из быстрорежущих, высокохромистых сталей, Является окончательной обработкой.

    Основным недостатком цианирования является ядовитость цианистых солей.

    Нитроцементация – газовое цианирование, осуществляется в газовых смесях из цементующего газа и диссоциированного аммиака.

    Состав газа температура процесса определяют соотношение углерода и азота в цианированном слое. Глубина слоя зависит от температуры и продолжительности выдержки.

    Высокотемпературная нитроцементация проводится при температуре 830…950 oС, для машиностроительных деталей из углеродистых и малолегированных сталей при повышенном содержании аммиака. Завершающей термической обработкой является закалка с низким отпуском. Твердость достигает 56…62 HRC.

    Низкотемпературной нитроцементации подвергают инструмент из быстрорежущей стали после термической обработки (закалки и отпуска). Процесс проводят при температуре 530…570 oС, в течение 1,5…3 часов. Образуется поверхностный слой толщиной 0,02…0,004 мм с твердостью 900…1200 HV.

    Нитроцементация характеризуется безопасностью в работе, низкой стоимостью.

    Диффузионная металлизация химико-термическая обработка, при которой поверхность стальных изделий насыщается различными элементами: алюминием, хромом, кремнием, бором и др.

    При насыщении хромом процесс называют хромированием, алюминием – алитированием, кремнием – силицированием, бором – борированием.

    Диффузионную металлизацию можно проводить в твердых, жидких и газообразных средах.

    При твердой диффузионной металлизации металлизатором является ферросплав с добавлением хлористого аммония (NH4Cl). В результате реакции металлизатора с HCl или CL2 образуется соединение хлора с металлом (AlCl3, CrCl2, SiCl4), которые при контакте с поверхностью диссоциируют с образованием свободных атомов.

    Жидкая диффузионная металлизация проводится погружением детали в расплавленный металл (например, алюминий).

    Газовая диффузионная металлизация проводится в газовых средах, являющихся хлоридами различных металлов.

    Диффузия металлов протекает очень медленно, так как образуются растворы замещения, поэтому при одинаковых температурах диффузионные слои в десятки и сотни раз тоньше, чем при цементации.

    Диффузионная металлизация – процесс дорогостоящий, осуществляется при высоких температурах (1000…1200 oС) в течение длительного времени.

    Одним из основных свойств металлизированных поверхностей является жаростойкость, поэтому жаростойкие детали для рабочих температур 1000…1200 oС изготавливают из простых углеродистых сталей с последующим алитированием, хромированием или силицированием.

    Исключительно высокой твердостью (2000 HV) и высоким сопротивлением износу из-за образования боридов железа (FeB, FeB2) характеризуются борированные слои, но эти слои очень хрупкие.

    Вышеуказанные методы химико-термической обработки на железнодорожном транспорте применяют для повышения износостойкости поверхностей особо напряженных деталей (межтележечные соединения, опоры кузова, валики тормозной рычажной передачи).

    2. Вопрос №28. Перечислите виды полупроводниковых материалов и укажите их назначение. Опишите основные свойства полупроводниковых материалов и приведите примеры их использования на железнодорожном транспорте
    В различных отраслях техники и производства, применяемые полупроводниковые материалы условно можно разбить на ряд групп:

    • кристаллы – германий, кремний, селен и др.;

    • оксиды металлов – оксиды титана, цинка, вольфрама, никеля, молибдена, кадмия, меди и др.;

    • сульфиды – химические соединения, для их получения используют серу;

    • селениды – химические соединения, в их состав входит селен;

    • соединения галлия, индия с фосфором, алюминия, сурьмой, мышьяком и др.;

    • различные органические материалы (полимеры).

    Полупроводниковые материалы обладают проводимостью, которой можно управлять, изменяя напряжение, температуру, освещённость и другие факторы.3

    Несколько десятилетий назад в электротехнике начали применять селеновые и медно-закисные полупроводниковые материалы для изготовления выпрямителей переменного тока. Широкое применение в дальнейшем нашли германиевые и кремниевые вентили. Применение полупроводниковых материалов на кремниевой основе особенно перспективно: неуправляемые и управляемые вентили в преобразовательной технике, интегральные схемы, нередко используются в радиоэлектронной промышленности для изготовления миниатюрных диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, высоковольтные выпрямители для линий электропередач постоянного тока.

