§ 15. ЛЕЖЕНИ СТРУКТУРНИ СТОМАНИ

За да се подобрят физическите, химическите, якостните и технологичните свойства, стоманите се легират чрез въвеждане на различни легиращи елементи (хром, манган, никел и др.) В състава им. Стоманите могат да съдържат един или повече легиращи елементи, които им придават специални свойства.
Влияние на легиращите елементи.Легиращите елементи се въвеждат в стоманата, за да се увеличи нейната здравина на конструкцията. Основният конструктивен компонент в конструкционната стомана е феритът, който заема поне 90 обемни процента в конструкцията. Разтваряйки се във ферит, легиращите елементи го укрепват. Твърдостта на ферита (в състояние след нормализиране) се увеличава най -силно от силиций, манган и никел - елементи с решетка, която се различава от решетката на α -Fe. Молибденът, волфрамът и хромът са по -малко ефективни.
Повечето легиращи елементи, втвърдяващи ферита и с малък ефект върху пластичността, намаляват удароустойчивостта му (с изключение на никела). До 1% манган и хром увеличават здравината. Над това съдържание, жилавостта намалява, достигайки нивото на нелегиран ферит при 3% Cr и 1,5% Mn.
Увеличаването на съдържанието на въглерод в стоманата усилва ефекта на карбидната фаза, чиято дисперсия зависи от термичната обработка и състава на сплавта. В значителна степен увеличаването на структурната якост по време на легирането на стомана се улеснява от увеличаването на втвърдяването. Най -добрият резултат за подобряване на закаляването на стоманата се постига, когато тя е легирана с няколко елемента, например Cr + Mo, Cr + Ni, Cr + Ni + Mo и други комбинации от различни елементи.
Високата структурна якост на стоманата се осигурява от рационалното съдържание на легиращи елементи в нея. Прекомерното легиране (с изключение на никел) след достигане на необходимата закаляемост води до намаляване на якостта и улеснява чупливото счупване на стоманата.
Хромима благоприятен ефект върху механичните свойства на конструкционната стомана. Въвежда се в стомана в количество до 2%; той се разтваря във ферит и цементит.
Никел- най -ценният легиращ елемент. Той се въвежда в стомана в количество от 1 до 5%.
Манганинжектирани в стомана до 1,5%. Разпределя се между ферит и цементит. Никелът значително увеличава границата на текучест на стоманата, но прави стоманата податлива на прегряване. В тази връзка в стоманата се вкарват карбидообразуващи елементи за смилане на зърно едновременно с никел.
Силицийе некарбидообразуващ елемент, а количеството му в стомана е ограничено до 2%. Той значително увеличава границата на текучест на стоманата и със съдържание над 1%намалява жилавостта и увеличава прага на студена чупливост.
Молибден и волфрамса карбидообразуващи елементи, които се разтварят най-вече в циментит. Молибден в количество 0,2-0,4% и волфрам в количество 0,8-1,2% в сложнолегирани стомани допринасят за пречистване на зърното, повишават втвърдяването и подобряват някои други свойства на стоманата.
Ванадий и титан- силни карбидообразуващи елементи, които се въвеждат в малки количества (до 0,3% V и 0,1% Ti) в стомани, съдържащи хром, манган, никел, за пречистване на зърното. Повишеното съдържание на ванадий, титан, молибден и волфрам в конструкционните стомани е неприемливо поради образуването на специални карбиди, които са слабо разтворими при нагряване. Прекомерните карбиди, разположени по границите на зърната, допринасят за крехкото счупване и намаляват закаляването на стоманата.
Борсе въвежда за увеличаване на втвърдяването в много малки количества (0,002-0,005%).
Маркировка от легирана стомана.Качеството на легираната стомана се състои от комбинация от букви и цифри, показващи нейния химичен състав. Легиращите елементи имат следните обозначения (ГОСТ 4547-71): хром (X), никел (N), манган (G), силиций (С), молибден (М), волфрам (В), титан (Т), алуминий ( Yu), ванадий (F), мед (D), бор (R), кобалт (К), ниобий (В), цирконий (С). Числото след буквата показва процента на легиращия елемент. Ако цифрата не е посочена, тогава легиращият елемент съдържа до 1,5%. В структурни висококачествени легирани стомани първите две цифри на марката показват съдържанието на въглерод в стотни от процента. В допълнение, висококачествените легирани стомани имат буквата А в края на марката, и особено висококачествените стомани-Ш. Например, стомана клас 30HGSN2A: висококачествената легирана стомана съдържа 0,30% въглерод, до 1% хром , манган, силиций и до 2% никел; клас стомана 95X18SH: особено високо качество, топено чрез топене на електрошлак с вакуумиране, съдържа 0,9-1,0% въглерод; 17-19% хром, 0.030% фосфор и 0.015% сяра.
Легираните структурни стомани са разделени на закалени, подобрени и с висока якост.
Закалени легирани стомани с корпус(ГОСТ 4543-71). Закалените стоманени стомани са нисковъглеродни (до 0,25 С), ниско (до 2,5%) и среднолегирани (2,5-10% общо легиращи елементи) стомани. Тези стомани (Таблица 4) са предназначени за машинни части и устройства, работещи при условия на триене и изпитващи удар и променливи натоварвания. Работата на такива части зависи от свойствата на сърцевината и повърхностния слой на метала. Закалените стоманени стомани са наситени с въглерод от повърхността (циментирани) и подложени на термична обработка (закаляване и закаляване). Тази обработка (виж глава V) осигурява висока повърхностна твърдост (HRC 58-63) и поддържа необходимата здравина и определена якост на металната сърцевина.

