Тег «прочность»

Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы имеют плотность до 3 г/см3, высокие механические свойства. Они делятся на литейные и деформируемые (обрабатываемые давлением). Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ 2685—75) применяются для получения отливок. В зависимости от химического состава и свойств они делятся на пять групп, например АЛ2, АЛ4 и т. д. (цифры обозначают порядковый номер сплава). Деформируемые алюминиевые сплавы (согласно ГОСТ 4784—74) применяют для получения листов, проволоки, ленты, фасонных профилей и различных деталей ковкой, штамповкой или прессованием. К не-упрочняемым термической обработкой относятся сплавы алюминия с марганцем и алюминия с магнием и марганцем. Они обладают умеренной прочностью, имеют повышенную сопротивляемость коррозии, высокую пластичность, хорошо свариваются. Применяются для изготовления деталей, работающих в коррозионной среде, сварных деталей и деталей, получаемых глубокой штамповкой. Деформируемые сплавы, упрочняемые термообработкой, имеют небольшую плотность (около 3 г/см3), но высокую прочность (ав > 700 МПа); широко применяются в машиностроении и особенно в самолетостроении для изготовления ответственных деталей. Наиболее распространенным сплавом этой группы является дюралюминий, содержащий в качестве основного компонента медь и в качестве дополнительных легирующих элементов магний, марганец, титан и др. Дюралюминий маркируют буквой Д и порядковым номером, например Д1, Д16, Д18. Для защиты от коррозии листовой дюралюминий подвергают плакированию. В марких таких деформируемых алюминиевых сплавов, как АК4, АК6, цифра обозначает порядковый номер сплава, а буквы — название и назначение его (алюминиевый ковочный). Эти сплавы применяются для изготовления поршней авиационных моторов, лопастей винтов, картеров двигателей и других деталей машин.

Теги: , , , , ,

ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ И МИНЕРАЛОКЕРАМИЧЕСИИЕ МАТЕРИАЛЫ

Твердые сплавы изготовляют на основе тугоплавких карбидов, обладающих высокой твердостью, прочностью, износостойкостью, жаростойкостью. Эти свойства сохраняются на достаточно высоком уровне при нагреве сплавов до 800—1000° С.

Теги: ,

Скорость охлаждения

Скорость охлаждения. Для получения структуры мартенсита требуется переохладить аустенит путем быстрого охлаждения стали, находящейся при температуре наименьшей устойчивости аустенита, т. е. при 650—550° С. В зоне температур мартенситного превращения, т. е. ниже 300° С, наоборот, выгоднее применять замедленное охлаждение, так как образующиеся структурные напряжения успевают выравняться, а твердость образовавшегося мартенсита практически не снижается. Прокаливаемость. Чрезвычайно важной характеристикой является прокаливаемость стали. Она характеризуется глубиной проникновения закалки от охлаждаемой поверхности.в тело детали. При сквозной прокаливаемое™ все сечение закаливаемой детали приобретает однородную структуру и свойства не только непосредственно после закалки, но и после отпуска. При малой прокаливаемости сердцевина детали имеет меньшую прочность, чем закалившиеся слои. Условились закаленными считать слои, в которых содержится не менее 50% мартенсита. Виды закалки стали. По способу охлаждения различают следующие основные виды закалки: прерывистую, ступенчатую, изотермическую. При прерывистой закалке охлаждение ведут последовательно в двух средах: сначала в воде, затем на воздухе или в масле. Это обеспечивает менее резкое охлаждение. При ступенчатой закалке сначала охлаждают в соляном расплаве, нагретом на 50—70° С выше температуры начала мартен-ситного превращения, короткое время выдерживают при этой температуре, а затем охлаждают на воздухе. Короткая остановка при охлаждении способствует выравниванию температуры по сечению детали, что уменьшает напряжения, возникающие в процессе закалки. При изотермической закалке или закалке в горячих средах деталь быстро охлаждают в среде, нагретой на 50—70° С выше, чем температура начала мартенситного превращения, и продолжительно выдерживают при этой температуре до полного распада аустенита. Получается не мартенсит, а близкий к нему по твердости, но более вязкий и прочный игольчатый троостит. Дальнейшее охлаждение ведут на воздухе.