    Связи в радиоэлектронике и электротехнике применяют нелинейные резисторы, называемые вариаторами. Их электрическое сопротивление не остается постоянным, а изменяется от приложенного к ним напряжения. От этого ток, проходящий по ним, растет нелинейно с увеличением напряжения. Например, по ряду причин в линиях электропередачи может значительно повыситься напряжение по сравнению с номинальным напряжением, что в свою очередь вызовет выход из строя аппаратуры управления и перерыв в электроснабжении потребителей – это явление называют перенапряжением. Разрядники позволяют избежать отрицательных последствий перенапряжений, изготовленные из нелинейных резисторов, которые устанавливают в линиях электропередачи. Также для изготовления стабилизаторов различного напряжения используют нелинейные резисторы, в ряде областей техники и регулирования частоты вращения электродвигателей, связанных с применением тока высокой частоты.

    Термисторы – терморезисторы изготавливают из полупроводниковых материалов – железа, оксидов меди, кобальта, цинка, марганца. Их главная особенность заключается в том, что они располагают большим по модулю отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.

    Терморезисторы также широко применяют в различных устройствах автоматики и радиоэлектроники. Теллуриды, сульфиды, селениды, применяют для изготовления фотоэлементов и фоторезисторов, так как от освещенности в значительной мере зависит их сопротивление.

    Также используют кремний и германий для изготовления фоторезисторов.

    Для создания солнечных батарей применяют кремний – объединенных между собой фотоэлементов, преобразующих энергию солнечного света в электрическую. Большое применение солнечных батарей находят в космонавтике.

    Свойства полупроводниковых материалов характеризуются следующими показателями: собственная и примесная проводимости полупроводников, электропроводность полупроводников, оптические и фотооптические явления в полупроводниках, электронные процессы на поверхности полупроводников, контактные явления в полупроводниках.4

    Для преобразования переменного тока в постоянный (точнее, пульсирующий) ток на электровозах переменного тока устанавливают выпрямители. В выпрямителях используют полупроводниковые приборы. Принцип действия этих приборов основан на их свойстве пропускать ток только в одном направлении.

    В преобразователях, предназначенных не только для выпрямления, но и для регулирования выпрямленного напряжения и инвертирования (т. е. преобразования постоянного напряжения в переменное) используют полупроводниковые тиристоры. Неуправляемые выпрямители широко применяют на электровозах переменного тока для питания тяговых
    двигателей в режиме тяги.

    Для увеличения надежности электротехнического оборудования тягового подвижного состава железнодорожного транспорта используют лавинные диоды, которые не разрушаются при значительных перенапряжениях и после снятия обратного напряжения восстанавливают свои параметры.

    3. Вопрос №38. Опишите назначение, состав и свойства пластичных (консистентных) смазок. Приведите примеры их использования на железнодорожном транспорте
    Смазочный материалэто материал, вводимый на поверхность трения, в контакт трущихся деталей, для уменьшения силы трения и снижения износа трущихся поверхностей.



    Рис. 3.1. Структура консистентных смазок с загустителем.5

    Пластичные смазки (ПС) представляют собой жидкие масла, специальным образом загущенные для того, чтобы придать им ряд эксплуатационных свойств, не обеспечиваемых ни жидкими, ни твер­дыми смазочными материалами. По физической структуре ПС пред­ставляют собой дисперсные (коллоидные) микронеоднородные системы, состоящие из дисперсионной среды и дисперсной фазы. Дисперсионной средой служат жидкие вещества, обладающие хорошими смазочными и ан­тикоррозионными свойства­ми; дисперсной фазой — твердые вещества, основным назначением которых явля­ется поддержание стабиль­ности системы и ограничение подвижности дисперсионной среды — ее загущение. Вещество, образующее дис­персную фазу, называют загустителем. Действие загустителя основано на том, что он создает в объеме смазки структурный каркас, во внутренних ячейках кото­рого жидкость удерживается силами взаимодействия меж­ду молекулами дисперсной фазы и дисперсионной сре­ды.

