рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Прочие стали и сплавы с особыми свойствами.

Прочие стали и сплавы с особыми свойствами. - раздел Машиностроение, Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении 1. Шарикоподшипниковые Стали.Хромовая Сталь С Массовым Содер...

1. Шарикоподшипниковые стали.Хромовая сталь с массовым содержанием 0,95…1,15 % С и 0,4…1,65 Сr образует группу высо­кокачественных шарикоподшипниковых сталей (ГОСТ 801–78) ШХ6, ШХ9, ШХ15, ШХ15СГ (цифра указывает среднее массовое содержание хрома в десятых долях процента). Являясь заэвтектоидными, эти стали после закалки и низкого отпуска имеют струк­туру скрытокристаллического (так называемого бесструктурно­го) мартенсита с дисперсными равномерно рассеянными карбидами (Fe, Cr7)C3, что определяет их высокую твердость (HRC 62…65) и износоустойчивость, необходимую для того, чтобы противосто­ять сложным сосредоточенным и переменным напряжениям, воз­никающим в зоне контакта шариков или роликов с беговыми дорожками колец подшипников качения. Эти стали используют также для деталей насосов высокого давления, храповых меха­низмов, нагруженных роликов машин, пальцев, копиров и др. Прецизионные подшипники изготовляют из сталей вакуумно-дугового переплава ШХ15Ц1, ШХ15–ШД.

Для изготовления крупных подшипников используют цементи­руемые и цианируемые стали марок 20Х2Н4–Ш, 20Х3Г2Ф, 18ХГТ. Для подшипников, работающих в агрессивных средах, применя­ют коррозионно-стойкие стали марок 12X13, 20X13 и др.

2. Высокопрочные и износоустойчивые стали.Высокопрочны­ми называют стали с временным сопротивлением на разрыв σв = 1800 МПа и выше. Такие стали находят применение в машино-, ракето- и самолетостроении.

Мартенситостареющими сталями называют высоколегированные безуглеродистые (С < 0,03 %) сплавы желе­за с массовым содержанием Ni 10…25 %, содержащие также Со, Mo, Ti, Al, Cr, Сu и др.

Как было сказано выше, при таком массовом содержании нике­ля сплавы, даже не содержащие углерода, после охлаждения на воз­духе имеют структуру мартенсита. Мартенситостареющими явля­ются, например, стали марок Н18К9М5Т, Н12К15М10, Н10Х11М2Т (эта сталь содержит также 0,2 % А1).

При нагреве до температуры 800-880 °С и выдержке легирую­щие элементы переходят в γ-твердый раствор. Охлаждением на воздухе фиксируется железоникелевый мартенсит, имеющий высо­кую пластичность (δ = 18…20 %, ψ = 75…80 %) и ударную вязкость КС = 2000…3000 кДж/м2 при прочности σв = 900…1100 МПа. Это позволяет производить после закалки вытяжку и обработку давле­нием и резанием. Полученные детали упрочняют старением – выдержкой при 450…500°С, которая обеспечивает выделение мелкодисперсных интерметаллидных фаз Ni3Ti, Fe2Mo, Ni3Mo, NiAl. При этом прочность повышается до значения σв = 2400 МПа.

Мартенситостареющие стали применяют также в криогенной технике, так как при низких температурах они обладают высокой прочностью и достаточной вязкостью.

В качестве износоустойчивой стали широкое распространение получила высоколегированная сталь марки 110Г13Л, содержащая 0,9…1,3 % С и 11,5…14,5 % Мn (аустенитный класс). Эта сталь обладает очень высокими вязкостью и со­противляемостью ударному истиранию: в условиях больших дав­лений и ударной нагрузки твердость и износостойкость ее возра­стает от наклепа. Из этой стали изготовляют стрелки и крестовины железных дорог, черпаки и козырьки землечерпальных машин, гусеницы тракторов. Детали из стали марки 110Г13Л получают литьем и закаливают после нагрева до 1000…1050°С для раство­рения карбидов, снижающих вязкость и прочность стали. После закалки сталь имеет структуру аустенита без карбидов и ввиду большой вязкости и способности наклёпываться очень трудно под­дается обработке резанием, ее обрабатывают при малых режимах резания твердосплавным инструментом и абразивами.

3. Коррозионно-стойкие стали.В промышленности используют хромовую сталь марок 20X13, 40X13, а также хромоникелевую сталь. Хромовая сталь устойчива против коррозии не только на воздухе, но и в агрессивных средах (например, в азотной кислоте), при повышенной температуре; ее применяют для изготовления лопаток турбин, цилиндров высокого давления, труб пароперегре­вателей и т. д. При массовом содержании Сr 25…30 % и С 0,1…0,2 % (ферритный класс) сталь является окалиностойкой, способ­ной выдерживать длительные нагревы до температуры 1100 °С без образования окалины (и стали марок 15Х25Т, 15Х18СЮ и др.).

