Тег «нагрузка»

Антифрикционные сплавы

Они применяются для изготовления вкладышей подшипников скольжения. Они должны иметь небольшую твердость, высокую теплопроводность, хорошую прирабатываемость, небольшой коэффициент трения, микропористость для удержания смазки, высокую коррозионную стойкость в среде масел. В качестве антифрикционных сплавов применяют антифрикционные чугуны (ГОСТ 1585—70), например АЧС-1; АЧС-2; АЧВ-1, бронзы, баббиты, алюминиевые сплавы, порошковые материалы. ГОСТ 1209—73 и ГОСТ 1320—74 рекомендуют для заливки вкладышей подшипников применять баббиты оловянные и свинцовые с добавкой меди, сурьмы, кальция, натрия и т. д.: например, Б83; Б83С; Б88; Б16; БКА. Наиболее качественными из этих баббитов являются баббиты на оловянной основе Б88 и Б83. Они имеют хорошую сопротивляемость ударным нагрузкам, минимальный коэффициент трения (со смазкой). Применяются для изготовления ответственных подшипников паровых турбин, мощных электродвигателей, турбокомпрессоров. Низкая температура плавления баббитов (380—480° С) облегчает их применение для заливки подшипников. Из алюминиевых антифрикционных сплавов наибольшее применение имеет сплав АСМ, который заменил бронзу БрСЗО в подшипниках коленчатых валов трактора.  

Теги: , , , ,

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: , , , , ,

Таблица 1

Механические свойства углеродистых сталей группы А

Марка Предел прочности а„, МПа Твердость НВ Относительное удлинение б, %
СтО Не менее 320   22
Ст1 320—400 33
Ст2 340—420 210 31
СтЗ 380—470 220 27—25
Ст4 420—520 240 25—23
Ст5 500—620 270 21—19
Стб 600—720 300 16—14
Ст7 700 и более 330 11-10

Для стали группы Б установлены марки: БСтО, БСт1, БСт2, БСтЗ, БСт4, БСт5, БСтб. Содержание углерода (в %): в БСтО — не более 0,23; в БСт1 —0,06— 0,12; в БСт2—0,09—0,15; в БСтЗ—0,14—0,22; в БСт4 —0,18—0,28; в БСт5 —0,28—0,37; в БСтб — 0,35—0,45. Содержание серы 0,04%, фосфора 0,05%. Сталь группы В — улучшенная, с более высокими механическими свойствами, обозначается марками: ВСт1, ВСт2, ВСтЗ, ВСт4, ВСт5. Качественная конструкционная углеродистая сталь поставляется по химическому составу и механическим свойствам, выплавляется в кислородных конверторах и мартенах. Согласно ГОСТ 1050—74 установлены следующие марки качественной конструкционной углеродистой стали: 05кп, 08кп, 08сп, 08, Юкп, 10сп, Юпс, 15, 20кп, 20пс, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 65Г, 70Г. Две цифры в марках показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буква Г обозначает повышенное содержание марганца, который улучшает износоустойчивость. Индекс кп обозначает кипящую сталь, пс — полуспокойную, сп —спокойную. Таким образом, в стали 15 содержание углерода в среднем 0,15%, в стали 40 — 0,40% (см. Приложение). Качественную конструкционную сталь применяют для осей, болтов, шатунов, коленчатых валов, шпинделей и т. д. К конструкционным углеродистым сталям относится и автоматная, с повышенным содержанием серы. Марки этой стали: А12, А20, АЗО, А35, А40. Буква А в начале марки обозначает автоматную сталь; число, стоящее за буквой А, показывает содержание углерода в сотых долях процента. Содержание серы — от 0,06 до 0,2%, фосфора —от 0,06 до 0,15%. Из этой стали изготавливают на станках-автоматах мелкий неответственный крепеж. Инструментальной углеродистой сталью называется сталь, содержащая углерода 0,7% и более. Она отличается твердостью и прочностью. Эта сталь делится на качественную и высококачественную. Марки качественной стали (ГОСТ 1435—74): У7, У8, У8Г, У9, У10, У11, У12, У13; высококачественной: У7А, У8А, У8ГА, У9А, У10А, У11А, У12А, У13А. Буква У обозначает углеродистую инструментальную сталь. Цифры, стоящие за буквой У, показывают среднее содержание углерода в десятых долях процента. Буква А в конце марки обозначает высококачественную сталь. Буква Г означает повышенное содержание марганца. В качественной стали содержится не более 0,03% серы, не более 0,035% фосфора; в высококачественной стали — 0,02% серы, 0,03% фосфора. По твердости качественная и высококачественная стали не различаются, но высококачественные стали менее хрупки, лучше противостоят ударным нагрузкам. Из инструментальной углеродистой стали изготовляют зубила, молотки, напильники, сверла, отвертки, штампы и т. д. К недостаткам углеродистой стали относятся: отсутствие сочетания твердости и прочности с пластичностью; потеря твердости и прочности при 200° С; высокий коэффициент теплового расширения; низкая коррозионная стойкость. Современная техника предъявляет к стали очень высокие требования в отношении физических, химических и механических свойств, которым углеродистая сталь не всегда удовлетворяет. Поэтому широкое применение получила легированная сталь.

Теги: , , , ,

ОТПУСК И ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ

Отпуском называется заключительная операция термической обработки, состоящая в нагреве закаленной стали до температуры ниже критической Асъ выдержке при этой температуре и последующем медленном или быстром охлаждении. Цель отпуска—устранение или уменьшение напряжений в стали, повышение вязкости и понижение твердости. Правильное выполнение отпуска в значительной степени определяет качество готовой закаленной детали. Температура отпуска варьируется в очень широких пределах —от 150 до 700° С, в зависимости от его цели. Различают низкий, средний и высокий отпуск. Низкий отпуск характеризуется нагревом в интервале 150—250° С, выдержкой при этой температуре и последующим охлаждением на воздухе, выполняется для снятия внутренних напряжений в закаленной стали с целью повышения вязкости без заметного снижения твердости. Средний отпуск производится при температурах 300 —500° С. Твердость сталей заметно понижается, вязкость увеличивается. Этот отпуск применяют для пружин, рессор, а также инструмента, который должен иметь значительную прочность и упругость при средней твердости. В процессе высокого отпуска (при температуре 500—650° С) мартенсит распадается с образованием троостита, а затем и сорбита (рис. 19). Эти структуры обеспечивают лучшее сочетание прочности и пластичности стали. Применяется этот вид отпуска для деталей из конструкционных сталей, подвергающихся действию высоких напряжений, особенно при ударных нагрузках. Термомеханическая обработка является одним из основных направлений современной технологии машиностроения. Она совмещает механическую деформацию металла в горячем состоянии и термическую обработку. Основная особенность совмещенного процесса состоит в том, что заготовки сразу после окончания горячей обработки давлением (ковки, прокатки) закаливают. Для закалки не производят специального нагрева заготовок, а используют остаточное тепло после горячего деформирования. Необходимо, чтобы температура конца горячей обработки давлением была на 20—30° С выше линии Ас3 (см. рис. 18) для получения мелкого зерна аустенита. Этот способ термической обработки применяют, в первую очередь, в тех случаях, когда заготовки после закалки подвергают высокому отпуску. Преимущества совмещенного процесса обработки заключаются в следующем: экономится топливо для нагрева под закалку и уменьшается потребность в нагревательных печах, сокращается время изготовления деталей и существенно повышаются механические свойства стали. Термомеханическая обработка является прогрессивным процессом, который может коренным образом изменить технологию производства некоторых изделий, например, объединить изготовление рессорных полос и штанг, изготовление стандартных деталей.

Теги: , , ,