    Структурный каркас (структура) ПС оказывает определяющее влияние на ее основные свойства. Структура зависит от природы загустителя. Частицы загустителя обычно имеют ните - или лен­товидную форму (рис. 3.1) с большим отношением длины (доходя­щей до десятых долей миллиметра) к диаметру, измеряемому десятыми долями микрометра. Такая геометрия частиц загустителя обеспечивает большие поверхности его контакта с маслом (до тысяч квадратных метров в грамме вещества) и, как следствие этого, боль­шую величину адсорбционных сил, связывающих загуститель с мас­лом. Эти силы обеспечивают устойчивость, неразделенность смазки, которую принято определять как ее коллоидную стабильность.

    В зависимости от назначения различают антифрикционные (пред­назначенные для снижения трения и износа в механизмах), консервационные (предохранительные, защитные), предназначенные для защиты металлов от коррозионного воздействия, и уплотнительные ПС, предназначенные для герметизации зазоров в механизмах. Большинство современных ПС, удовлетворяя требованиям по своему прямому назначению, одновременно обладают определенными свой­ствами, допускающими их использование и по другим назначениям, например антифрикционные ПС в некоторых случаях можно исполь­зовать как консервационные или уплотнительные. Существуют также ПС, обладающие специальными свойствами. Например, электропро­водящие ПС, предназначенные для обеспечения эффективного электрического контакта между поверхностями, фрикционные — для предотвращения проскальзывания поверхностей путем увеличения трения между ними, приработочные — для улучшения приработки поверхностей и т.д.

    В зависимости от характера и прочности образуемого загустите­лем каркаса различают консистентные, полужидкие (сметанообразные) и жидкие ПС.

    В консистентных смазках сросшиеся элементы загустителя обра­зуют непрерывный структурный каркас, в ячейках которого на­ходится жидкое масло. Структурный каркас обладает определенными механическими свойствами — он может упруго деформироваться под действием относительно небольших -нагрузок, что придает смазкам пластичность.

    Полужидкие смазки отличаются от консистентных тем, что в них связи между элементами каркаса (а следовательно, и его проч­ность) сравнительно малы — они легко нарушаются под действием небольших сил и затем восстанавливаются вновь.

    В жидких смазках частицы загустителя практически не связаны друг с другом. Они взвешены в масле и, тормозя движение жидкой фазы, придают ему густую консистенцию.

    Наибольшее распространение в технике (свыше 90% по объему производства) получили консистентные смазки. Полужидкие и жидкие смазки можно рассматривать как консистентные с уменьшенной прочностью структурного каркаса.

    Таблица 3.1. Железнодорожные смазки.6



    Название


    Область применения смазки

    Основные эксплуатационные характеристики

    1

    ЛЗ-ЦНИИ

    Антифрикционная

    Используется в роликовых подшипниках железнодорожных вагонов при температуре от минус 60°С до плюс 100°С


    Смазка ЛЗ-ЦНИИ российского производства предупреждает заедание трущихся поверхностей торцов роликов и бортов колец


    2

    Смазка ЖРО


    Подшипники качения букс железнодорожных локомотивов, подшипники тяговых электродвигателей.


    Смазка железнодорожная ЖРО российского производства отличается высокой водостойкость и хорошими противозадирные характеристики, обеспечивает без замены и пополнения 400000 км пробега электровозов и тепловозов. Железнодорожной смазка ЖРО работоспособна в интервале температур от - 40 °Сдо+120°С.

    3


    Смазка ЖТ-72


    Смазка ЖТ-72 предназначена для применения в автотормозных приборах подвижного железнодорожного состава (тормоза локомотивов при трении резины по металлу).


    Смазка ЖТ-72 российского производства отличается высокой морозостойкостью; не вызывает набухания резиновых уплотнений автотормозных приборов. Смазка ЖТ-72 работоспособна в интервале температур от -60 °С до +120 °С (кратковременно до 150 °С)

    4


    Смазка кулисная ЖК

    Гнезда трения кулисного механизма, соединения рессорного подвешивания.


