8.doc лекция
№8 лекция
Ефект на въглерод и неизбежен примес в стоманени свойства.
Стомана - diformiruemy сплав на желязо с въглерод (до 2.1%) и други елементи.
Steel - най-важният продукт на черната металургия, която е материалната база за почти всички отрасли. За да стане като най-важен материал на съвременни технологии различни действия, което води до голям брой марки стомани, които се различават по състав и структура. свойства. Полиморфизъм присъща характеристика на желязо и стомана.
Ефектът на въглерод върху свойствата на стомани.
При стайна температура структурата на стоманата се състои от феритни и цементит частици присъства или като отделни включвания (така наречените структура без ферит и цементит) или като фино механична смес наречен перлит. Обща информация за температурата и концентрацията границите на съществуване на фази (ферит, цементит, перлит и аустенитни) на сплав дава състояние диаграма желязо - въглерод. В този случай на въглерод и други компоненти и примеси Steel промените позицията на критичните точки по скалата на температурата.
За ферит се характеризира с относително ниска якост и твърдост, но по-висока еластичност и якост. Цементит е крехка, но много силен и издръжлив. Перлит е ценна комбинация от якост, твърдост, еластичност, якост.
Фиг. 8.1. Ефектът на въглерод върху механичните свойства на стомана параметър
Ефект на постоянни примеси на свойствата на стомани.
Маргот-Heff е необходимо смес в количество от 0,5. 0.8% в производството на различни стомани. Той се използва като дезоксидиращ и desulfurata стомана.
Манган елиминира вреден ефект от включвания е оксид-Lez (FeO → Fe Mn МпОг) и помага да се гарантира плътен блок без газови мехурчета. За разлика от други суспенсия (алуминий и силиций) манган, взаимодействащи с вд рояк, предотвратява образуването на железни сулфиди, розово-номер напредък което е причина за
стомана трошливост по време на работа; манган намалява крехкостта на стомана (Crunch кост при висока темпера-тура).
Силиконовата стомана по време на дезоксидация също така елиминира вредния ефект-ING на железен оксид (Fe Si → 2FeO SiO2), SPO-sobstvuya получаване на твърди бара. Силиконовата подобрява силата добив на стоманата. Co-холдинг силиций uglero-кианит стомани като примеси не е постоянен преглед намачква 0.35. 0.40 процента.
Сярата също е вреден примес да образува железен сулфид FeS; Неотдавна, работещи с чисто желязо, об образува евтектична ниска точка на топене с точка на топене 988 ° С Това евтектична се намира по време на втвърдяване на стомана, обикновено по границата на зърната, и при нагряване до ° С 1000. 1200 се разтопи, което води до деформация и пукнатини върху стоманените-прекъсвания. Това явление nazyvayutkrasnolomkostyu.
Наличието на манган в стоманата отслабва вреден ефект на сяра, като манганов в стопената стомана реагира с FeS и об образува сулфид MnS манган (Mn FeS -> Fe MnS). SEQ-ЛИЗАЦИЯ има температура на топене 1620 ° С, и над температурата на термообработка на стомана. Манган сулфиди са пластмасови деформира и топлинна обработка, се намира по посока на деформация. От стомана на сяра-съдържащите се 0.035. 0.06%. Сярата само положителен фактор е, че той освобождава TH-chaet обработка стомана рязане (обработка стомана в съответствие с ГОСТ 1414-87 оставя 0,06. 0,30% S).
Манган инхибира процес графитизиране и увеличава способността на желязо за съхранение на въглерод под формата на цементит карбиди, които са. 1. желязо съдържа 1,5% Мп.
Фосфор увеличава течливостта на желязо-мацията чрез тройния евтектична топим Fez F-FezS-Fe7. с точка на топене 950 ° С След втвърдяване фосфит евтектична увеличава твърдостта и износоустойчивост на желязо. Фосфор желязо съдържа до 0.5%.
Освен това неизбежно примес в приложеното желязо специални добавки за придаване на определени свойства на чугуни. Понякога чугун се претопи в доменни пещи от руди, съдържащи хром, никел и други легиращи компоненти. Тези ютии се наричат prirodnolegirovannymi. Влиянието на легиращи елементи свойства на полицаи желязо се определя главно от тяхното съотношение на въглерод. Grafitoobrazuyuschie елементи съществуват метод за получаване и третирани чугуни и карбид образуващи-вземане охладени чугун, разрешаване лошо под обработка режещ инструмент.
