Конструкционные стали нормальной прочности: углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества и качественные стали. Состав, маркировка, упрочняющая обработка и применение
Углеродистые стали обыкновенного качества. Допускается повышенное содержание вредных примесей, а так же газонасыщенность и загрязненность неметаллическими включениями. Наиболее дешевые, технологичные и обладающие прочностью, достаточной для изготовления металлоконструкций различного назначения. Маркируются сочетанием букв «Ст» и цифрой (от 0 до 6), показывающей номер марки. Степень раскисления обозначают в спокойных сталях - «сп», в полуспокойных - «пс», в кипящих - «кп». Для всех сталей, кроме СтО, справедлива формула: С(%)^0,07Хномер марки.
Концентрация марганца в стали Ст1 0,25-0,50%, в стали Стб 0,50-0,80%. Три марки
стали производят с повышенным содержанием марганца(0,80-1,1%), на что указывает
буква «Г» в маркировке: СтЗГпс, стЗГсп, Ст5Гпс.
Содержание кремния зависит от способа раскисления стали: у кипящих - не более
0,05%, у полуспокойных - не более 0,15%, у спокойных - не более 0,30%.
Прокат подразделяют на 4 группы: сортовая сталь, листовая сталь, специальные
профили и трубы.
Углеродистые качественные стали. Характеризуются более низким, чем у сталей
обыкновенного качества, содержанием вредных примесей и неметаллических
включений
Маркируются двухзначными числами: 08, 10, 15, 20,..., 60, обозначающими среднее
содержание углерода в сотых долях процента.
Спокойные стали маркируются без индекса, полуспокойные и кипящие соответственно
«пс» и «кп».
Содержание кремния: в кипящих сталях не более 0,30%, в полу спокойных 0,05 - 0,17%.
Содержание марганца повышается по мере увеличения концентрации углерода от 0,25
до 0,80%.
Низкоуглеродистые стали по назначению подразделяют на 2 подгруппы:
1. Малопрочные и высокопластичные.
2. Цементуемые - стали 15, 20, 25. Предназначены для деталей небольшого размера, от которых требуется твердая, износостойкая поверхность и вязкая сердцевина. Поверхностный слой после цементации упрочняют закалкой в воде в сочетании с низким отпуском.
Среднеуглеродистые стали 30,..., 55 отличаются большей прочностью, но меньшей
пластичностью, чем низкоуглеродистые. Их применяют после улучшения,
нормализации и поверхностной закалки. В улучшенном состоянии - достигаются высокая ударная вязкость, пластичность и малая чувствительность к концентраторам напряжений.
Билет 12
1)Диаграмма состояния двойных сплавов с промежуточной фазы постоянного состава. Фазовый и структурный анализ. Механические свойства в зависимости от состава (правило Курнакова)
Диаграмма состояния представлена на рис.
По внешнему виду диаграмма похожа на диаграмму состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Отличие в том, что линии предельной растворимости компонентов не перпендикулярны оси концентрации. Появляются области, в которых из однородных твердых растворов при понижении температуры выделяются вторичные фазы.
На диаграмме:
• df - линия переменной предельной растворимости компонента В в компоненте А;
• ек - линия переменной предельной растворимости компонента А в компоненте В. Кривая охлаждения сплава I представлена на рис. 5.7 6.
Рис. 5.7. Диаграмма состояния сплавов, испытывающих фазовые превращения в твердом состоянии (а) и кривая охлаждения сплава (б)
Процесс кристаллизации сплава I: до точки 1 охлаждается сплав в жидком состоянии. При температуре, соответствующей точке 1, начинают образовываться центры кристаллизации твердого раствора . На участке 1-2 идет процесс кристаллизации, протекающий при понижающейся температуре. При достижении температуры соответствующей точке 2, сплав затвердевает, при дальнейшем понижении температуры охлаждается сплав в твердом состоянии, состоящий из однородных кристаллов твердого раствора а. При достижении температуры, соответствующей точке 3, твердый раствор ^ оказывается насыщенным компонентом В, при более низких температурах растворимость второго компонента уменьшается, поэтому из ^ -раствора начинает выделяться избыточный компонент в виде кристаллов 2. За точкой 3 сплав состоит из двух фаз: кристаллов твердого раствора от и вторичных кристаллов твердого раствора А? .Так как вид диаграммы, также как и свойства сплава, зависит от того, какие соединения или какие фазы образовали компоненты сплава, то между ними должна существовать определенная связь: правило Курнакова.
1. При образовании механических смесей свойства изменяются по линейному закону.
2. При образовании твердых растворов с неограниченной растворимостью свойства сплавов изменяются по криволинейной зависимости,
3. При образовании твердых растворов с ограниченной растворимостью свойства в интервале концентраций, отвечающих однофазным твердым растворам, изменяются по криволинейному закону, а в двухфазной области - по линейному закону.
4. При образовании химических соединений концентрация химического соединения
отвечает максимуму на кривой. Эта точка перелома, соответствующая химическому соединению, называется сингулярной точкой.
2)Износостойкие материалы, применяемые в условиях абразивногоизнашивания, высоких удельных давлений, кавитации. Состав, марки, свойства.
Билет 13