    Невысокая водостойкость, хорошие адгезионные свойства. Работоспособна в интервале температур от -30°С до + 80 С.

    5


    Смазка ЦНИИ-КЗ


    Защита от обледенения токоприемников электровозов и другого электроподвижного состава.


    Гигроскопична, отличные антиобледенительные характеристики. Работоспособна в интервале температур от -40 °С до +40 °С


    6


    Смазка рельсовая СР-К


    Предназначена для снижения износа и повышения срока службы рельсов колесных пар железнодорожного транспорта. Смазка наносится на боковую грань рельса с помощью передвижных рельсосмазывателей форсуночного типа. Работоспособна в диапазоне температур от -35 °С до +50 °С.

    В зависимости от температурного режима эксплуатации и средств лубрикации (путевые лубрикаторы, дрезины-, вагоны-, электровозы- рельсосмазыватели) рельсовая смазка поставляется различной вязкости.


    7


    Смазка контактная РЕСОЛ-1


    Предназначена для смазывания накладок и стыков рельсов с целью обеспечения устойчивой электропроводности рельсовых путей.




    8


    Стержень смазывающий твердый ССТ-1


    Предназначен для лубрикации гребней колёсных пар подвижного состава и боковых граней головок рельсов с целью снижения их износа в условиях температуры окружающего воздуха от -50°С до +50°С.





    9


    Смазка твердая ЖД


    Для смазывания пальцев кривошипов в дышловых подшипниках паровозов с плавающими и разрезными втулками, работающих при температурах от - 30°С до +80°С.




    10

    Смазка редукторная ОС Л (ТУ 32 ЦТ 551-84)


    Летний вариант. Для смазывания тяжело нагруженных зубчатых передач редукторов тяговых двигателей локомотивов.





    11

    Смазка редукторная ОС 3 (ТУ 32 ЦТ 551-84)


    Зимний вариант. Для смазывания тяжело нагруженных зубчатых передач редукторов тяговых двигателей локомотивов.





    12

    Смазка графитовая СГС-0 (ТУ 32 ЦТ 554-84)


    Для заполнения пространства полоза пантографа между металлическими токосъемными пластинами.





    13

    Смазка графитовая СГС-Д (ТУ 32 ЦТ 554-84)


    Для восстановления слоя основного состава и для заливки выбоин, трещин и сколов, образующихся в смазке СГС-О при эксплуатации





    14


    Смазка ЖА


    Закладка в греющиеся буксы вагонов, оборудованных подшипниками скольжения, для приработки поврежденных поверхностей.


    Антиаварийная, высокие приработочные, смазочные и адгезионные свойства, хорошие противоизносные характеристики, неводостойкая. Работоспособна в интервале температур от -30 °С до +100 °С.


    15

    Буксол Пластичная смазка

    Предназначенная для применения в узах трения с подшипниками качения локомотивов, МВПС, грузовых и пассажирских вагонов.

    Смазка БУКСОЛ, взамен устаревшей ЖРО-М, позволяет в 1.5 раза снизить количество повреждений подшипников колесно-моторного блока и в 2 раза число отцепок локомотивов по показаниям ПОНАБ.

    16

    Редукторная унифицированная смазка РУС-1. 

    Предназначена для эксплуатации в тяговых редукторах колесно-моторных блоков локомотивов и МВПС

    РУС-1 находится на уровне зарубежных редукторных смазок 3-го поколения и превосходит серийную отечественную смазку ОСП по техническим характеристикам (критическая нагрузка заедания, нагрузка сваривания) в 1,5 - 2 раза, а по защитным характеристикам рабочих поверхностей зубчатых передач - в 4 раза

    Смазка РУС-1 позволяет ликвидировать утечки смазки через неплотности кожухов редукторов, что в два раза снижает расход смазки, повышает ресурс работы зубчатых колес и существенно улучшает экологическую обстановку в локомотивных депо и на железнодорожном полотне.


    17

    Смазка с увеличенным межремонтным пробегом УМП-2. 

