90051

Леговані сталі

Лекция

Производство и промышленные технологии

Леговані сталі Мета легування – покращення структури технологічних та експлуатаційних властивостей створення сталей зі спеціальними властивостями. Дві групи: 1 розширюють зону на діаграмі FeC – Ni Mn Cu Co утворюють аустентичні сталі; 2 звужують зону – Cr; Si; V; Mo; W; Ti; l; можуть утворювати феритні сталі; взаємодія з феритом – легують ферит 90 в сталі підвищують його твердість Cr і Ni не знижують в’язкості підвищують стійкість переохолодженого аустеніту прогартовуваність важливі легуючі елементи – Ni Cr;...

Украинкский

2015-05-29

41.5 KB

0 чел.

Лекція 12. Леговані сталі

Мета легування – покращення структури, технологічних та експлуатаційних властивостей, створення сталей зі спеціальними властивостями.

Легуючі елементи - Si>0,4%; Mn>0,8%; Cr; N; W; Mo; V; Ti; Al; Cu; Nb; B по одному  або по кілька елементів Cr+Ni. Мікролегування - 0,1% Nb, Ti, B0,005%.

Собівартість сталей: 1т Ст.3-150р., сталь 20 – 190р., 40Х-230р., 40Х13-600р., Х18Н10Т-1000р., Р18-5000р.

2. Вплив легуючих елементів:

  •  на поліморфізм Fe. Дві групи: 1) розширюють -зону на діаграмі Fe-CNi, Mn, Cu, Co, утворюють аустентичні сталі; 2) звужують -зону – Cr; Si; V; Mo; W; Ti; Al; можуть утворювати феритні сталі;
  •  взаємодія з феритом – легують ферит (>90% в сталі), підвищують його твердість (Cr і Ni  не знижують вязкості), підвищують стійкість переохолодженого аустеніту, прогартовуваність, важливі легуючі елементи – Ni, Cr;
  •  взаємодія з вуглецем та залізом – при малому вмісті легують залізо, потім легують карбіди і нарешті створюють власні карбіди. За карбоутворюючою здібністю всі елементи можна поставити у такий ряд: Fe-Mn-Cr-Mo-W-Nb-V-Zr-Ti;

спорідненість до вуглецю 

  •  на перетворення в сталі - більшість легуючих елементів уповільнюють перетворення аустеніту на перліт. При цьому лінії на С-діаграмі зміщуються праворуч. Це суттєво знижує критичну швидкість гартування, підвищує прогартовуваність сталі при більш м’якому гартуванні у маслі. Але важкорозчинні елементи W, V, Nb, Ti  при гартуванні з t-р 830...900°С повністю не розчиняються і тому можуть навіть знизити прогартовуваність сталі (готові центри розпаду аустеніту);
  •  на рівень точок Мн і Мк – підвищують Al, Co і знижують Mn, Cr, N, Mo, вуглець, збільшують кількість залишкового аустеніту. При 5% Mn  Мн<0, тому сталь загартовується на аустеніт.

3. Особливості гартування та відпускання легованих сталей

Утворюючи тверді розчини заміщення легуючі елементи сильно уповільнюють швидкість дифузії атомів, тому tзак вище, час нагрівання більший, росту зерна при цьому немає. Теплопровідність нижче, нагрівання повільніше, охолодження в маслі, напруження менше, прогартовуваність вище.

При відпусканні всі фазові процеси уповільнені, тому t-ра відпускання вище, тепло міцність вище.

Леговані сталі мають суттєві переваги перед вуглецевими тільки у термічно зміцненому стані.

4. Класифікація легованих сталей за ознаками:

- за структурою в рівноважному стані (після відпалення) доевтектоїдні (Ф+П); евтектоїдні (П100%); заевтектоїдні (П+Ц2) і ледебуритні (П+Ц2+Л); аустенітні (Feγ(C)) і

феритні (Feα(C)).

Вуглецеві сталі мають 3 класи, леговані – шість:

  •  за структурою після охолодження на повітрі (рис.1): а – перлітні; б – мартенситні; в – аустенітні;

      Т                                              Т                                               Т

               V                                                 V                                         V

 

       0                             Мн            0                                    Мн      0                              Мн     

                              ℓg τ                                             ℓg τ                                              ℓg τ

                              а)                                          б)                                              в)      

Рис.1

  •  по кількості легуючих елементів: низьколеговані (Σ<2,5%), середньолеговані (Σ=2,5...10%), високолеговані (Σ>10%);
  •  за призначенням: конструкційні, інструментальні, з особливими властивостями (нержавіючі, жароміцні, жаростійкі, електротехнічні, магнітні та ін.)

5. Маркування легованих сталей 

Застосовується літерно-цифрова система. Легуючі елементи позначають: А-N; Б-Nb; 

В-W; Г-Mn; Д-Cu; Е-Se; К-Co; М-Mo; Н-Ni; Р-B; С-Si; Т-Ti; Ф-V; Х-Cr; Ю-Al. Вуглець у конструкційних сталях в 0,01%, в інструментальних – 0,1%, 1%   не позначається. Цифра після літери – в % легуючі елементи. Вводять у сталь: B=0,001...0,005%; Ti, Nb 0,1...0,15%; N, Al 0,15...0,3%; Cu, Mo 0,3...0,4%; W=0,5...0,7%. ЭИЧ17; ДИ8.

Приклади: 18ХГТ; 30ХГСА; А40Е; 03Х13АГ19; 5ХНВ; ШХ15; Р6М5.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69721. Обмеження виняткових ситуацій 29.5 KB
  Обмеження виняткових ситуацій Програміст може обмежити типи виняткових ситуацій які може генерувати функція в інших місцях програми. Фактично можна взагалі заборонити функції генерувати які б то не було виняткові ситуації.
69722. Двійковій режим потоку введення-виведення 22.5 KB
  Метод записує count символів символьного масиву str в потік даних. Ніякі символи-роздільники не впливають на вивід. Він також повертає посилання на потік, тому після операції можна перевірити стан потоку.
69723. Захищене наслідування 23.5 KB
  До базового класу можна застосовувати механізм захищеного наслідування. При цьому всі відкриті і захищені члени базового класу стають захищеними членами похідного класу. Розглянемо приклад.
69724. Множинне наслідування 22 KB
  Похідний клас може одночасно успадковувати властивості декілька базових Наприклад, в програмі, приведеній нижче, клас derived успадковує властивості класів base1 і base2.
69725. Віртуальні базові класи 42 KB
  Як вказано в коментарях, класи derivedl і derived2 є спадкоємцями класу base. Проте клас deribed3 є похідним від обох класів derived2 і derived1. (Таке наслідуванно називається діамантовим). Отже, в об’єкті класу derived3 містяться дві копії об’єкту класу base.
69726. Віртуальні функції 33 KB
  Кожне перевизначення віртуальної функції в похідному класі реалізує операції властиві лише даному класу. Покажчики на об’єкти базового класу можна використовувати для посилання на об’єкти похідних класів.
69727. Чисто віртуальні функції 21 KB
  Проте у багатьох випадках неможливо створити розумну версію віртуальної функції в базовому класі. Для цих ситуацій в мові С передбачені чисто віртуальні функції. Для оголошення чисто віртуальної функції використовується наступна синтаксична конструкція.
69729. Включення файлів 25.5 KB
  Наприклад загальні для декількох початкових файлів визначення іменованих констант і макровизначення можуть бути зібрані в одному файлі що включається і включені директивою include у всі початкові файли.