Хромоникелевая сталь является коррозионно- и кислотостой­кой. Она применяется для изготовления аппаратуры в нефтяной, химической, пищевой промышленности (стали марок 12Х18Н9, 08Х18Н10Т). Хромоникелевые стали дороги, поэтому по возмож­ности их стараются заменить сталями, в которых часть никеля заменена марганцем (например, сталь 10Х14Г14НЗТ).

Для получения аустенитной структуры, определяющей высо­кую коррозионную стойкость, сталь выдерживают при темпера­туре 1150…1100 °С для растворения карбидов и охлаждают в мас­ле или на воздухе.

4. Жаростойкие и жаропрочные стали. Вкачестве жаростойких применяют стали мартенситного класса под общим наименовани­ем сильхромов (40Х9С2, 40Х10С2М и др.). Эти стали используют, например для изготовления клапанов двигателей внутреннего сгорания. Сталь аустенитного класса 45Х14Н14В2М, применяе­мая для клапанов мощных двигателей, обладает одновременно высокой жаропрочностью и жаростойкостью.

5. Прочие стали и сплавы с особыми свойствами.Магнитомягкие стали применяют для изготовления трансформаторов, сердечников и полюсов электромагнитов и реле, статоров и рото­ров электродвигателей. Эти стали имеют малую коэрцитивную силу и высокую магнитную проницаемость, а также малые потери на гистерезис и вихревые токи; они содержат до 4,8 % Si (определяю­щего высокое удельное сопротивление) и относятся к ферритному классу. Углерод, сера, кислород и азот являются вредными приме­сями в магнитомягких сталях, так как они не растворяются в фер­рите и образуют химические соединения Fe3C, FeO, FeS, Fe4N, резко понижающие магнитную проницаемость и увеличивающие поте­ри от гистерезиса

Магнитотвердые стали марок ЕХ3, ЕХ5К5, а также У8…У10 используют для изготовления постоянных магнитов; они обладают малой магнитной проницаемостью, большой и устойчи­вой коэрцитивной силой, большой остаточной индукцией.

Стали и сплавы с высоким сопротивлением применяют для электрических печей сопротивления. Хромоалюминиевые низкоуглеродистые (0,06…0,18 % С) стали ферритного класса марок Х13Ю4, 0Х23Ю5, 0Х27Ю5А имеют удельное сопротивление 1,18…1,47 мкОм · м и рабочую температуру 900…1250 °С. Однако эти стали малопластичны, а при высоких темпе­ратурах становятся ползучими и могут провисать под действием собственной массы.

Никелевые сплавы (нихромы) марки Х20Н80 (20 % Сr, 80 % Ni) и др., а также ферронихромы марок Х25Н60 (25 % Fe, 15 % Сr, 60 % Ni) и Х25Н20 имеют удельное сопротивление 0,83…1,17 мкОм·м и несколько меньшую (до 1150°С) рабочую темпе­ратуру, однако они более пластичны и прочны при нагреве; их применяют для промышленных электропечей и бытовых нагре­вателей. Эти материалы выпускаются в виде ленты, проволоки и прутков. Для реостатов используют сплав на основе меди – манганин.

Сплавы с заданным температурным коэф­фициентом линейного расширения используют для деталей приборов, которые должны обладать постоянством размеров при изменении температуры (в заданных пределах) или иметь заданный коэффициент расширения. Установлено несколь­ко марок сплавов на железоникелевой основе (ГОСТ 10994–74). В системе сплавов Fe–Ni коэффициент линейного расширения уменьшается с увеличением массового содержания никеля и при 36 % Ni и 64 % Fe он равен нулю; при большем массовом содер­жании никеля он снова возрастает. В связи с этим сплав Н36 используют для деталей приборов и механизмов, которые долж­ны сохранять постоянство размеров при нагреве (до +100 °С) и охлаждении (до –100 °С) – штриховые меры в метрологии, эта­лоны измерители, геодезические и астрономические приборы и т. д.

Для деталей приборов с заданным значением коэффициента расширения и спаев с электровакуумным стеклом используют другие марки сплавов на железоникелевой основе, некоторые из которых добавочно легируются кобальтом или медью. С этой же целью применяют более дешевые железохромовые сплавы (напри­мер, 18ХТФ).

Тема 22. Металлокерамические твёрдые сплавы, их маркировка и область применения.