4. Калени легирани стомани

Подобрени легирани стомани(ГОСТ 4543-71). Това са средно въглеродни (0,25-0,6% С) и нисколегирани стомани. За да се осигурят необходимите свойства (якост, пластичност, здравина), тези стомани (Таблица 5) се подобряват термично (вж. Глава V) чрез закаляване и високо темпериране (500-600 ° C).

5. Подобрени легирани стомани

Легирани стомани с висока якост. Подобрените и закалени стомани след термична обработка придават здравина до σ in = 1300 MPa и якост до KC = 0,8-1,0 MJ / m 2. Тази сила не е достатъчна за създаването на нови съвременни машини. Необходими са стомани с максимална якост σ b = 1500-2000 МРа. За тези цели се използват сложнолегирани и обработващи стомани (Таблица 6).

6. Легирани стомани с висока якост



Забележки: I) Показатели механични свойствав числителя - след закаляване от 900 ° С и ниско темпериране при 250 ° С, в знаменателя - след изотермично втвърдяване. 2) Показатели за механични свойства на стоманата в състояние след втвърдяване на въздух и последващо стареене.

Сложни легирани стомани-това са легирани стомани със среден въглерод (0,25-0,6% С), закалени при топлина при ниско темпериране или подложени на термомеханична обработка (вж. глава V).
Маражни стомание нов клас високоякостни легирани стомани на базата на въглеродни (не повече от 0,03% С) сплави на желязо с никел, кобалт, молибден, титан, хром и други елементи. Маражните стомани се охлаждат на въздух от 800-860 ° C, последвано от стареене при 450-500 ° C.

Уважаеми посетители, прочетохте статията „Легирани конструкционни стомани“, която е публикувана в категорията „Материалознание“. Ако тази статия ви е харесала или ви е била полезна, моля, споделете я с приятелите и познатите си.
Печелете пари от вашите знания. Отговаряйте на въпроси и получавайте пари за това!

2 ноември 2011 г. | Преглеждания: 1050 38753 |

Изпратете вашата добра работа в базата знания е проста. Използвайте формата по -долу

Добра работакъм сайта ">

Проблемите, свързани с производството и термичната обработка на едрозърнести стомани, означават, че нелегираните стомани в тяхното стандартизирано състояние все още се използват върху коляновите валове на нискооборотни двигатели. Основните фактори, които определят условията на работа на клапаните, са температура и корозия. заобикаляща средаследователно основният легиращ елемент от стомана, използван за клапани, е хром. Вентилите се произвеждат чрез горещо екструдиране или преобръщане и понякога се състоят от части.

Следователно те обикновено са изработени от по -модерни материали от всмукателните клапани. Тази стомана все още понякога се използва за всмукателни клапани. Тази стомана сега се използва и за клапани, които също се използват за постоянна армировка и суперсплави на никелова основа. Голямо внимание се отделя на използването на керамични части в клапани. Основната цел е да се намали теглото и да се увеличи издръжливостта.

