Контрольная работа №1. Сталь 03Х17Н14М3
 Скачать 32.28 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ» Контрольная работа №1 по дисциплине «Новые конструкционные материалы» на тему «Сталь 03Х17Н14М3 »
УФА-2021 Содержание2 Описание стали 3 3 Сравнение стали 5 4. Обоснование выбора стали 6 Глоссарий 7 Список литературы 8 2 Описание сталиПо ГОСТ сталь 03Х17Н14М3 классифицируется как высоколегированная хромоникелевая сталь аустенитной группы. Основное свойство этого металла заключается в высокой степени сопротивляемости воздействию внешних неблагоприятных факторов. Сталь 03Х17Н14М3 не имеет ферритной структуры, что означает – стойкость к точечной коррозии даже в хлорсодержащих средах. Также данная сталь характеризуется отличным сопротивлением к межкристаллитной и ножевой коррозии. Стойкость Физические свойства: плотность стали 03Х17Н14М3 – 7,75 г/см3. Таблица 1 Технологические свойства
Сталь 03Х17Н14М3 характеризуется хорошими технологическими характеристиками. Сталь легко поддается холодной и горячей пластической деформации (имеет хорошую пластичность), наклеп ликвидируют термической обработкой закалкой при 1030°С –1070°С, и с охлаждением в воде. Для деформирования стали используют ротационную вытяжку, волочение, изгиб. Свариваемость стали 03Х17Н14М3 не имеет ограничений – допустима, как ручная, так и автоматическая сварка. Что характерно – прочность и коррозионная стойкость сварных соединениями. Применение стали 03Х17Н14М3 с учетом характеристик и свойств В соответствии с ГОСТ 5632-72 сталь 03Х17Н14МЗ используют для производства сварных конструкций и ответственных деталей, эксплуатация которых проходит в специальных сложных условиях – в сернокислых средах, в кипящей фосфорной, и 10% уксусной кислотах, под воздействием высоких температур в окислительных и хлорсодержащих средах, в радиоактивных средах. Из 03Х17Н14МЗ производят детали и узлы оборудования, предназначенного для изготовления изопрена. Коррозионная стойкость стали 03Х17Н14М3 По ТУ 14-1-1154-74,сталь 03Х17Н14МЗ не должна быть склонна к межкристаллитной коррозии при испытании в 65%-ной кипящей азотной кислоте (плотность 1,41 г/см3), приготовленной из особо чистой кислоты марки ОСЧ-1 1-3 по ГОСТ 11125-73 и дистиллированной воды. Продолжительность испытаний по всем техническим условиям, кроме ТУ 14-1-2144-77, три цикла по 48 ч на образцах в закаленном состоянии; по ТУ 14-1-2144-77 продолжительность испытаний пять циклов по 48 ч. Скорость коррозии не должна превышать 0,5 мм/год. По ГОСТ 5582-75 сталь 03Х17Н14МЗ не должна быть склонна к межкристаллитной коррозии по методу ДУ ГОСТ 6032-89; по ТУ 14-1-1847-76 контроль на стойкость к межкристаллитной коррозии осуществляется по методу АМУ ГОСТ 6032-89. Во всех случаях контроль стойкости стали к межкристаллитной коррозии проводят на образцах в состоянии поставки, т.е. после закалки. Сталь 03Х17Н14МЗ рекомендуется для изготовления сварных конструкций, работающих в условиях производства карбамида, капролактама, в кипящей фосфорной и 10%-ной уксусной кислотах, а также в сернокислых средах. При производстве карбамида сталь 03Х17Н14МЗ используют для изготовления смесителей и футеровки колонн синтеза, а при производстве капролактама - реактора окисления циклогексана. Таблица 2 Химический состав материала в %
3 Сравнение стали08Х18Н10 и 03Х17Н14М3 Все характеристики 08Х18Н10 определяет химический состав. Оптимальное соотношение содержания в сплаве 08Х18Н10 хрома и никеля обеспечивает изделиям из него высокую сопротивляемость к воздействию агрессивных сред, включая кислотные и кислые солевые. Введение других легирующих элементов улучшают свойства стали. Именно благодаря соединениям хрома с кислородом, поверхности нержавеющего сплава образуется оксидная пленка – надежная защита от коррозионных отложений. 03Х17Н14М3-основное свойство этого металла заключается в высокой степени сопротивляемости воздействию внешних неблагоприятных факторов. Сталь 03Х17Н14М3 не имеет ферритной структуры, что означает – стойкость к точечной коррозии даже в хлорсодержащих средах. Также данная сталь характеризуется отличным сопротивлением к межкристаллитной и ножевой коррозии. Стойкость к коррозии в атмосфере у 03Х17Н14М3 превышает аналогичный показатель углеродистой стали обычного качества без покрытия в 4500 раз, оцинкованной стали – в 500. За счет введения в сплав хрома в достаточно большом количестве, никеля и молибдена сталь 03Х17Н14М3 приобретает высокие антикоррозионные свойства. А никель поддерживает ее аустенитную структуру после охлаждения ниже 720°С. Таблица 3 08Х18Н10 химический состав в %
