Портативная акустическая система

Гуманитарные науки

Гуманитарные науки

Биржа студенческих   работ. Контрольные, курсовые, рефераты.

Биржа студенческих
работ. Контрольные, курсовые, рефераты.

Студенческий файлообменник

Студенческий файлообменник

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Занимайтесь онлайн 
        с опытными репетиторами

Занимайтесь онлайн
с опытными репетиторами

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Сопромат Испытание материалов на выносливость Испытание на сжатие Испытание на кручение Определение деформаций Расчет на жесткость Расчет на прочность Термическая обработка металлов  и сплавов

Лабораторные работы и лекции по материаловедению

Конструкционные стали. Классификафия конструкционных сталей.

Классификация конструкционных сталей

Углеродистые стали.

Цементуемые и улучшаемые стали

Цементуемые стали.

Улучшаемые стали.

Материалы с высокими технологическими свойствами

Высокопрочные, пружинные, шарикоподшипниковые, износостойкие и автоматные стали

Высокопрочные стали.

Пружинные стали.

Шарикоподшипниковые стали.

Стали для изделий, работающих при низких температурах

Износостойкие стали.

Автоматные стали.

Классификация конструкционных сталей

Машиностроительные стали предназначены для изготовления различных деталей машин и механизмов.

Они классифицируются:

по химическому составу ( углеродистые и легированные);

по обработке (цементуемые, улучшаемые);

по назначению (пружинные, шарикоподшипниковые).

Углеродистые стали.

Низкоуглеродистые стали 05 кп, 08, 10, 10 пс обладают малой прочностью высокой пластичностью. Применяются без термической обработки для изготовления малонагруженных деталей – шайб, прокладок и т.п.

Среднеуглеродистые стали 35, 40, 45 применяются после нормализации, термического улучшения, поверхностной закалки.

В нормализованном состоянии по сравнению с низкоотпущенным обладают большей прочностью, но меньшей пластичностью. После термического улучшения наблюдается наилучшее сочетание механических свойств. После поверхностной закалки обладают высокой поверхностной твердостью и сопротивлением износу.

Высокоуглеродистые стали 60, 65, 70,75 используются как рессорно-пружинные после среднего отпуска. В нормализованном состоянии – для прокатных валков, шпинделей станков.

Достоинства углеродистых качественных сталей – дешевизна и технологичность. Но из-за малой прокаливаемости эти стали не обеспечивают требуемый комплекс механических свойств в деталях сечением более 20 мм.

Цементуемые и улучшаемые стали

Цементуемые стали.

Используются для изготовления деталей, работающих на износ и подвергающихся действию переменных и ударных нагрузок. Детали должны сочетать высокую поверхностную прочность и твердость и достаточную вязкость сердцевины.

Цементации подвергаются низкоуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,25%, что позволяет получить вязкую сердцевину. Для деталей, работающих с большими нагрузками, применяются стали с повышенным содержанием углерода (до 0,35 %).

С повышением содержания углерода прочность сердцевины увеличивается, а вязкость снижается. Детали подвергаются цианированию и нитроцементации.

Цементуемые углеродистые стали 15,20,25 используются для изготовления деталей небольшого размера, работающих в условиях изнашивания при малых нагрузках (втулки, валики, оси, шпильки и др.). Твердость на поверхности составляет 60…64 HRC, сердцевина остается мягкой.

Цементуемые легированные стали применяют для более крупных и тяжелонагруженных деталей, в которых необходимо иметь, кроме высокой твердости поверхности, достаточно прочную сердцевину (кулачковые муфты, поршни, пальцы, втулки).

Хромистые стали 15Х, 20Х используются для изготовления небольших изделий простой формы, цементуемых на глубину h =1…1,5 мм. При закалке с охлаждением в масле, выполняемой после цементации, сердцевина имеет бейнитное строение. Вследствие этого хромистые стали обладают более высокими прочностными свойствами при несколько меньшей пластичности в сердцевине и большей прочностью в цементованном слое.