Студенти, аспиранти, млади учени, които използват базата знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

АГЕНЦИЯ ЗА ФЕДЕРАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ

ДЪРЖАВНА ОБРАЗОВАТЕЛНА ИНСТИТУЦИЯ НА ВИСШЕТО ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ

ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ В ИКОНОМИКАТА И ФИНАНСИТЕ НА САНКТ ПЕТЕРБУРГ

ОТДЕЛ ЗА ТЕХНОЛОГИЯ И СТОКОВИ СИСТЕМИ

ТЕСТ

Легирана стомана - конструктивна и инструментална стомана. Обозначение на легиращи добавки. Маркиране и декодиране на марки стомана

Въведение

1. Легирани стомани

1.1 Определение

1.2 Класификация на легираните стомани

1.3 Маркировка от легирана стомана

2. Структурно легирана стомана

3. Инструментално легирана стомана

Заключение

Библиография

Приложение

Въведение

На първо място, струва си да се помисли защо легираната стомана е използвана в промишлеността? Въглеродната стомана, която познаваме, има един голям недостатък - рязко намаляване на пластичността и здравината с увеличаване на съдържанието на въглерод, което увеличава твърдостта му. Втвърдените с мартензит фрези и други инструменти за рязане от въглеродна стомана са твърди, но не издържат на високи скорости на рязане, тъй като се стопяват при нагряване до 259 градуса С. Освен това режещите инструменти от въглеродна стомана са много крехки и неподходящи при ударно натоварване.

Втвърдяването на въглеродната стомана също е ниско поради високата критична скорост на закаляване. В резултат на това само повърхностният слой на частите се втвърдява до мартензит; вътрешните слоеве са втвърдени до троостит или сорбитол, а в повече или по -малко масивни части изобщо не са втвърдени. По този начин въглеродната стомана често не отговаря на изискванията на отговорното машиностроене и производството на инструменти. В такива случаи се използва легирана стомана.

1. Легирани стомани

1.1 Определение

Елементи, специално въведени в стоманата в определени концентрации с цел промяна на нейната структура и свойства, се наричат ​​легиращи елементи, а стоманата - легирана. Легиращите елементи променят механичните (якост, пластичност), физическите, експлоатационните и химичните свойства на стоманата. В конструктивните стомани, които ще разгледаме по -долу, легирането се извършва с цел подобряване на механичните свойства - якост, пластичност и т.н. Необходимият набор от свойства се постига не само чрез легиране, но и чрез рационална термична обработка, в резултат на което се получава необходимата структура.

По правило легиращите елементи значително увеличават цената на стоманата, а някои от тях също са оскъдни метали, така че добавянето им към стомана трябва да бъде строго оправдано.

Легиращите елементи в стоманата взаимодействат различно с желязото и въглерода. Те образуват с желязо както g-, така и b - твърди разтвори с различни концентрации, тоест могат да бъдат част от аустенит и ферит, като ги втвърдяват. В този случай легиращите елементи имат различен ефект върху стабилността на аустенита: някои разширяват този диапазон (например никел) и с достатъчно съдържание правят аустенита стабилен дори при стайна температура. Такива стомани се наричат ​​аустенитни. Други (например хром), напротив, намаляват стабилността на r-желязото и могат напълно да премахнат аустенитната трансформация; с достатъчно съдържание на такива елементи (например повече от 13% хром), g-желязо не съществува при всички температури, до топене, а стоманата остава феритна. Аустенитните и феритни стомани не се втвърдяват, тъй като практически нямат фазови трансформации в твърдо състояние.

По отношение на въглерода легиращите елементи са разделени на две групи:

1) елементи, които образуват стабилни химични съединения с въглеродни карбиди (хром, манган, волфрам, ванадий, титан, молибден)

2) елементи, които не образуват карбиди в стоманата и са включени в твърдия разтвор - ферит (никел, силиций, кобалт, алуминий, мед).

Съдържанието на легиращи елементи в стомани може да варира в много широк диапазон. Стоманата се счита за легирана с хром или никел, ако съдържанието на тези елементи е 1% или повече. Когато съдържанието на ванадий, молибден, титан, ниобий и други елементи е повече от 0,1-0,5%, стоманата се счита за легирана с тези елементи. Стоманата е легирана, дори ако съдържа само елементи, характерни за въглеродна стомана, манган или силиций, като тяхното количество трябва да надвишава 1%.

Има няколко класификации, които ви позволяват да систематизирате стомана, което опростява търсенето на стомана с желания клас, като се вземат предвид нейните свойства. Стоманите се класифицират според техния химичен състав, метод на топене, структура в отгрято или нормализирано състояние, качество и предназначение.

1.2 Класификациястомана

легирана стомана хром-никелов хромолибден

Класификация по структура в отгрято състояние.