    С целью обеспечения надежной эксплуатации и повышения ресурса буксовых узлов локомотивов разработана новая смазка УМП-2, обладающая более высокими служебными характеристиками, химической и механической стабильностью и обеспечивающая повышенную долговечность буксовых подшипников

    УМП-2 обеспечит эксплуатационную надежность подшипниковых узлов КМБ в условиях увеличенных межремонтных пробегов локомотивов, и уменьшить на 30% ее расход за счет снижения количества дозаправок подшипников.

    18

    Смазка для передвижных рельсосмазывателей КР-400. 

    С целью обеспечения надёжной и эффективной работы системы рельсосмазывания в составе поезда при скоростях движения от 20 до 120 км/ч разработана смазка для контакта «колесо-рельс» КР-400.

    Эксплуатационная проверка смазки КР-400 показала, что ее применение взамен штатной рельсовой пасты РП позволило повысить ресурс работы бандажей колесных пар локомотивов на 21 % и снизить интенсивность износа гребней на 17%,


    4. Вопрос №44. Расшифруйте марки железоуглеродистых и цветных сплавов: ВСт5; 10пс; КЧ 33-8; 15Х17АГ14; Д16
    ВСт5 – сталь углеродистая общего назначения группы В; В- группа стали, поставляется с гарантированным химическим составом и с гарантированными механическими свойствами; цифра 5 - это условный порядковый номер марки в зависимости от химического состава и механических свойств.7
    10 пс – сталь углеродистая качественная; цифра указывает среднюю массовую долю углерода в сотых долях процента, т.е. в данном случае имеем 0,1% углерода; буквы пс – сталь полуспокойная.
    КЧ 33-8 – ковкий чугун, первое двузначное число обозначает минимальное значение временного сопротивления при растяжении – в нашем случае 33 МПа ∙10-1; второе число – относительное удлинение в %, – в нашем случае 8%.
    15Х17АГ14 - сталь коррозионно-стойкая обыкновенная; содержание углерода до 0,15%; Легирующие элементы: Х -хром – 17%; А - азот – до 1%; Г -марганец – 14%.
    Д16 - дуралюмин с условным номером 16.

    5. Вопрос №54. Определите температуры критических точек стали с содержанием углерода 0,8. Указать эти точки на стальном участке диаграммы железоуглеродистых сплавов
    Эвтектикой называют механическую смесь двух (или более) разнородных кристаллов, одновременно кристаллизующихся из жидкости. Образование смеси происходит диффузионным путем. Эвтектоидная сталь содержит углерода 0,8%. Состоит она только из перлита. Перлит – механическая смесь (эвтектоид), состоящая из мелких пластинок или зерен цементита, расположенных в ферритной основе. Перлит может быть пластинчатым и зернистым (глобулярным), что зависит от формы цементита (пластинки или зерна) и определяет механические свойства перлита. Твердость зернистого перлита при комнатной температуре НВ =160, предел прочности σв = 800 МПа, относительное удлинение б=15%. Перлит образуется следующим образом. Пластинка (глобуль) цементита начинает расти или от границы зерна аустенита или центром кристаллизации является неметаллическое включение. При этом соседние области обедняются углеродом и в них образуется феррит. Этот процесс приводит к образованию зерна перлита, состоящего из параллельных пластинок или глобулей цементита и феррита. Чем грубее и крупнее выделения цементита, тем хуже механические свойства перлита.

    В сплавах системы Fe-Fe3C встречаются следующие фазы: жидкий раствор, твердые растворы на основе различных кристаллических модификаций железа, химическое соединение Fe3C (цементит).8 На рис.5.1. представлена диаграмма состояния железо-цементит в фазовом виде.



    Рис.5.1.Фазовая диаграмма состояния железо-цементит

    Таблица 5.1. Характеристики линий диаграммы

    Индекс
    линий

    Температурный
    интервал, С

    Интервал концентраций (% углерода)

    Основная характеристика линии

    Линия ликвидуса

    АС

    СD

    1539 – 1147

    1147  1600

    0 – 4,3

    4,3 – 6,67

    Линия ликвидус (начало затвердевания аустенита).