* Класификация и етикетиране стомана.
В съвременната металургия стомана претопи основно от желязо и стомана скрап.
* Химическия състав на стомана е разделена на въглерод и сплав.
Въглеродна стомана заедно с Fe и C съдържа Mn (0.1-1.0%) и Si (до 0,4%), и замърсители - S и Р; Тези елементи се разделят на стомани във връзка със своята технология за производство (най-вече заради суровините). В зависимост от съдържанието на стомана отличава:
- нисковъглеродна (0.25% C),
- среда (0.25-0.6% С) и
- високо въглерод (по-голямо от 0,6% C) C
Съставът от легирана стомана, в допълнение към тези компоненти, са т. Н. легиращи елементи (Cr, Ni, Mo, W, V, Т1, Nb, Zr, Co и др.), които са въведени в умишлено С за подобряване на обработката и слабо, или да придават специални свойства; легиращи елементи могат също така да служат като Mn (при съдържание на повече от 1%) и Si (повече от 0.8%).
^ С ниво допинг (R .. д от общото съдържание на легиращи елементи) се отличават:
- нисколегирана (по-малко от 2,5%),
- srednelegirovannye (2.5-10%) и
- високо сплав (10%) стомана.
Легирани S. често се нарича от преобладаващите компоненти в него (например, волфрам, високо-хром, хром-молибден, hromomargantsevonikelevaya, hromonikelemolibdenovanadievaya).
^ Със среща стана разделени в следните групи:
- стомана със специални свойства.
Структурните стомана се използва за производството на строителни конструкции, машини части и механизми, кораб и автомобилни, бойлери и др продукти. С структурните може да бъде или въглерод (0.7% С) и легирани (големи легиращи елементи - Cr и Ni). Строителен SA може да отразява нейната непосредствена цел (бойлер, пружини стомана, корабостроене, пистолет, боеприпаси, броня и т.н.
^ Стомани за инструменти се използват за производители фрези, фрези, юмруци и др калибър. Кътър, шок-пробиване и измервателни инструменти. Стомани на тази група може да бъде въглерод (обикновено 0.8-1.3% С) или легирани (главно Cr, Mn, Si, W, Mo, V). Сред инструментални стомани разпространено високоскоростна стомана.
^ Както обикновено качеството на стоманата се разделя на:
0,16% Р) на стойност - не повече от 0,035% от всеки от тези елементи с висока - не повече от 0.025%, по-специално по-малко vysokokachestvennyh- 0015% S.
Сярата се понижава механичните свойства на стомана, е причина крехкост, т.е. крехкост на гореща и студена крехкост увеличава фосфор - .. нестабилността при ниски температури.
^ С естеството на метал втвърдяването на отливката се отличават:
метал поведение кристализация поради степента на неговото дезоксидация. повече напълно отстранен от стомана кислород, по-тихата протича процес на втвърдяване; maloraskislennoy когато леене на стомана в калъпа е бързото развитие на оксид мехурчета въглеродни - стомана като "кипи". Балансиран стомана е междинен между кипене и спокойни стомани. Всеки един от тези метали има предимства и недостатъци; избор на технология деоксидиране и леене на стомана се определя от неговото предназначение и технически и икономически показатели на производството.
* Маркиране стомани.
Единични системи в световен мащаб за етикетиране са станали несъществуващи. Много е направено, за да се уеднакви символите на различни степени на стомана, което е отразено в държавните стандарти и техническите условия.
^ Печати въглеродна стомана с обикновено качество обозначен с буквите и брой Cm (SR, ST1, ST2, и т.н.).
^ Убити стомана понякога допълнително представлява букви - КН балансиран стомана - PS -kp кипене (например, StZsp, St5ps, 08kp).
маркирани с буквата А (А12, AZ0 т.н.) ^ стомани,
Определяне марка някои легирани стомани включват букви, показващи разпределението на стомана (например, SHH9 - сачмен лагер стомана с 0.9-1.2% Cr, EG - електротехническа стомана с 3% Si). Стомана, минавайки промишлени тестове, често обозначена с буквата EI или ЕП (Plant "Electrostal", CI (завод "DSS"), или GI (Златоуст растение) със съответния брой следващия (EI268).
Класификацията и свойствата на чугун.
Чугун произведени в доменна пещ е разделен.
- чугун. използван за превръщане в стомана, и
- чугун. сервиране основен компонент на партидата чугунолеярни.