Според структурата си в отгрято състояние стоманите се делят на хиперевтектоидни, евтектоидни, хиперевтектоидни и ледебурити. Класът ледебурит включва стомани с високо съдържание на въглерод и карбидообразуващи елементи, в резултат на което в тяхната структура има първични карбиди - легиран ледебурит. Стоманата от ледебурит е по същество хром бял чугун, но хромът подобрява свойствата си толкова много, че е задоволително кован и замества стоманата в производството. Фигура 1 (виж приложението) показва структурна диаграма на отгрята хромирана стомана в зависимост от съдържанието на въглерод и хром. Концентрацията на легирания евтектоид за стомана с различно съдържание на хром се характеризира с линия I, а ограничаващата концентрация на въглерод в легирания аустенит от линия II. Хипервтектоидната стомана се състои от легиран перлит и излишък от легиран ферит, хипереутектоидната стомана се състои от легиран перлит и карбиди, а ледебуритовата стомана се състои от легиран ледебурит, перлит и карбиди. Диаграмата показва и площта на феритната стомана, получена с високо съдържание на хром и ниско съдържание на въглерод.

Класификация на стоманата по структура в нормално състояние.

Фигура 2 (виж приложението) показва диаграма за никелова стомана с въздушно охлаждане в зависимост от съдържанието на никел и въглерод в нея. Според структурата си, след охлаждане на въздух, легираните стомани се разделят на три основни класа: перлитни, мартензитни и аустенитни. По -рано беше отбелязано, че легиращите елементи повишават стабилността на аустенита в перлитната област и понижават температурата на мартензитна трансформация. Следователно, при една и съща скорост на охлаждане до стайна температура и различно съдържание на легиращи елементи и въглерод се получават различни структури. С по -ниско съдържание на никел и въглерод, мартенситната точка в диаграмата е по -висока, тъй като мартенситната трансформация се извършва при по -висока температура; охладената на въздух до стайна температура стомана придобива структурата на мартенсит. При ниско съдържание на никел и въглерод скоростта на охлаждане във въздуха се оказва по -малка от критичната скорост на охлаждане, а стомана, охладена на въздух до стайна температура, има структурата на троостит, сорбитол и перлит. Засенчените участъци на диаграмата показват състава на стоманата, която заема позицията на междинните класове: перлитно-мартензитна и мартензитно-аустенитна.

Подобни диаграми могат да бъдат конструирани и за стомана, легирана с други елементи, и в допълнение към трите посочени класа стомана, както може да се види от примера на хромовата стомана, могат да се образуват още два класа: ледебурит (карбид) и ферит. Наличието на клас карбид е типично за стомана, легирана с карбидообразуващи елементи; тази стомана е много твърда и се използва за производство на инструменти.

Така легираната стомана, в зависимост от структурата и състоянието, получена чрез охлаждане на въздух, се разделя на пет класа: перлитна, мартензитна, аустенитна, карбидна и феритна.

Класификация на стоманата по предназначение.

Според предназначението си стоманите се делят на три основни групи: конструктивни, инструментални и с специални свойства... В наши дни той се използва широко конструкционна стоманалегирана и други видове стомана в машиностроенето и други индустрии.

Класификацията на първите две групи се основава на съдържанието на въглерод. Стомани, съдържащи до 0,25% C, се използват като котелни, строителни къщи и за карбуризиране на машинни части. Ниското съдържание на въглерод в котелни и строителни стомани се дължи на факта, че части от котли и строителни конструкции са свързани чрез заваряване, а въглеродът влошава заваряемостта. За инструментално легираните стомани съдържанието на въглерод също е посочено в десети от процента. От тях се правят режещи, измервателни, щамповащи и други инструменти. Стоманите със специални свойства включват киселинно устойчиви, износоустойчиви, топлоустойчиви и топлоустойчиви: със специални магнитни и електрически свойства и др.