Теги: ,

ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ. СВОЙСТВА, МАРКИРОВКА, ПРИМЕНЕНИЕ

В легированной стали наряду с обычными примесями имеются легирующие элементы: хром, вольфрам, молибден, никель, а также кремний и марганец в большом количестве. Легированная сталь обладает ценнейшими свойствами, которых нет у углеродистой стали, и не имеет ее недостатков. Применение легированной стали экономит металл, повышает долговечность изделий, увеличивает производительность. В прогрессивной технике эта сталь имеет решающее значение. Легирующие элементы оказывают разностороннее влияние на свойства стали. Хром повышает твердость, уменьшает ржавление; никель дает высокую прочность и пластичность, коррозионную стойкость; вольфрам увеличивает твердость и красностойкость; ванадий повышает плотность, прочность, сопротивление удару, истиранию; кобальт повышает жаропрочность, магни-топроницаемость; молибден увеличивает красностойкость, прочность, сопротивление окислению при высоких температурах; марганец при содержании свыше 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок; титан повышает прочность, сопротивление коррозии; алюминий повышает окали-ностойкость; ниобий повышает кислотостойкость; медь уменьшает коррозию. В сталь вводят также бор, селен, азот, цирконий. В легированной стали может находиться одновременно несколько легирующих элементов. По назначению легирования сталь делится на три группы: конструкционная, инструментальная и сталь с особыми физическими и химическими свойствами. По содержанию легирующих элементов легированная сталь делится на низколегированную—не более 3% легирующих элементов; среднелегированную—3—10%; высоколегированную — свыше 10%. В маркировке легированной стали приняты следующие буквенные обозначения легирующих элементов: X — хром, Н —никель, А —азот, В —вольфрам, Е —селен, Г —марганец, Д —медь, Б —ниобий, Р —бор, П — фосфор, Ю—алюминий, М—молибден, К—кобальт, Ц —цирконий, Ф —ванадий. Эти буквы в сочетании с цифрами образуют марку стали. В ГОСТе устанавливаются буквы, характеризующие целую группу сталей: Р — быстрорежущие, Ш — шарикоподшипниковые, Е и Э—магнитные. Сочетание букв и цифр дает характеристику легированной стали. Если впереди марки стоят две цифры, они указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Одна’цифра в начале марки означает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если в начале марки нет цифры, то количество углерода составляет 1% и выше. Цифры, следующие за буквами, показывают среднее содержание данного элемента в процентах. Если за буквой отсутствует цифра, то содержание данного элемента около 1%. Буква А в конце марки обозначает высококачественную сталь, содержащую меньше серы и фосфора. Например, 12Х2Н4А —это легированная сталь, высококачественная, с содержанием углерода 0,12%, хрома 2%, никеля 4%; сталь Г13 —легированная сталь с содержанием углерода 1% и более, марганца 13%. Для групп сталей, обозначенных одной буквой Р, Ш, Е, Э, правила маркировки не подходят. О них будет рассказано ниже. Конструкционная легированная сталь согласно ГОСТ 4543—71 делится на три группы: качественная, высококачественная и особо высококачественная. Высококачественная обозначается буквой А в конце марки, а особо высококачественная —буквой Ш через черточку. Например, 12ХНЗА — высококачественная, а ЗОГС-Ш —особо высококачественная. В качественной стали допускается содержание серы до 0,025%, а в высококачественной— до 0,015%. Область применения конструкционной легированной стали очень велика. Наибольшее распространение получили следующие стали. Хромистые, обладающие хорошей твердостью, прочностью, сравнительно недорогие. К ним относятся стали марок 15Х, 20Х, ЗОХ, 45Х, боросодержащие 40ХР, с цирконием 40ХЦ. Марганцевые, например 15Г, 20Г, 40Г, 45Г2, отличающиеся износоустойчивостью. Особенно износоустойчива сталь марки Г13, которую применяют для гусениц "тракторов, железнодорожных стрелок. Кремнистые и хромокремнистые (ЗЗХС, 55ХС), обладающие высокой твердостью и упругостью; применяются для пружин, рессор. Хромованадиевые (45ХФ, 40ХФА) особо прочные, плотные, хорошо противостоящие .истиранию, применяемые для автомобильных деталей, осей, валов. Хромомолибденовые (20ХМА, ЗОХМА) очень прочные, хорошо сваривающиеся, штампующиеся, используемые для осей, роторов. Хромомарганцевокремнистые стали —хромансиль (25ХГСА, ЗОХГСА), которые заменяют хромомрлибде-новую сталь и значительно дешевле ее. Хромоникелевые (12Х2Н4А, 20ХНЗА), очень прочные и пластичные; применяются для изготовления коленчатых валов, поршне

Теги: , , , , , , , ,