Вопросы:

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении

Вопросы.. цели и задачи дисциплины материаловедение и технология материалов.. связь дисциплины материаловедение и технология материалов с другими дисциплинами..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Прочие стали и сплавы с особыми свойствами.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Продукты доменной плавки.
1. Исходные материалы для производства чугуна: 1.Железные руды: -красный железняк, или гематит Fе2О3; содержит в

Производство стали в электрических печах.
1.Шихтовыми материалами для выплавки стали являются жидкий или твердый чугун, стальной и чугунный лом, стружка, обрезки (скрап), железорудные окатыши, ферросплавы (перечисленные ма

Непрерывная разливка (в кристаллизатор).
  1. Выплавленная в печи сталь выпускается в ковш и разливает­ся в изложницы или кристаллизатор, либо разливке предшеству­ет рафинирование стали. Внепечное рафинирова

Производство магния. Магниевые руды. Понятие об электролитическом способе получения магния.
  1. Медь – металл красновато – розового цвета, плотностью 8940 кг/м3, с температурой плавления 1083°С. Она обладает высокой электропроводностью, теплопро­

Понятие о свойствах металлов.
1. Большое число различных металлов, кото­рые применяют в технике, можно разделить на черные и цветные. Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, вы

Методы исследования микро- и макроструктуры металлов и сплавов, контроля качества изделий.
1.К механическим свойствам металлов относят: Прочность – это способность материала сопротивляться деформациям и раз­рушению под действием внеш­них сил.

Методы контроля качества изделий.
1.Макроанализ. Для макроанализа приготовляют образец – шлиф или излом, по которому выявляют макроструктуру – строение металла или сплава, видимое невооруженным глазом или в

Диаграммы состояния двойных сплавов. Критические точки и линии.
1.Металлическими сплавами называются соединения двух или нескольких металлов и неметаллов, у которых сохраняются металлические свойства. Сплавы можно получить сплавлением ко

Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны.
1. На диаграмме состояния (рис. 21) представлены две системы сплавов. Система Fе – Fе3С называется неустой­чивой (метастабильной) в связи с тем, что цементит представляе

Структуры, получаемые при различных скоростях охлаждения.
1.При нормальной температуре доэвтектоидные стали имеют структуру феррит плюс перлит, эвтектоидные – перлит, заэвтектоидные – перлит + це­ментит, то есть исходное состояние всех ст

Нормализация.
  1. Термической обработкой называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов, находящихся в твердом состоя­нии, для изме

Отпуск. Виды отпуска.
1. Процесс закалки стали заключается в ее нагреве до определенной температуры (на 30...50° выше линии GSK по диаграмме Fe – Fe3C), выдержке и по­следующем быстром

Дефекты и брак при термической обработке.
  1. Низколегированные стали при закалке охлаждают в воде, так же как и углеродистые. Увели­чение содержания легирующих элементов в стали вызы­вает понижение теплопро

Азотирование.
1. Целью химико-термической обработки является получение по­верхностного слоя стальных изделий, обладающего повышенными твердостью, износоустойчивостью, жаростойкостью или корро

Газовое цианирование.
3. Диффузионная металлизация, её виды. 1. Цианирование.Цианирование – насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом; оно бывает жидкостным

Влияние примесей на свойства углеродистой стали.
Наличие небольшого количества обычных примесей в стали не влияет существенно на положение критических точек и ха­рактер линий диаграммы железо – цементит, поэтому сталь можно рассматривать с извест

Углеродистые инструментальные стали.
1. По химическому составу стали подразделяют на малоуглеродистые (до 0,3% С), среднеуглеродистые (0,3...0,65 % С) и высокоуглеродистые (свыше 0,65% С). По качеству ра

Легирование чугунов, их маркировка и область применения.
1.Сталь, содержащая, кроме постоянных при­месей (марганец, кремний), один или несколько спе­циальных элементов или повышенные концентрации марганца и кремния (>1 %), называется

Цементируемые стали.
1. Низколегированные стали.Согласно ГОСТ 19282–73, установ­лено 28 марок такой стали. Они содержат 1,5…2,5 % легирующих элементов, которые определяют измельчение перлитной составля

Быстрорежущие стали.
1.Условия работы от­дельных видов инструментов различны и для различных видов инструментов применяют материалы, наиболее подходящие по своим качествам к данным условиям работы.