Дополнительное легирование хромистых сталей ванадием (сталь 15ХФ), способствует получению более мелкого зерна, что улучшает пластичность и вязкость.

Никель увеличивает глубину цементованного слоя, препятствует росту зерна и образованию грубой цементитной сетки, оказывает положительное влияние на свойства сердцевины. Хромоникелевые стали 20ХН, 12ХН3А применяют для изготовления деталей средних и больших размеров, работающих на износ при больших нагрузках (зубчатые колеса, шлицевые валы). Одновременное легирование хромом и никелем, который растворяется в феррите, увеличивает прочность, пластичность и вязкость сердцевины и цементованного слоя. Стали мало чувствительны к перегреву. Большая устойчивость переохлажденного аустенита в области перлитного и промежуточного превращений обеспечивает высокую прокаливаемость хромоникелевых сталей и позволяет проводить закалку крупных деталей с охлаждением в масле и на воздухе.

Стали, дополнительно легированные вольфрамом или молибденом (18Х2Н4ВА, 18Х2Н4МА), применяют для изготовления крупных тяжелонагруженных деталей. Эти стали являются лучшими конструкционными сталями, но дефицитность никеля ограничивает их применение.

Хромомарганцевые стали применяют вместо дорогих хромоникелевых, однако эти стали менее устойчивы к перегреву и имеют меньшую вязкость. Введение небольшого количества титана (0,06…0,12 %) уменьшает склонность стали к перегреву (стали 18ХГТ, 30ХГТ).

С целью повышения прочности применяют легирование бором (0,001…0,005 %) 20ХГР, но бор способствует росту зерна при нагреве.

Улучшаемые стали.

Стали, подвергаемые термическому улучшению, широко применяют для изготовления различных деталей, работающих в сложных напряженных условиях ( при действии разнообразных нагрузок, в том числе переменных и динамических). Стали приобретают структуру сорбита, хорошо воспринимающую ударные нагрузки. Важное значение имеет сопротивление хрупкому разрушению.

Улучшению подвергаются среднеуглеродистые стали с содержанием углерода 0,30…0,50 %.

Улучшаемые углеродистые стали 35, 40, 45 дешевы, из них изготавливают детали, испытывающие небольшие напряжения (сталь 35), и детали, требующие повышенной прочности (стали 40, 45). Но термическое улучшение этих сталей обеспечивает высокий комплекс механических свойств только в деталях небольшого сечения, так как стали обладают низкой прокаливаемостью. Стали этой группы можно использовать и в нормализованном состоянии.

Детали, требующие высокой поверхностной твердости при вязкой сердцевине (зубчатые колеса, валы, оси, втулки), подвергаются поверхностной закалке токами высокой частоты. Для снятия напряжений проводят низкий отпуск.

Улучшаемые легированные стали.

Улучшаемые легированные стали применяют для более крупных и более нагруженных ответственных деталей. Стали обладают лучшим комплексом механических свойств: выше прочность при сохранении достаточной вязкости и пластичности, ниже порог хладоломкости.

Хромистые стали 30Х, 40Х, 50Х используются для изготовления небольших средненагруженных деталей. Эти стали склонны к отпускной хрупкости, поэтому после высокого отпуска охлаждение должно быть быстрым.

Повышение прокаливаемости достигается микролегированием бором (35ХР). Введение в сталь ванадия значительно увеличивает вязкость (40ХФА).

Хромокремнистые (33ХС) и хромокремниймарганцевые (хромансил) (25ХГСА) стали обладают высокой прочностью и умеренной вязкостью. Стали хромансилы обладают высокой свариваемостью, из них изготавливают стыковочные сварные узлы, кронштейны, крепежные и другие детали. Широко применяются в автомобилестроении и авиации.