1.3 Маркировка от легирана стомана

За обозначаване на легиращи елементи се приемат следните букви: X - хром, Н - никел, G - манган, С - силиций, V - волфрам, М - молибден, F - ванадий, К - кобалт, Т - титан, Ю - алуминий, D - мед, P - фосфор, P - бор, B - ниобий, A -азот, E - селен, C - цирконий. Класът на стоманата се обозначава с комбинация от букви и цифри. За структурни степенистомана, първите две цифри показват средното съдържание на въглерод в стотни от процента, буквите - наличието на съответните елементи, а цифрите след буквите - процентът на тези компоненти в стоманата. Ако след буква няма число, това означава, че стоманата съдържа този елемент в количество до 1,5%. Например, клас 35Х означава хромирана стомана, съдържаща около 0,35% C и до 1,5% Cr, клас 45G2 означава манганова стомана, съдържаща около 0.45% C и около 0.3% C, до 1.5% Cr и около 3% Ni и т.н. Нестандартните стомани се обозначават по различни начини. Най -често срещаното обозначение е с букви EI и EP и цифра. Тази маркировка показва, че стоманата е била топена в завода в Електростал (буква Е), изследователска стомана (буква I) или пробна стомана (буква P). Съставът на такива стомани е даден в справочниците (W - сачмен лагер, B - високоскоростен, E - магнитно твърд). За обозначаване на висококачествена легирана стомана в края на маркировката се добавя буква А, например 30ХГСА, за обозначаване на особено висококачествена стомана-буквата Ш (разделена с тире), например 30ХГС-Ш. Висококачествената легирана стомана съдържа повече от 0,035%сяра, висококачествена-не повече от 0,025%, особено висококачествена-не повече от 0,015%.

За легирана инструментална стомана редът на маркиране чрез легиращи компоненти е същият като за конструкционна стомана, но количеството въглерод се обозначава с първата цифра в десети. Ако цифрата липсва, тогава стоманата съдържа около 1% или повече въглерод.

2. Структурно легирана стомана

Структурна стомана, често срещано имегрупи стомани, предназначени за производство на строителни конструкции и части от машини или механизми. Структурната стомана трябва да има добра заваряемост и следователно съдържанието на въглерод в нея не трябва да надвишава 0,25%; той се подразделя на въглеродни и нисколегирани (до 5% легиращи елементи) с повишена якост, както и, в зависимост от предназначението, за мостово строителство и рамки на високи сгради.

Структурната стомана, използвана в машиностроенето, според химичния си състав се класифицира на въглеродна и легирана (хром, хром-никел и др.); според метода на производство - за ковано и леярство; според условията на работа-за структурни, топлоустойчиви, неръждаеми (устойчиви на корозия), устойчиви на износване. В зависимост от съдържанието на въглерод се различават нисковъглеродната стомана с карбонизация (0,1-0,25% С) и така наречената подобрена стомана (0,25-0,45% С); за някои части (например пружини, пружини) се използва стомана с по-високо съдържание на въглерод (0,5-0,65% C). Според степента на легиране стоманата за машиностроене се дели на ниско- (до 5%легиращи елементи), средно (5-10%) и високолегирани (повече от 10%). Детайлите на машината, изработени от стомана, обикновено са термично обработени. В зависимост от стойността и характера на натоварванията, възприемани от детайла, към стоманата се налагат изискванията за необходимото ниво на якост, пластичност, якост на удар, граница на издръжливост, заваряемост, закаляване и др.

Тройна (желязо + въглерод + легиращ елемент) легирана стомана.

Хромът като легиращ компонент е най -разпространен, тъй като увеличава здравината на стоманата и е сравнително евтин. Ниско- и среднолегираните хромирани стомани се използват широко в автомобилното и тракторното строителство, както и в други отрасли на машиностроенето за оси, валове, зъбни колела и други части. Хромирана стомана със съдържание на 0.4-1.65% Cr и 0.95-1.15% C образува група от сачмени лагери стомани ШХ6, ШХ9, ШХ15. Нисколегираната хромирана стомана се използва и за изработка на инструменти.

Никелът е добър легиращ компонент, но доста скъп. Следователно, ако е възможно, той се комбинира с хром или се заменя с манган и други легиращи елементи (сложна легирана стомана). Никелът увеличава здравината, здравината и твърдостта на стоманата.

Силиций със съдържание над 0,8% увеличава здравината, еластичността и твърдостта на стоманата, но намалява нейната здравина. Нисковъглеродната силициева стомана се използва при изграждането на мостове. Стомана 50S2, 60S2 и други марки се използват за производството на пружини и пружини. След втвърдяване се характеризира с висока еластичност и здравина.

Манганът увеличава твърдостта и здравината на стоманата, както и повишава нейната закаляемост и подобрява заваряемостта. Нисколегираната манганова стомана се използва за части, които изискват устойчивост на износване (зъбни колела, оси, болтове). Това са стоманени маркировки 30G2, 45G2, 50G2.

Сложна легирана конструкционна стомана.

Тази стомана е широко използвана. Чрез едновременно легиране на стомана с няколко елемента, постигането на желаните свойства се постига по -лесно, по -пълно и с по -ниско съдържание на тях.

Хром-никелова стомана. Той има висока якост, здравина и е един от най -добрите строителни материали... Стоманата от този тип е широко разпространена в самолетостроенето за производство на най -натоварените части от самолетни двигатели, в автомобилното и тракторното строителство. В зависимост от естеството на работата в продукта, някои части трябва да се подлагат на карбуриране, други-на втвърдяване и високо темпериране (подобрение) .В съответствие с това хромоникелевата стомана се разделя на закалена и подобрена.

Стоманени закалени стомани. Някои части работят при условия на повърхностно износване, като същевременно изпитват динамични натоварвания. Такива части са направени от нисковъглеродни стомани, съдържащи 0,10-0,30% С, след което ги подлагат на карбуриране.

За продукти с малки размери се използват некритични части, стомани 10, 15, 20, за части с по-сложна форма се използват части, които са силно натоварени, големи, нисколегирани стомани с ниско съдържание на въглерод. Хром, никел и др. Се добавят като легиращи елементи в закалени стоманени стомани.

Продукти с малко напречно сечение и неусложнена форма, работещи при повишени специфични натоварвания (втулки, ролки, оси, гърбични съединители, бутални щифтове и др.), Са изработени от хромирани стомани 15X, 20X, съдържащи около 1% Cr. Със съдържание на хром до 1,5% в циментирания слой, концентрацията на въглерод се увеличава, образува се легиран цементит (Fe, Cr) 3C, дълбочината на евтектоидния слой се увеличава, а след термична обработка дълбочината на втвърдения слой също се увеличава. Допълнителното легиране на тези стомани с ванадий (0,1 (0,2%) - стомана 15KhF - помага за получаване на по -фини зърна, което подобрява пластичността и здравината.

За производството на карбуризирани части със среден размер, изпитващи високи специфични натоварвания по време на работа, се използват стомани, които включват никел (20XH, 12XNZA). Чрез леко намаляване на дълбочината на циментирания слой, Ni в същото време увеличава дълбочината на втвърдения слой, предотвратява растежа на зърната и образуването на груба циментова мрежа. Никелът също има положителен ефект върху свойствата на стоманата в сърцевината на продукта. Поради недостига на никел, тези стомани се заменят с други легирани стомани. Те включват хромоманганови стомани с малко количество титан (0,006-0,12%): 18HGT, 30HGT. Титанът се въвежда в закалени стоманени стомани само за пречистване на зърното. С по -високо съдържание намалява дълбочината на втвърдения слой и втвърдяването.

Най-силно легираните закалени стоманени стомани (12X2H4, 18X2H4V и др.) Се използват за производството на части с големи сечения. Тези стомани са най -високата якост от всички закалени стоманени стомани. Обикновено продуктите, изработени от високолегирани карбуризирани стомани, се карбонизират на малка дълбочина.

Подобрени стомани. Подобрените стомани се наричат ​​средновъглеродни структурни стомани (0,3-05% C), закалени и след това закалени с висока температура. След такава термична обработка стоманите придобиват сорбитолова структура, която се понася добре от ударни натоварвания.

Хром-манганови стомани 20KhGS, 25KhGS, 30KhGS, наречени хроменсил, са легирани с хром, силиций и манган, т.е. не съдържат оскъдни легиращи елементи. Тези стомани имат добра заваряемост и здравина. Недостатъкът на тези стомани е склонността към темпериране на крехкостта от II вид и към обезвъглена повърхност при нагряване.

Хромолибденова стомана. Различава се с висока якост и здравина, простота на нанесената термична обработка. Използва се в котелно и тръбно строителство за котелни тръби, тръби за прегряване, барабанни котли и др. Хромолибденовата стомана клас 15XM се използва за различни видове тръбопроводи, работещи при високи температури в корозивни среди. В допълнение, хромолибденовата стомана се използва в машиностроенето и други индустрии.

Хром -ванадиева стомана. Тази стомана има висока еластичност, използва се за производство на оси, зъбни колела (15HF, 20HF), пружини (50HFA) и др. Пружините, изработени от тази стомана, запазват своята еластичност при нагряване до температура 380C. Хром-мангановите стомани се използват в много случаи вместо скъпите хромоникелеви. Те обаче са по-малко устойчиви на прегряване и имат по-нисък вискозитет от тези с хром-никел. В автомобилната и тракторната промишленост, в машиностроенето се използват стомани 18HGT и 25HGT.

Нисколегирана стомана с висока якост. Нисколегираната стомана с повишена якост, която не съдържа скъпи елементи и е легирана с манган, силиций и хром, се използва широко в машиностроенето и строителството.