    Линия ликвидус (начало затвердевания первичного цементита)

    Линия солидуса

    АЕ

    1539 – 1147

    0 – 2,14

    Конец затвердевания аустенита

    ЕСF

    1147

    2,14 – 6,67

    Линия эвтектического равновесия



    Линии превращения в твердом состоянии

    SE

    727 – 1147

    0,8 – 2,14

    Линия ограниченной растворимости углерода в аустените. Начало выделения вторичного цементита.

    GS

    911 – 727

    0 – 0,8

    Начало аллотропического превращения аустенита в феррит

    GP

    911 – 727

    0 – 0,025

    Конец аллотропического превращения (аустенита в феррит)

    PSK

    727

    0 ,025 – 6,67

    Линия эвтектоидного равновесия аустенита, феррита, цементита

    PQ

    727 – комн.

    0,025 – 0,006

    Линия выделения третичного цементита

     

    Жидкая фаза представляет собой неограниченный раствор железа и углерода, распространяющийся выше линии ликвидус АСD – от 0 до 6.67 %С.

    Твердые растворы. В данной системе имеются твердые растворы железа с углеродом на основе двух кристаллических модификаций железа. Они являются твердыми растворами внедрения, т.е. атомы железа занимают узлы пространственной решетки, а атомы углерода размещаются в междоузлиях.

    Твердый раствор углерода в  -железе называется ферритом. В феррите сохраняется кристаллическая решетка  -железа – объемно-центрированный куб. Феррит занимает на диаграмме узкую область, примыкающую к железу QPG. Максимальная растворимость углерода в нем не более 0,025 %, при комнатной температуре она равна 0,006 %. Твердость феррита около 800–1000 МПа, предел прочности  в 250 МПа;  т 120 МПа, относительное удлинение ( ) до 50 %, а поперечное сужение  -до 80 %. До температуры 770  С феррит ферромагнитен, выше – парамагнитен. Значительно большую область на диаграмме железо-углерод занимает твердый раствор углерода в  -железе с гранецентрированной кубической решеткой, который называется аустенитом.

    В аустените предел растворимости достигает 2,14 %. Твердость его равна 1700 – 2000 МПа,  в – 50 – 80 МПа. Аустенит обладает и малой склонностью к хрупкому разрушению. Как в феррите, так и в аустените осуществляется металлический тип связи.

    Цементит. При обычном охлаждении в металлической изложнице, т.е. при значительных переохлаждениях ( Т) процесс затвердевания протекает по метастабильной диаграмме. Углерод в этом случае находится в связанном состоянии в виде карбида железа Fe3C, называемого цементитом. Цементит содержит 6,67 %С, обладает сложной орторомбической решеткой. В решетке цементита реализуются связи как ковалентные так и металлического типа. Это подтверждается высокой твердостью ( 10000 МПа) и хрупкостью, характерными для промежуточных фаз. Температура плавления цементита точно не установлена и принимается равной  1600 С.

    Таблица 5.2. Характеристики точек диаграммы

    Индекс точки

    Содержание углерода, %

    Температура, С

    Характеристика

    А

    0

    1539

    Точка затвердевания жидкого железа

    С

    4,3

    1147

    Состав жидкой фазы при эвтектическом равновесии с аустенитом и цементитом

    Е

    2,14

    1147

    Предельное содержание углерода в аустените. Состав аустенита при эвтектическом равновесии с жидкой фазой и цементитом

    S

    0,8

    727

    Состав аустенита при эвтектоидном равновесии с ферритом и цементитом

    Р

    0,025

    727

    Предельное содержание углерода в феррите. Состав феррита при эвтектоидном равновесии с аустенитом и цементитом

    Q

    0,006

    Комнатная

    Предельное содержание углерода в феррите при комнатной температуре

     Сталь эвтектоидного состава – содержание углерода 0,8 % (рис.5.2.)



