В нашей онлайн базе уже более 10821 рефератов!

Список разделов
Самое популярное
Новое
Поиск
Заказать реферат
Добавить реферат
В избранное
Контакты
Украинские рефераты
Статьи
От партнёров

Новости
Загрузка...
Крупнейшая коллекция рефератов
Предлагаем вам крупнейшую коллекцию из 10821 рефератов!

Вы можете воспользоваться поиском готовых работ или же получить помощь по подготовке нового реферата практически по любому предмету. Также вы можете добавить свой реферат в базу.

Качество стали

Качество стали

1. Качество стали определяется содержанием вредных примесей

Основные вредные примеси - это сера и фосфор. Так же к вредным примесям относятся газы ( азот, кислород, водород ).

Сера - вредная примесь - попадает в сталь главным образом с исход- ным сырьём - чугуном. сера нерастворима в железе, она образует с ним соединение FeS - сульфид железа. при взаимодействием с железом образу- ется эвтектика ( Fe + FeS ) с температурой плавения 9880 С. Поэтому при нагреве стальных заготовок для пластической деормации выше 9000 С ста- ль становится хрупкой. При горячей пластической деформации заготовка

разрушается. Это явление называется красноломкостью. Одним из способов

уменьшения влияния серы является введение марганца. Соединение Mns

плавится при 16200 С, эти включения пластичны и не вызывают краснолом- кости.

Содержание серы в сталях допускается не более 0.06%.

Фосфор попадает в сталь главным образом также с исходным чугуном,

используемым также для выплавки стали. До 1.2% фосфор растворяется в

феррите, уменьшая его пластичность. Фосфор обладает большой склоннос-

тью к ликвации, поэтому даже при незначительном среднем количестве

фосфора в отливке всегда могут образоваться участки, богатые фосфором.

Расположенный вблизи границ фосфор повышает температуру перехода в

хрупкое состояние ( хладноломкость ). Поэтому фосфор, как и сера, явля- ется вредной примесью, содержание его в углеродистой стали допускается до 0.050%.

Скрытые примеси:

Так называют присутствующие в стали газы - азот, кислород, водород - ввиду сложности определения их количества. Газы попадают в сталь при её выплавки. В твёрдой стали они могут присутствовать, либо растворяясь в феррите, либо образуя химическое соединение (нитриды, оксиды ). Газы могут находиться и в свободном состоянии в различных несплошностях.

Даже в очень малых количествах азот, кислород и водород сильно ухудшают пластические свойства стали. Содержание их в стали допускается

10-2 - 10-4 %. В результате вакуумирования стали их содержание уменьшает- ся, свойства улучшаются.

Углеродистые инструментальные стали бывают двух видов: качественные

и высококачественные.

Качественные углеродистые инструментальные стали маркируют буквой

" У " ( углеродистая ); следующая за ней цифра ( У7, У8, У10 и т.д ) пока- зывает среднее содержание углерода в десятых долях процента.

Высококкачественные стали дополнительно маркируются буквой " А " в конце ( У10А ).

Инструментальные углеродистые стали:

Обладают высокой твёрдостью ( 60-65 HRC ), прочностью и износостой- костью и применяются для изготовления различного инструмента.

Углеродистые инструментальные стали У8 (У8А), У10 (У10А), У11 (У11А),

У12 (У12А) и У13 (У13А) вследствие малой устойчивости переохлажденного

аустенита имеют небольшую прокаливоемость, и поэтому эти стали приме- няют для инструментов небольших размеров.

Для режущего инстумента ( фрезы, зенкеры, свёрла, спиральные пилы, ша- беры, ножовки ручные, напильники, бритвы, острый хирургический инстру- мент и т.д ) обычно применяют заэвтектоидные стали ( У10, У11, У12 и У13 ),

у которых после термической обработки структура - мартенсит и карбиды.

Деревообрабатывающий инструмент, зубила, кернеры, бородки, отвёртки,

топоры изготовляют из сталей У7 и У8, имеющих после термической обра- ботки трооститную структуру.

Углеродистые стали в исходном (отожжённом) состоянии имеют струк- туру зернистого перлита, низкую твердость ( HB 170-180 ) и хорошо обраба-

тываются резанием. Температура закалки углеродистых инструментальных сталей У10-У13 должна быть 760-780 0 С, т.е несколько выше Ас1 , но ниже

Аст для того, чтобы в результате закалки стали получали мартенситную структуру и сохраняли мелкое зерно и нерастворбнные частицы вторичного

цементита. Закалку проводят в воде или водных растворах солей. Мелкий инструмент из сталей У10-У12 для уиеньшения деформаций охлаждают в го-

рячих средах ( ступенчатая закалка ).