Стомани с висока якост. Необходимостта от материали с висока якост и в същото време необходимата пластичност и здравина нараства всяка година. Състояние с висока якост може да бъде постигнато по няколко начина. Един от тези методи е легирането на средновъглеродни стомани (0.4-0.5% С) с хром, волфрам, молибден, силиций и ванадий. Тези елементи усложняват процесите на омекотяване при нагряване до 200-300.

Висока якост на легирани структурни стомани може да се постигне и чрез използването на термомеханична обработка (TMT). По този начин стоманата 30KhGSA, 40KhN, 40KhNMA, 38KhNZMA след нискотемпературна термична обработка има якост на опън до 2800 МРа, удължаването и якостта на удар се увеличават 1,5-2 пъти в сравнение с конвенционалната термична обработка. Това се обяснява с факта, че частичното освобождаване на въглерод от аустенит при деформация улеснява подвижността на дислокациите вътре в мартензитовите кристали, което допринася за увеличаване на

Марагираща стомана. Тези стомани съчетават свойства с висока якост с добра пластичност и здравина. Това се постига чрез легиране със специална термична обработка. Техните предимства са високата технологична пластичност при обработка под налягане в широк температурен диапазон; няма напукване по време на охлаждане във всеки случай след обработка под налягане; добра заваряемост. Недостатъкът на тези стомани е тяхната склонност към сегрегация.

Маражещите стомани са високолегирани стомани. В стоманообразуващите стомани те се стремят да получат минимална сумавъглерод ((0,03%), тъй като въглеродът, образувайки карбиди със легиращи елементи, насърчава крехкостта на стоманите; В допълнение, съдържанието на легиращи елементи в твърдия разтвор намалява. Топлинната обработка на такива стомани се състои в охлаждане от 800-860C.

Маражни стомани, заедно със самолети и ракети, се използват в криогенната технология, тъй като те са ниски температуриимат висока якост и достатъчна здравина.

3. Инстлегирана стомана от рументал

Инструменталната стомана се използва за производството на различни инструменти: ударно щамповане, измерване, рязане. Той има няколко предимства пред въглеродната инструментална стомана. Матриците от въглеродна стомана имат висока твърдост и здравина, но имат лоша устойчивост на удар. Кранове, разгъвачи и други дълги и тънки инструменти от въглеродна стомана са крехки при втвърдяване, ненадеждни и често се чупят.

Най -важните легиращи примеси от инструментално легирана стомана: хром, волфрам, молибден, манган, силиций. Съдържанието на въглерод в тази стомана може да бъде по -ниско, отколкото в въглеродната стомана, и варира от 0,3 до 2,3%. Условията на работа на отделните видове инструменти са различни, поради което за всеки тип инструмент е необходимо да се използва стомана, подходяща по своите качества за тези условия на работа.

Стомана за ударно щамповане и измервателни инструменти.

За натоварени матрици, които деформират метала в студено състояние, се използва високолегирана хромирана стомана (x12), която след закаляване, многократно високо темпериране, има много висока твърдост и износоустойчивост. Пример за стомана за тежкотоварни матрици, които деформират метала в горещо състояние (горещо щамповане), са стоманите марки 5ХНМ и 5ХГМ (за малки матрици) След закаляване и високо темпериране, тази стомана има повишена якост, якост и устойчивост на износване при високи температури .

Нисколегирана стомана за режещи инструменти.

Нисколегираната стомана по способността си за рязане не се различава значително от въглеродната стомана и се използва при ниски скорости на рязане, тъй като намаляването на твърдостта на стоманата започва вече при температура 200-220С. Тази стомана обаче има по -ниска критична степен на закаляване в сравнение с въглеродната стомана и следователно има по -висока закаляемост, което прави възможно получаването на мартенситна структура в по -големи секции на инструмента; освен това е по -малко крехка. Хромът и волфрамът се използват като основен легиращ елемент за стомана от тези марки. Най -често срещаните марки стомана за режещи инструменти са: 9ХС, ХВГ и В1.

Високоскоростна стомана.

Най -често срещаните са P18, P6M3. Най -широкото използване в СССР и Русия беше марката P6M5.

Това е високолегирана инструментална стомана с червена твърдост, тоест не губи режещи свойства при нагряване до 600-700C. Той е в състояние да реже метал със скорости 3-4 пъти по-високи от тези, разрешени за въглеродни и нисколегирани инструментални стомани.

