Существует множество способов классификации сталей, например, по назначению, по химическому составу, по качеству, по структуре.
По назначению стали делятся на множество категорий, таких как конструкционные стали, коррозионно стойкие (нержавеющие) стали, инструментальные стали, жаропрочные стали, криогенные стали.
По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные; в том числе по содержанию углерода — на низкоуглеродистые (до 0,25 % С), среднеуглеродистые (0,3—0,55 % С) и высокоуглеродистые (0,6—2 % С); легированные стали по содержанию легирующих элементов делятся на низколегированные — до 4 % легирующих элементов, среднелегированные — до 11 % легирующих элементов и высоколегированные — свыше 11 % легирующих элементов.
Стали, в зависимости от способа их получения, содержат разное количество неметаллических включений. Содержание примесей лежит в основе классификации сталей по качеству: обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.
По структуре сталь разделяется на аустенитную, ферритную, мартенситную, бейнитную и перлитную. Если в структуре преобладают две и более фаз, то сталь разделяют на двухфазную и многофазную.
ЗАДАНИЕ
1.Для каждой из полученных марок сталей определить химический состав по маркировке.
2.Определить класс стали по назначению.
3.Определить класс стали по качеству, указать содержание в них вредных примесей: серы и фосфора.
4.Определить класс стали по виду термической обработки и:
•назначить термообработку для каждой стали, указать и обосновать её параметры;
•указать структуру после термообработки;
•охарактеризовать свойства сталей после предложенной термообработки.
5.Указать, для какой детали или для каких условий эксплуатации может быть использована каждая сталь.
Данные:
2)10, 18ХГТ, 38ХН3МА, 50С2Г, ХВГ, Р18, 3Х2В8Ф, Х12М, 40Х13, ШХ9.
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Сталь 10
1.Химический состав: содержит около 0,10% С.
2.Сталь конструкционная углеродистая.
3.Сталь качественная. Содержит серы менее 0,04% и фосфора менее 0,035%.
4.Стали, содержащие менее 0,25 % С закалку не воспринимают. Сталь 10 подвергают нормализации и высокому отпуску. Температура нагрева для нормализации составляет Ac3 +(30 …50) 0С = 890 – 910 0С. Высокий отпуск стали 10 осуществляется при температуре 700 - 730 оС. Нормализацию проводят с целью улучшения структуры сплава, устранения лишних напряжений. Ее основное отличие от отжига заключается в том, что охлаждение происходит на воздухе. После такой процедуры сплав марки 10 получает однородную структуру (перлит) и повышенную прочность. Свариваемость не ограничена.
5.Штамповки, поковки, трубопроводы котлов высокого давления и другие детали с весьма длительным сроком службы при температурах до 3500С.
Сталь 18ХГТ
1. Сталь хромомарганцевая содержит около 0,18% углерода, около 1,5% хрома, около 1,5% марганца, около 0,8% титана.
2. Сталь конструкционная легированная.
3. Сталь качественная. Содержит серы менее 0,04% и фосфора менее 0,035%.
4. По виду термической обработки сталь относится к цементуемым сталям. Термообработка: цементация, закалка (750-7800С) + низкий отпуск (180-2500С) Структура после термообработки: на поверхности: Мотп.+ аустенит остаточный +карбиды вторичные с высокой твердостью; структура в сердцевине: Ммалоуглер. с высокой ударной вязкостью.
5. Применение:улучшаемые или цементуемые детали ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающие под действием ударных нагрузок.
Сталь 38ХН3МА
1. Сталь хромоникельмолибденовая содержит около 0,38% углерода, около 1,5% хрома, около 3% никеля, около 0,8% молибдена.
2. Сталь конструкционная легированная.
3. Сталь высококачественная.
4. Комплексную термическую обработку, состоящую из полной закалки (сталь нагревают до температуры выше А3) и высокого отпуска (500 - 680 °С) конструкционных сталей называют улучшением. Улучшение этой стали в отличие от нормализации обеспечивает повышенный предел текучести в сочетании с хорошей пластичностью и вязкостью, высоким сопротивлением развитию трещин. Кроме того, снижается порог хладноломкости.
Исходная структура - мартенсит закалки, температура отпуска tотп = 450 – 6500C
. При повышении температуры активизируется диффузия. Диффузия углерода при такой температуре достаточна для превращения мартенсита в перлитную структуру, но не достаточна для перемещения углерода на большие расстояния. В итоге образуется смесь феррита и цементита.
5. Применение:валы, оси, шестерни и другие крупные особо ответственные детали.
Сталь 50С2Г
1. Сталь кремнемарганцовистая содержит около 0,5% углерода, около 2% кремния, около 1,5% марганца.
2. Сталь конструкционная рессорно-пружинная.
3. Сталь качественная. Содержит серы менее 0,04% и фосфора менее 0,035%.
4. Термическая обработка – закалка + средний отпуск. При охлаждении со скоростью выше критической происходит мартенситное превращение: γМ. В результате получаем структуру феррит + мартенсит. При высокотемпературном отпуске образуется структура, которая называется сорбит отпуска. Сорбит отпуска состоит из ферритной основы, пронизанной частицами цементита. Среда охлаждения – вода.
5. Применение:пружины и рессоры, применяемые в автомобилестроении, тракторостроении, железнодорожном транспорте и других отраслях машиностроения.
Сталь ХВГ
1.Сталь содержит около 1% углерода, около 1,5% хрома, около 1,5% вольфрама, около 1,5% марганца.
2. Сталь инструментальная легированная.
3. Сталь качественная. Содержит серы менее 0,03% и фосфора менее 0,03%.
4.Закалка + высокий отпуск.
5. Применение:измерительный и режущий инструмент, для которого повышенное коробление при закалке недопустимо, резьбовые калибры, протяжки, длинные метчики, длинные развертки и другой вид специального инструмента, холодновысадочные матрицы и пуансоны, технологическая оснастка.
Сталь Р18
1. Сталь, содержащая около 18,0% вольфрама.
2. Сталь инструментальная быстрорежущая. Сталь имеет пониженную склонность к перегреву при закалке, хорошую вязкость, хорошее сопротивление износу, повышенную шлифуемость.
3. Сталь качественная. Содержит серы менее 0,03% и фосфора менее 0,03%.
4. В литом состоянии структура Р18 представляет собой перлит, ледебурит и вторичные карбиды. Температура закалки стали Р18 — 1270 — 1290°С. Для закалки инструментов из быстрорежущей стали Р18 применяют следующие способы:
1) охлаждение в масле до 150—200 °С и дальнейшее охлаждение на спокойном воздухе; во избежание трещин можно перед погружением инструмента в масло подстуживать его на воздухе до 900—1000 °С; этому соответствует оранжевый цвет излучения;
2) охлаждение в струе вентиляторного воздуха; применяется для мелкого инструмента;
3) охлаждение в селитряной ванне с температурой 450—500 °С и последующее охлаждение на воздухе; применяется для инструмента сложной формы (фрез, протяжек), при этом уменьшается коробление.
Микроструктура закаленной быстрорежущей стали состоит из мартенсита, остаточного аустенита (до 30%) и большого числа рассеянных зернышек первичных карбидов.
Остаточный аустенит ухудшает режущие свойства, поэтому закаленный инструмент обязательно подвергают отпуску
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