Таблица 4 03Х17Н14М3 химический состав в %
В связи с практически одинаковым химическим составом у сплава 03Х17Н14М3 имеется до 3% молибдена, что обеспечивает хорошую термостойкость, высокая коррозионная стойкость и высокий модуль упругости. 4. Обоснование выбора сталиСплав эксплуатируется в сложных химических условиях, испытывает высокие динамические и термические нагрузки. Материал должен обладать высокой поверхностной твердостью, в сочетании с мягкой сердцевиной. Такими свойствами обладает сталь 03Х17Н14М3- конструкционная легированная сталь. Данная марка стали обладает повышенной коррозионной прочностью и ее применяют для изготовления кислотосодержащих продуктов. Хром повышает температуру перлитного эвтектоидного превращения; перлитное превращение независимо от явлений перегрева и переохлаждения протекает в некотором интервале температур. Хромистая сталь характеризуется повышенной устойчивостью при отпуске, что вообще характерно для стали, легированной карбидообразующими элементами; уменьшает скорость коагуляции содержащего хром цементита и специальных хромистых карбидов. Никель понижает температуру мартенситного превращения; за счет снижения критической скорости закалки увеличивает прокаливаемость, что и определяет применение никелевой машиностроительной стали для массивных деталей; никелевая сталь значительно менее чувствительна к перегреву, чем марганцовистая; в отожженном состоянии никель незначительно повышает прочность, наиболее сильно и надежно уменьшает склонность к хрупкому разрушению закаленной и отпущенной стали, увеличивает дисперсность карбидов, но способствует развитию процесса их роста и коагуляции; стабилизирует аустенит; способствует сохранению вязкости при температурах ниже 0°С (до 150 - 80°С) и плавному распределению углерода в цементованном слое. Повышает сопротивление стали окислению при нагреве и ее прочность при высоких температурах, (особенно при наличии аустенитной структуры). Благодаря низкой плотности молибдена сплавы на его основе имеют большую удельную прочность. Высокий модуль упругости. Термостойкость. Жаропрочность. Высокая коррозионная устойчивость. Молибден не реагирует с плавиковой, соляной, серной кислотами и с большей частью щелочных растворов. Металл имеет малый температурный коэффициент расширения. Глоссарий1 Азот-Химический элемент 15-й группы, второго периода периодической системы с атомным номером 7 2 Алюминий-элемент 13-й группы периодической таблицы химических элементов, третьего периода, с атомным номером 13. Относится к группе лёгких металлов. 3 Коррозия-самопроизвольное разрушение металлов и сплавов в результате химического, электрохимического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой 4 Никель-это химический элемент с атомным номером 28 и атомной массой 58,69. Никель является переходным металлом, который является твердым и вязким. 5 Отпуск-технологический процесс, заключающийся в термической обработке закаленного на мартенсит сплава или металла, при которой основными процессами являются распад мартенсита, а также полигонизация и рекристаллизация. 6 Сварка-процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого. 7 Сплав - макроскопически однородный металлический материал, состоящий из смеси двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов. 8 Термическая обработка-термической (или тепловой) обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твёрдых металлических сплавов с целью получения заданных свойств за счёт изменения внутреннего строения и структуры. 9 Ферромагнетики-это вещества, обладающие самопроизвольной намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий – магнитного поля, деформации, температуры 10 Элинвар-общее название группы сплавов на железоникелевой основе, упругие свойства которых мало зависят от температуры. Список литературы1 «Материаловедение и технология конструкционных материалов» С.Н. Колесов, И.С. Колесов 2008г. 586с. 2 ГОСТ 5949-75 3 ГОСТ 5632-72 4 ТУ 14-1-1154-7 5. ГОСТ 5582-75 6. http://splav-kharkov.com/main.php |