Получение металлокерамических твердых сплавов.
1. Металлокерамические твердые сплавы.Эти сплавы применяют в виде пластинок к режущему инструменту и инструменту для буров при бурении горных пород, а также в виде фильер дл

Сверхтвердые инструментальные материалы.
1. Минералокерамика – синтетический материал, основой которого служит глинозем ( А12О3), подвергнутый спеканию при температуре 1720…1750 °С. Минералокерамика

Ковкие чугуны, их свойства, маркировка и область применения.
1. Белый чугун. В белом чугуне весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида же­леза. Такой чугун в изломе имеет белый цвет и харак­терный металлический блеск.

Бронзы, их свойства, маркировка и область применения.
  1. Медь обладает высокой электропроводно­стью, пластичностью, коррозионной устойчивостью и спо­собна с другими металлами образовывать ряд сплавов. Для техн

Спеченные алюминиевые сплавы.
1. Алюминий и его сплавы. Характерные свой­ства алюминия – высокая пластичность, теплопровод­ность, электропроводность и малая прочность. Он слабо подвергается коррозии на воздухе,

Титан и его сплавы.
1. Механические свойства металлического магния очень невысоки, поэтому для изготов­ления деталей он не применяется. Магниевые сплавы об­ладают меньшими удельным весом, теплопроводн

Оловянные и свинцовые баббиты.
4. Металлокерамические пористые подшипниковые спла­вы, 1. Антифрикционные,илиподшипниковые сплавы применяют для изготовления подшипников.

Методы борьбы с коррозией металлов.
1.Разрушение металлов под воздействием ок­ружающей среды называют коррозией. Другими словами, коррозия – это процесс превращения металлов в окисленное состояние. Классифик

Полимеризация и поликонденсация полимеров.
1. Полимерами называют вещества, молекулы которых (макро­молекулы) состоят из большого числа повторяющихся группиро­вок, или мономерных звеньев, соединенных между собою химичес­ким

Способы получения изделий из пластмасс и их применение.
1.Пластическими массами (пластиками) на­зывают материалы, которые при определенной темпе­ратуре приобретают пластические свойства, то есть спо­собность принимать в результате пресс

Применение резиновых изделий.
1.Резинойназывают продукты химической переработки каучука и вулканизирующих веществ (сера, натрий), осуществляемой при помощи термической обработки (горячая вулканизация) ил

Применение древесины в сельхозпроизводстве.
1.Древесина используется в качестве конструкционного материала в различных отраслях промышленности как в натуральном, так и переработанном виде. Преимущества древесины:

Основные типы клеевых материалов и их применение.
1.Лакокрасочные материалы – это жидкие композиции, образующие после нанесения и высыхания пленку, соединяющуюся с окрашиваемой поверхностью. Эту пленку называют лакокрасочным покры

Фрикционные материалы.
1. Прокладочные материалы предназначены для создания герметичности сопрягаемых деталей с целью предохранения от попадания пыли, а также выте­кания смазки, газов и др. К прокладочны

Применение порошковых сплавов в ремонтном производстве
1. Сплавы, получаемые из металлических по­рошков прессованием и последующим спеканием без рас­плавления, называют порошковыми, а метод получения – порошковой металлургией.

Механическая обработка напыленных покрытий.
1.Плазменное напыление представляет собой дальнейшее развитие техники металлизации распылением. Физическое понятие «плазма» было введено в 1923 г. Лангмером для обозначения газообр

Дисперсно-упрочненные композитные материалы на алюминиевой основе.
1. Материалы сложного состава, образующиеся путем сочетания различных фаз с границей раздела между ними, называются композиционными. Композиционные материалы состоя

Органоволокниты.
  1. Карбоволокниты (углепласты) представляют собой ком­позиции, состоящие из полимерного связуюшего (матрицы) и уп­рочнителей в виде углеродных волокон (карбоволокон

Сплавы с эффектом памяти.
1. Металлические стекла, или аморфные сплавы, получают путем охлаждения расплава со скоростью, превышающей скорость кристаллизации (106…108 °С/с). В этом случ

Бескислородная керамика.
  1. Керамика – неорганический материал, получаемый из отформованных минеральных масс в процессе высокотемператур­ного обжига. В результате обжига (1200…2500 °С) форм

Основные сведения об изготовлении литейной формы.
1.Процесс получения заготовок деталей ма­шин и других изделий методом литья называют литей­ным производством. Отливают заготовки массой от нескольких граммов до сотен тонн практиче

Прокатка, ее виды. Понятие о прокатном производстве.
1. Обработка давлением основана на способности металлов необратимо изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Она обеспечивает получение заготовок для производст

Металлургические процессы при сварке, сварочные напряжения и деформации, причины их появления и методы предупреждения.
1. Сваркой называют процесс получения не­разъемных соединений посредством установления меж­атомных связей между свариваемыми частями при их местном (общем) нагреве или пласт

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги