Тег «ввод»

Инструментальная легированная сталь

Инструментальная легированная сталь применяется для изготовления режущего, измерительного и ударно-штампового инструмента. Она тверже и прочнее угле- родистой стали, хорошо противостоит ударным нагрузкам, при введении определенных легирующих элементов становится красностойкой. Важнейшими элементами инструментальной легированной стали являются хром, вольфрам, молибден, марганец. Из атрй стали изготавливают (ГОСТ 5950—73): измерительный инструмент — резьбовые калибры, скобы (7ХФ, 9ХФ, Х14, 11ХФ, содержание углерода в стали 11ХФ — 1,1%); режущий и измерительный инструмент —фрезы, сверла, метчики, развертки, лекала (9ХС, ХГС, 9Х5ВФ, 85Х6НФТ); штампы горячей штамповки, пресс-формы, формы для литья под давлением (7X3, 5ХНМ, 55ХГСМ, 4Х8В2); штампы холодной штамповки (Х6НФ, Х12ВМ, Х12Ф1, 7Х12ВМ). Важнейшей инструментальной легированной сталью является быстрорежущая. Применяется для изготовления фрез, сверл, метчиков, при обработке более твердых металлов, жаропрочных и нержавеющих сталей. Важнейшие свойства этой стали —твердость и красностойкость (не теряет твердости до 600° С). Легирующими элементами служат вольфрам (в количестве не менее 6%), хром (не менее 4%). Кроме того, вводятся кобальт, ванадий, молибден. Содержание углерода 0,7—1,1%. ГОСТ 19265—73 установлены следующие марки быстрорежущей стали: Р9, Р18, Р6МЗ, Р6М5, Р14Ф14, Р10К5Ф5 и т. д. Буква Р обозначает-быстрорежущую Сталь; число, стоящее за буквой Р, показывает содержание вольфрама в процентах, а числа за буквами М, К, Ф —содержание молибдена, кобальта и ванадия в процентах. Содержание углерода 0,7—1,0%. Сталь и сплавы с особыми физическими и химическими свойствами имеют очень важное значение в энергетической, авиационной, ракетной технике, турбинной, химической и других отраслях промышленности. К стали с особыми физическими свойствами относятся: магнитная, немагнитная, сталь, обладающая высоким электрическим сопротивлением, сталь с особыми тепловыми свойствами.

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: , , , , , , , ,

Газовая сварка

Газовая сварка. В отличие от электродуговой при газовой сварке для местного расплавления свариваемых металлических частей и добавочно вводимого присадочного материала используется тепло, образующееся Рис. 30. Сварные соединения: а — виды сварных соединений и швов встык; 6, в, г — соединения внахлестку, тавровые и угловые соответственно; д — типы швов, различаемые по направлению действующих на них усилий Р\ е — типы швов в зависимости от положения деталей при сгорании горючих газов в кислороде с температурой пламени 3100—3300° С. В качестве горючего газа в основном применяется ацетилен, дающий наиболее высокую температуру пламени и оольшое количество теплоты. Ацетилен — бесцветный газ; кислород — газ без цвета и запаха, добываемый для промышленных целей из воздуха или воды. Кислород хранится и транспортируется в газообразном виде в специальных стальных баллонах под первоначальным давлением 15 МПа. Ацетиленовые баллоны также изготовляются из стали и заполняются ацетиленом до давления 1,5—1,6 МПа. Баллоны снабжены запорными вентилями. Для понижения и регулирования давления кислорода и ацетилена применяются редукторы, снабженные манометрами. Для образования газосварочного пламени служат сварочные горелки. Газовая сварка чугуна применяется при заварке раковин, трещин в отливках ответственного назначения и при ремонтных работах. Газовой сваркой выполняются такие же виды сварных соединений, как и электродуговой сваркой.