По своята структура в равновесно състояние високоскоростната стомана принадлежи към класа ледебурит. След коване и отгряване има перлитно-сорбитолова основа със заоблени включвания от легирани карбидни зърна. Термичната обработка на високоскоростна стомана се състои от закаляване с температура на нагряване до 1260-1300C и две или три закалявания за намаляване на съдържанието на задържания аустенит. Топлинавтвърдяването е необходимо за възможно разтваряне Повече ▼легирани карбиди в аустенит за получаване на мартензит, който е по -наситен със легиращи елементи и устойчив на закаляване.

Заключение

Легираната стомана има най -ценните свойства, които въглеродната стомана няма, и няма своите недостатъци. Използването на легирана стомана увеличава издръжливостта на продуктите, спестява метал, увеличава производителността, опростява дизайна и следователно става от решаващо значение за напредналите технологии.

Предимства на легираните стомани:

1. Характеристики се намират в термично обработено състояние, поради което се произвеждат термично обработени части;

2. подобрените легирани стомани показват по -висока устойчивост на пластична деформация;

3. легиращите елементи стабилизират аустенита, следователно втвърдяването на легираните стомани е по -високо;

4. възможно е да се използват "по -меки" охладители (намалени дефекти при втвърдяване на пукнатини и изкривявания), тъй като разграждането на аустенита е възпрепятствано;

5. запасът от вискозитет и устойчивост на студена чупливост се увеличава, което води до повишаване на надеждността на машинните части.

Библиография

1. Технология на металите и дизайн на материалите. В.М. Никифоров, Москва, 1968 г., Изд. "Висше училище".

2. Гуляев А.П. Металургия.

Публикувано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Определение, класификация на легирана стомана. Маркировка, дефекти. Легирана стоманена конструкция в нормализирано състояние. Свойства и приложения на легираните стомани. Структурна и инструментална легирана стомана. Аустенитни и феритни стомани.

резюме, добавено на 10.11.2016 г.


Процентът на въглерод и желязо в чугунената сплав. Класификация на стоманата по химичен състав, предназначение, качество и степен на разкисляване. Примери за маркиране на стомана. Декодиране на марки стомана. Определяне на легиращи елементи, които съставляват стоманата.

презентация, добавена на 19.05.2015 г.


Класификация и маркиране на стомани. Сравнение на стоманени марки като St и Fe според международните стандарти. Легиращи елементи в железни сплави. Правила за маркиране на легирани стомани. Характеристики и приложения на конструкционни и инструментални стомани.

презентация добавена на 29.09.2013 г.


Структурна въглеродна стомана с обикновено качество. Механични свойства на горещо валцувана стомана. Качествена въглеродна стомана. Легирани стоманени конструкции. Нисколегирана, средна или високо въглеродна стомана.

презентация, добавена на 19.12.2014 г.


Производство на стомана в кислородни конвертори. Легирани стомани и сплави. Конструкция от легирана стомана. Класификация и маркировка на стомана. Влиянието на легиращите елементи върху свойствата на стоманата. Топлинна и термомеханична обработка на легирана стомана.

резюме, добавено на 24.12.2007 г.


Видове стомани за режещи инструменти. Въглеродни, легирани, високоскоростни инструментални стомани. Стомана за измервателни инструменти, за студено и горещо формоване. Диамантът като материал за изработка на инструменти.

презентация, добавена на 14.10.2013 г.


Подобряване на механичните свойства на стоманата чрез въвеждане на легиращи елементи в нея. Класификация на стоманата в зависимост от химичен състав... Характеристики на заваряване на въглеродни и легирани стомани. Причините за пукнатини. Видове използвани електроди.

курсова работа, добавена на 04/06/2012


Изисквания към свойствата на инструменталните материали. Списък на марки от няколко основни нетоплоустойчиви стомани за режещи инструменти. Втвърдяване на хипоевтектоидни стомани. Високоскоростни стомани: маркировка, структура, технология и свойства на термична обработка.

тест, добавен на 20.09.2010 г.


Ролята на легиращите елементи при формирането на свойствата на стоманата. Анализ и структура на хромоникелевите стомани. Роля и влияние на никела върху устойчивостта на корозия. Корозионни свойства на хромоникелевите стомани. Характеризиране на редица хромоникелеви стомани на сложни системи.

резюме, добавено на 02.09.2011 г.


Класификация на стомани. Стомана със специални химични свойства... Стоманени маркировки и приложения. Мартензитни и мартензитно-феритни стомани. Полимерни материали на базата на термопластични матрици, техните свойства. Примери за материали. Характеристики на структурата.