Хромоникелевые стали 45ХН, 30ХН3А отличаются хорошей прокаливаемостью, прочностью и вязкостью, но чувствительны к обратимой отпускной хрупкости. Для уменьшения чувствительности вводят молибден или вольфрам. Ванадий способствует измельчению зерна.

Стали 36Х2Н2МФА, 38ХН3ВА др. обладают лучшими свойствами, относятся к мартенситному классу, слабо разупрочняются при нагреве до 300…400 oС. из них изготавливаются валы и роторы турбин, тяжелонагруженные детали редукторов и компрессоров.

http://top.list.ru/counter?id=373296;js=13;r=http%3A//elib.ispu.ru/library/lessons/tretyakova/contents.html;j=true;s=1152*864;d=32;rand=0.5163713161695542

Материалы  с особыми технологическими свойствами.

Технологические свойства металлов.

  Технологические свойства металлов и сплавов характеризуют их способность поддаваться  различным методам горячей и холодной обработки для получения определённой формы,  размеров и свойств.

 К технологическим свойствам металлов и сплавов относятся  литейные свойства, ковкость, свариваемость , обрабатываемость режущими инструментами,  прокаливаемость.

 Обрабатываемостью резанием называется способность металлов  подвергаться обработке режущими инструментами для придания деталям определённой  формы, размеров ( с необходимой точностью) и чистоты поверхности. Обрабатываемость  резанием определяется по скорости резания, усилию резания и по чистоте обрабатываемой  поверхности. При разных методах обработки ( точении, сверлении, фрезеровании,  шлифовании…) обрабатываемость одно и того же металла может быть различной.

  Обрабатываемость сталей зависит от их структуры и химического состава. Крупнозернистая  сталь из-за пониженной вязкости лучше обрабатывается резанием, чем мелкозернистая.  Обрабатываемость углеродистых сталей ухудшается с увеличением содержания в них  углерода.

 Для улучшения обрабатываемости сталей в них допускается повышенное  содержание серы, а также вводится свинец, селен, другие элементы.

 Свариваемостью  называется свойство металла или сплава образовывать при установленной технологии  сварки соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией  изделия.

 Свариваемость углеродистых сталей ухудшается с повышением в них  содержания углерода. Хорошей свариваемостью обладают низкоуглеродистые и среднеуглеродистые  стали.

 Ковкостью называется способность металла без разрушения поддаваться  обработке давлением ( ковке, штамповке, прокатке,….). Ковкость металла зависит  от его пластичности. Чем металл более пластичен, тем лучше он поддаётся обработке  давлением.

 Металлы обладают ковкостью как в холодном, так и в нагретом  состоянии. В холодном хорошо куются латуни и сплавы алюминия, сталь - в нагретом  состоянии. Чугун из-за повышенной хрупкости обработке давлением не подвергается.

  Прокаливаемость - способность стали воспринимать закалку на определённую глубину  от поверхности. Прокаливаемость стали определяется по виду излома, по изменению  твёрдости в различных точках сечения образца, а также методом торцовой закалки.

  Литейные свойства определяются жидкотекучестью, усадкой, склонностью к ликвации.  При выборе литейных материалов учитывают, что чугун обладает высокими литейными  свойствами: хорошей жидкотекучестью, небольшой усадкой и незначительной склонностью  к ликвации. Литейные свойства сталей хуже, чем чугуна.

Контрольные вопросы.

  Что называется обрабатываемостью металлов резанием и чем она характеризуется?

Как  величина кристаллитов (зёрен) сталей влияет на их обрабатываемость резанием?

Как  зависит обрабатываемость резанием от твёрдости металлов?

Что называется  свариваемостью и ковкостью металлов?

Для чего перед обработкой давлением  производится нагрев металла?

Как влияет химический состав углеродистой  стали на её обрабатываемость резанием, свариваемость и ковкость?

 Что понимается  под прокаливаемостью стали и как она определяется?

Чем характеризуются  литейные свойства металлов?

 


Содержание и задачи курса сопротивление материалов