Отпуск проводят при 150-1700 С для сохранения высокой твёрдости

( 62-63 HRC ).

Сталь У7 закаливают с нагревом выше точки Ас3 ( 800-8200 С ) и под- вергают отпуску при 275-325 0 С ( 48-58 HRC ).

Углеродистые стали можно использовать в качестве режущето инстру- мента только для резанья материалов с малой скоростью, так как их высо-

кая твёрдость сильно снижается при нагреве выше 190-200 0 С.

2. Диаграмма состояния железо-карбид железа.

Стали, содержащие от 0,8 до 2.14 % С, называют заэвтектоидными.

В начале нагревания заэвтектоидный сплав имеет структуру перлита и

вторичного цементита.

При повышении температуры до 7270 С сплав просто нагревается. В т.1 происходит эвтектоидное превращение, перлит превращается в аустенит. От точки 1 до точки 2 сплавы имеют структуру аустенит + вторичный цемен- тит. По мере приближения к точки 2 концентрация углерода в аустените увеличивается согласно линии SE.

При температурах, соответствующих линии SE ( т.2 ), аустенит оказывается насыщенным углеродом, и при повышении температуры сплав имеет струк- туру только аустенита. До точки 3 в сплаве не происходит никаких измене- ний, просто увиличивается температура.

При повышении температуры в точки 3 твёрдый аустенит начинает плави- ться. Структура становится жидкость+аустенит. До точки 4 сплав продол- жает плавиться.

В точке 4 под влиянием высокой температуры весь аустенит расплавля- ется. Структура становится - жидкость.

3. При нагреве выше температуры 7270 С число зародышей всегда достато- чно велико и начальное зарно аустенита мелкое. Чем выше скорость нагре- ва, тем меньше зерно аустенита, так как скорость образования зародышей выше, чем скорость их роста.

При дальнейшем повышении температуры или увеличении длительности

выдержки при данной температуре происходит собирательная рекристал- лизация и зерно увеличиается. Рост зерна, образовавшегося при нагреве до

данной температуры, етественно, не изменяется при последующим охлажде- нии

Способность зерна аустенита к росту зерна неодинакова даже у сталей одного марочного состава вследствие влияния условий их выплавки.

По склонности к росту зерна разлиают два предельных типа сталей:

наследственно мелкозернистые и наследственно крупнозернистые.

В наследственно мелкозернистой стали при нагреве до высоких темпера- тур ( 1000-10500 С ) зерно увеличивается незначительно, однако при более высоком нагреве наступает бурный рост зерна. В наследственно крупнозер- нистой стали, наоборот, сильный рост зерна наблюдается даже при незна- чительном перегреве выше 7270 С. Различная склонность к росту зерна оп- ределяется условиями раскисления стали и её составом.

Чем меньще зерно, тем выше прочность (sв ,sт ,s-1), пластичность (d,y) и вязкость ( KCU, KCT ), ниже порог хладноломкости ( t50 ) и меньше скло- нность к хрупкому разрушению. Уменьщая размер зерна аустенита, можно компенсировать отрицательное влияние других механизмов упрочнения на порог хладноломкости.

Легирующие элементы, особенно карбидообразующие ( нитридообразую- щие ) задержиают рост зерна аустенита. Наиболее сильно действуют Ti,

V, Nb, Zr, Al, и N, образующие трудно растворимые в аустените карбиды

( нитриды ), которые служат барьером для роста зерна. Чем больше объ- ёмная доля карбидов ( нитридов ) и выше их дисперстность ( меньше размер ), тем мельче зерно аустенита. Одновременно нерастворимые кар- биды ( натриды ) оказывают зародышное влияние на образование новых зёрен аустенита, что также приводит к получению более мелкого зерна. Марганец и фосфор способствуют росту зерна аустенита.

Все методы, вызывающие измельчение зерна аустенита, - микролегирование ( V, Ti, Nb и др.), высокие скорости нагрева и др. - повышают конструкцион- ную прочность стали.

Крупное зерно стремятся получить только в электротехнических ( транс- форматорных ) сталях, чтобы улучшить их магнитные свойства.

[1] 2

скачать реферат скачать реферат

Новинки
Интересные новости
загрузка...

Заказ реферата
Заказать реферат
Счетчики

Rambler's Top100

Ссылки
Все права защищены © 2005-2017 textreferat.com