    Рис.5.2. Диаграмма вторичной кристаллизации




    Рис.5.3. Кривая охлаждения сплава с 0,8% С








    В этом случае при охлаждении аустенита имеется только одна критическая точка Аs, отвечающая температуре 7270С. При этой температуре аустенит находится в равновесии с ферритом и цементитом:

    Аs Фp+ Ц          

    Эвтектоидный распад аустенита состава точки S (0,8 %С) на феррит состава точки Р (0,025 %С) и цементит происходит при некотором переохлаждении, т.е. ниже 727 С. Эвтектоидная смесь феррита с цементитом называется перлитом. Соотношение феррита и цементита в перлите составляет примерно 7,3 : 1.9

    Подсчет ведется по правилу рычага, несколько ниже эвтектоидной линии:

        

    Инструментальные качественные углеродистые стали маркируются буквой У (углеродистая инструментальная сталь) и числом, указывающим содержание углерода в десятых долях процента. Сталь У8 содержит углерода 0,8 % .

    Если скорость охлаждения из аустенитной области превысит критическую скорость закалки, то есть если переохладить аустенит путем быстрого охлаждения ста­ли, находящейся при температуре наименьшей устойчивости аусте­нита, т. е. при 650—550° С, то получим структуру мартенсит.

    Список использованных источников

    1. Адаскин А.М., Зуев В.М. Материаловедение (металлообработка). М.: Академия, 2010

    2. Арзамасов Б.Н., Макарова В.Н., Мухин Г.Г. и др. Материаловедение. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001

    3. .Гелин Ф.Д. Металлические материалы. Справочник. Минск, «Вышэйшая школа», 1987

    4. Журавлёва Л.В.. Электороматериаловедение. Учебник М.: Академия, 2010

    5. Крукович М.Г., Максимова Н.В., Тонэ Э.Р. Материаловедение (часть 2). Методические указания для студентов ИТТСУ. М.: МИИТ, 2012

    6. Молева И.И. Железнодорожные смазки. Учебно-методические рекомендации по материаловедению. Новосибирский колледж транспортных технологий им.Н.А.Лунина-Новосибирск, 2016

    7. Обельницкий А.М., Егорушкин Е.А., Чернявский Ю.Н. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. Учебник для ВУЗов. Издание 2-е, исправленное и дополненное. /Под ред. А.М.Обельницкого/, М.: ИПО «Полигран», 1997

    1. 8. Ржевская С.В.. Материаловедение. Учебник для студентов ВУЗов. Изд.3-е, переработанное и дополненное. М.: МГГУ, 2005

    9. Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Проводниковые, полупроводниковые и магнитные материалы. М.: ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2008

    10..Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение. Учебник для студентов ВУЗов. С-Петербург, Химиздат, 2007



    1 Ржевская С.В.. Материаловедение. Учебник для студентов ВУЗов. Изд.3-е, переработанное и дополненное. М.: МГГУ, 2005- с.146

    2 Крукович М.Г., Максимова Н.В., Тонэ Э.Р. Материаловедение (часть 2). .Методические указания для студентов ИТТСУ. М.: МИИТ, 2012 – с.26

    3 Л.В.Журавлёва. Электороматериаловедение. Учебник М.: Академия, 2010 – с.95

    4 Журавлёва Л.В.. Электороматериаловедение. Учебник М.: Академия, 2010 – с.96


    5 Обельницкий А.М., Егорушкин Е.А., Чернявский Ю.Н. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. Учебник для ВУЗов. Издание 2-е, исправленное и дополненное. /Под ред. А.М.Обельницкого/, М.: ИПО «Полигран», 1997 – 272 с.

    6 Молева И.И. Железнодорожные смазки. Учебно-методические рекомендации по материаловедению. Новосибирский колледж транспортных технологий им.Н.А.Лунина-Новосибирск, 2016- с.7



    7 .Гелин Ф.Д. Металлические материалы. Справочник. Минск,»Вышэйшая школа», 1987 – с.7

    8Солнцев Ю.П.,, Пряхин Е.И. Материаловедение. Учебник для студентов ВУЗов. С-Петербург, Химиздат, 2007 – с.196



    9 Арзамасов Б.Н., Макарова В.Н., Мухин Г.Г. и др. Материаловедение. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001



    написать администратору сайта