До 70-те години. 20. в доменни пещи понякога топи г. п. огледало желязо (10-25% Мп), се прилага като дезоксидатор в стомана и за специални видове чугун. Когато се използва за желязо топене железни руди, съдържащи Cr, N и. I Т и др. Легиращи елементи получава т. Н. priordnolegirovannye ютии. При производството на отливки в чугунолеярни чугуни са разделени - в зависимост от степента на графитизиране, причини от типа на фрактура. - до сиво - бял и половината (или избелени);
в зависимост от формата на графитни включвания - на чугун:
* Сив чугун - най-често използваната форма на С (инженерство, водопровод, строителство) - е включването на форма графит плоча. За подробности за типичен сив Ch ниска чувствителност към влиянието на външни релефоване стрес при циклично натоварване и по-висок коефициент на поглъщане на вибрации части (2-4 пъти по-висока от тази на стоманата). Важен конструктивна особеност сив Ch - по-висока от тази на стоманата, съотношението на провлачване на якост на опън. Наличието на графит подобрява условията на смазване при триене, което увеличава триене свойства на чугун.
Свойства на чугун са зависими от метална база структурата, формата, размера, количеството и естеството на разпределението на графитни включения. Перлитна сив Ch има високи якостни качества и се използва за бутилки, втулки и др .. Ладен компоненти на двигателя, машинни легла и т.н. За по-малко критични части се използват с Грей Ch феритни-перлитна метален субстрат.
Бялата чугун е сплав, в която излишък въглерода, който не е в твърд разтвор на желязо присъства в свързано състояние под формата на железни карбиди Fe3 C (цементит) или г. Н. специални карбиди (в легирана чугун). Кристализация на бяло желязо настъпва
метастабилност система с образуването на цементит и перлит. Бялата С поради ниската механични свойства и чупливост е ограничено използване за части от проста конфигурация, работещи в условия на високо износване. Легиращи бели Ch карбид образуващ елементи (Cr, W, Mo и др.) Увеличава устойчивост на износване.
* Половината желязо съдържа част от въглерода в свободно състояние под формата на графит, част - в граница под формата на карбиди. Той се използва като фрикционен материал, работещи в условия на сухо триене (накладки) и за получаване на повишена устойчивост на износване на частите (подвижния, хартия, ролки брашно).
Това се нарича сферографитен чугун от бял С и се подлагат на graphitizing последващо отгряване, получения цементит се разлага и полученият графита под формата на люспи. Сферографитен С има по-добър капацитет затихване от стомана и по-малко ниво чувствителност, работи задоволително при ниски температури. В. Механичните свойства се определят податлив на метална база структура, количество и степен на компактност на графитни включения. Сферографитен метален субстрат W в зависимост от вида на топлинна обработка може да бъде феритни, феритни-перлитна и perlitnoi. Най-високите свойства има податлив Ch има структура матрица с гранулиран перлит; те могат да бъдат заменени с гипс или ковано желязо. В случаите, когато повишена пластичност изисква да прилага ферит ковък В.
За да се засили процеса на графитизация време желязо топлина, податлив на лечение модифициран Te, В, Mg и др. Елементи.
Сферографитен чугун се използва главно автомобилната, tractor-, селскостопанска машина. Тенденцията (особено в автомобилната индустрия) за коване на замяна Ch висока якост сферографитен, за да се увеличи силата на отливките, намаляване на продължителността на един работен цикъл и опростяване на производствени технологии.
* Сферографитен чугун. характеризиращ сферичната или в близост до тях образуват графит получени чрез модифициране на течността
железни добавки Mg, CE, Y, СА, и някои други. елементи (самостоятелно или в сплави). Scharovidny графит в по-малка степен
отслабва метална матрица. което води до рязко нарастване на механичните свойства на чугун с перлитна или чисто бейнитна структура, с което техните свойства на свойствата на въглеродна стомана. За чисто феритна матрица (гласове и топлинно обработено състояние) е снабдена с повишени нива на пластичност. Висока Ch има добър кастинг и технологични характеристики (течливост, линейно свиване, поддаващ се на обработка), но по значение концентрира обемно свиване подходи стоманата. Такава Ch използва за замяна на стомана гласове и ковани части (колянови двигатели, компресори и т.н.), както и подробности за конвенционален сферографитен или сив Ch
^ Сферографитен чугун, с включване Т. Н. vermikulyarnogo_grafit.
>>
Свързани статии