Теги: , , , , , ,

Схема кислородного конвертора

Схема кислородного конвертора показана на рис. 12. В горловину вводят водоохлаждаемую кислородную фурму, установленную на высоте 400—600 мм над уровнем расплава, и начинают вдувать кислород. Вначале окисляются кремний, марганец, фосфор, которые переходят в шлак. Шлак сливают. Затем вводят известь для ошлакования серы. Одновременно выго- углерода и этих примесей. Основные способы производства стали: конверторный, мартеновский и электрический. Конверторный способ. Ранее конверторную сталь выплавляли в бессемеровских и томасовских конверторах путем продувки жидкого чугуна воздухом. Теперь эти способы заменены более прогрессивным и производительным — кислородно-конвертор ной плавкой. Кислородно-конверторная плавка основана на продувке жидкого чугуна кислородом, подводимым сверху в конвертор. Производительность конверторов достигает 350 т за одну плавку. Современный 250-тонный конвертор имеет высоту Эми диаметр 11 м. Конвертор установлен на станинах и имеет механизм вращения. В нижней части конвертора — углерод. Процесс идет с бурным выделением тепла, поэтому топливо не требуется. Температура достигает 2500е С. В конце плавки сталь раскисляют, т. е. отнимают кислород от РеО. Плавка в 250-тонном конверторе длится 50—55 мин. Преимущества кислородно-конверторного способа следующие: не требуется больших капитальных затрат, высокая производительность, качество стали не уступает мартеновской. Сейчас ведутся работы по созданию систем автоматического управления кислородно-конверторной плавкой с помощью ЭВМ. С учетом указанных преимуществ, а также того, что в этом процессе не требуется топлива, коэффициент использования тепла составляет около 70%; это намного выше, чем в других сталеплавильных агрегатах. В ближайшее время доля кислородно-конверторной стали составит 45% всей выплавки и будет возрастать в дальнейшем за счет сокращения мартеновской плавки. Мартеновский способ. Сталь в мартеновских печах выплавляется из передельного чугуна, твердого или жидкого, и металлического лома. Иногда вместо лома используют железную руду. Вводят флюсы, главным образом известняк. Топливом служат газы: доменный, коксовальный, природный, а также мазут или нефть. Схема устройства мартеновской печи представлена на рис. 13. Основная часть печи — рабочее пространство А, ограниченное сводом 1, подом 11, задней и передней стенками и головками 3 с боковых сторон. В передней стенке имеются завалочные окна 2, закрывающиеся заслонками. Через завалочные окна загружают печь, берут пробы, наблюдают за процессом. В нижней части задней стенки имеется одно или два отверстия для выпуска шлака и стали. В головках печи, расположенных симметрично, имеются каналы 4 и 5, через которые в печь поступают газ (или нефть) и воздух, а также отводятся продукты горения. Подогрев газа и воздуха происходит в регенераторах б и 7, имеющих огнеупорную насадку с вертикальными каналами. В нижней части регенераторы сообщаются с каналами 8 и 9, по которым поступают газ и воздух и отходят продукты горения. Периодически переключая клапаны 10, меняют направление газа и воздуха и отходящих продуктов горения. Путем подогрева газа и воздуха в печи достигается температура примерно 2000° С. Мартеновский процесс состоит в плавлении, кипении, раскислении. Во время плавления окисляются кремний, марганец, сера и фосфор. Окислы, соединившись с флюсами, переходят в шлак. Затем выгорает углерод и происходит кипение металла. В процессе кипения осуществляется химический контроль. В конце Рис. 13. Устройство мартеновской печи плавки сталь раскисляют. Процесс длится в зависимости от объема печи 6—14 ч. По характеру раскисления сталь делится на кипящую, полуспокойную и спокойную. Кипящая сталь менее плотная. В ней имеются газовые включения, она применяется для неответственных деталей. В спокойной стали газов нет, она плотнее, используется для рессор, коленчатых валов. В полуспокойной стали находится немного газов, она служит для изготовления проволоки и мостовых конструкций. В ГОСТах на сталь даны индексы раскисленности стали.

Теги: , , , , ,