Вопрос 93
Расшифруйте марки материалов в соответствии с изученным алгоритмом: Сталь 20, БрОЦС4-4-4, 9Х1, 09Г2С, ЛС63-3, ВК6-ОМ, КЧ45-7, Ст0, Р6М5, ШХ9.
Ответ
1) Сталь 20 - Сталь конструкционная углеродистая качественная. Сталь 20 содержит в среднем 0,2% углерода.
Нелегированная качественная сталь 20 применяется для изготовления крюков кранов, строп, муфт, башмаков, вкладышей подшипников, деталей сварных конструкций с большим объемом сварки, а также трубопроводов, коллекторов и других деталей, работающих при температуре от -40 до 450°С под давлением. Химико-термически обработанная сталь 20 применяется для изготовления шестерней, червяков, поршневых пальцев, фрикционных дисков, толкателей и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.
2) БрОЦС4-4-4 - Бронза оловянная, обрабатываемая давлением. Бр – бронза, содержание олова (О) - 4%, цинка (Ц) -4%, свинца(С) -4%, остальное – медь (100% -4%-4%-4%=88%)
Применение: ленты и полосы, применяемые для прокладок во втулках и подшипниках автомобилей и тракторов
3) 9Х1 - Сталь инструментальная легированная. Химический состав: углерод 0,9%, хром – 1 %.
Применение: рабочие и опорные валки для холодной прокатки металлов. Рабочие валки рельсобалочных, крупносортных и проволочных обжимных и сортовых станов для горячей прокатки металлов, подвергающиеся интенсивному износу и работающие в условиях минимальных или умеренных ударных нагрузок. Опорные составные валки листовых станов для горячей прокатки металла. Клейма, пробойники, холодновысадочные штампы, деревообрабатывающий инструмент и другие детали.
4) 09Г2С - сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций, марка стали 09Г2С широко применяется при производстве труб и другого металлопроката. Обозначение 09Г2С означает, что в стали присутствует 0,09% углерода, поскольку 09 идет до букв, далее следует буква «Г» которая означает марганец, а цифра 2 – процентное содержание до 2% марганца. Далее следует буква «С», которая означает кремний, но поскольку после С цифры нет – это означает содержание кремния менее 1%.
Использование в промышленности: различные детали и элементы сварных металлоконструкций, работающих при температуре от —70 до +425°С под давлением.
Вопрос 105
Начертите диаграмму состояния «железо-цементит». Обозначьте основные точки и линии диаграммы, структурные составляющие железоуглеродистых сплавов. Постройте кривую охлаждения сплава, с содержанием углерода 0,25%, проведите фазовый анализ сплава при охлаждении в соответствии с изученным алгоритмом.
Ответ
Сплав с содержанием углерода 0,25% называется доэвтектоидной сталью.
В интервале температур 1600....1510 °С (участок кривой 1-2) сплав жидкий и охлаждается быстро, т.к. превращений в нем не происходит, кривая охлаждения круто опускается вниз.
При 1510 °С на линии ликвидус АС начинается первичная кристаллизация. Из жидкого сплава (в данном примере) выделяются избыточные по отношению к эвтектике кристаллы аустенита. Поэтому скорость охлаждения замедляется, т.к. выделяется скрытая теплота кристаллизации (участок кривой охлаждения 2-3)
Процесс кристаллизации продолжается до температуры 1480°С на линии АЕ. В интервале температур от 1480 до 780 °С кристаллизация не происходит, твердый сплав имеет структуру аустенита (участок кривой 3-4). Сплав охлаждается быстрее, и кривая охлаждения становится круче.
При температуре 780° на линии GS начинается вторичная кристаллизация. В интервале температур 780...727 °С из аустенита кристаллизуется феррит, выделяется теплота кристаллизации. Охлаждение замедляется, и кривая становится более пологой (участок кривой 4-5’).
При 727 °С линия состава пересекает линию PSK. и сплав приобретает эвтектоидную концентрацию. Аустенит превращается в перлит, происходит эвтектоидное перлитное превращение. На кривой охлаждения образуется горизонтальный участок (участок 5’-5). Ниже температуры 727 °С структурных превращений не происходит, и сплав продолжает охлаждаться.
Окончательная структура данного сплава - перлит и феррит.
Аустенит А) - твердый раствор внедрения углерода в γ-железе. В железоуглеродистых сплавах он может существовать только при высоких температурах. Аустенит имеет твердость НВ 160-200 и весьма пластичен (δ=40-50%).
Феррит (Ф) – твердый раствор на основе α–Fe, содержащий < 0,02 %С, очень мягкая (твердость НВ 800) и пластичная (относительное удлинение δ = 30 %) фаза.
