Аналоги зарубежных коррозионностойких сталей

1. Каково предельное содержание серы и фосфора в высококачественных сталях?

2. Какие марки легированных сталей следует применять для деталей, работающих при криогенных температурах?

3. Какие марки высококачественных сталей Вы знаете?

4. К какому классу по структуре относится сталь 12Х18Н10Т?

5. Какие марки высокопрочных сталей Вы знаете?

8. Какие марки инструментальных котельных, пружинно-рессорных, штамповых, износостойких сталей Вы знаете?

9. Какие хромистые стали относятся к мартенситному классу?

10. За счет чего повышается жаростойкость легированных сталей?

12. К чему приводит легирование стали никелем до 4 % и хромом до 1,5 %?

13. Какая должна быть твердость у цементуемых легированные сталей?

14. Из какой стали изготавливают рабочие емкости пищевых машин и аппаратов?

15. Какие стали применяются для штамповки легких металлов?

16. Какие марки сталей применяют для изготовления пружин и рессор?

17. Какие марки сталей применяют для изготовления деталей, работающих на износ в условиях знакопеременных и ударных нагрузок?

22. Какие марки улучшаемых легированных сталей Вы знаете?

23. Какие марки сталей применяются для изготовления деталей, работающих в слабоагрессивных средах для оборудования пищевой промышленности.?

24. Какими буквами кодируются легирующие элементы в сталях?

Жаропрочностьюназывается способность материала длительно сопротивляться деформированию и разрушению при повышенных температурах.

При длительном нагружении при высоких температурах поведение материала определяется диффузионными процессами. Для этих условий характерны процессы ползучести и релаксации напряжений.

Ползучесть представляет собой медленное нарастание пластической деформации под действием напряжений, меньших предела текучести. Ползучесть приводит к релаксации (постепенному уменьшению) напряжений в предварительно нагруженных деталях.

Критериями жаропрочности являются предел ползучести и предел длительной прочности.

Пределом ползучести называется напряжение, под действием которого материал деформируется на определенную величину за определенное время при заданной температуре. В обозначении предела ползучести указывают температуру, величину деформации и время, за которое она возникает. Например,

МПа означает, что под действием напряжения 100 МПа за 100 000 ч при температуре 550 °С в материале появится пластическая деформация 1 %.

Пределом длительной прочности называют напряжение, которое вызывает разрушение материала при заданной температуре за определенное время. В обозначении предела длительной прочности указывают температуру и время разрушения. Например,

=130 МПа означает, что при температуре 600 °С материал выдержит действие напряжения 130 МПа в течение 10000 часов. Предел длительной прочности всегда меньше предела прочности, определяемого при кратковременных испытаниях при той же температуре.

Основной путь повышения жаропрочности – создание в материалах крупнозернистой структуры с однородным распределением мелких частиц упрочняющих фаз внутри зерен и на их границах. Для получения оптимальной структуры в жаропрочных сталях используют комплексное легирование, и по химическому составу эти материалы сложнее обычных легированных сталей и сплавов.

Упрочняющими фазами в жаропрочных сталях служат карбиды. Эффективность упрочнения определяется свойствами частиц и их распределением. Чем они мельче и чем ближе находятся друг от друга, тем выше жаропрочность.

Для упрочнения границ в жаропрочные стали и сплавы вводят малые добавки (0,1…0,01 %) легирующих элементов, которые концентрируются по границам зерен. Особенно часто в этих целях используют бор, церий и другие редкоземельные металлы.

Дополнительными мерами повышения жаропрочности служат:

1) термомеханическая обработка для получения структуры полигонизации;

2) увеличение прочности межатомных связей в сталях, когда благодаря легированию ОЦК решетка заменяется ГЦК решеткой;

3) создание анизотропной структуры направленной кристаллизацией.

Ниже 450 °С вполне пригодны обычные конструкционные стали и нет необходимости заменять их жаропрочными сталями.

При температурах 450…700 °С используются перлитные, мартенситные и аустенитные жаропрочные стали с жаропрочными свойствами

=80…120МПа и

=30…90 МПа.

К перлитным жаропрочным сталям относятся такие стали, как 12ХМФ и 25Х2М1Ф с максимальной рабочей температурой 580 °С, легированные карбидообразующими химическими элементами, такими как хром, молибден и ванадий. Эти стали используются главным образом в котлостроении.

Мартенситные стали предназначены для изделий, работающих при температурах до 600 °С, и от перлитных сталей отличаются повышенной стойкостью к окислению в атмосфере пара или топочных газов.

К мартенситным жаропрочным сталям относятся такие стали, как 15Х5М, 15Х11МФ, 11Х11Н2В2МФ и 40Х10С2М (сильхром), с повышенным содержанием хрома. Сильхромы характеризуются повышенной жаростойкостью в среде горячих выхлопных газов и используются для изготовления клапанов двигателей внутреннего сгорания.

Аустенитные жаропрочные стали по жаропрочности превосходят перлитные и мартенситные стали и используются при температурах от 600 до700 °С. Основными легирующими элементами являются хром и никель, для образования карбидов вводят Mo, Nb, Ti, Al, W и др. Примеры аустенитных жаропрочных сталей: 12Х18Н10Т, 45Х14Н14В2М, 10Х11Н20Т3Р.

4. Какие детали следует изготавливать из жаропрочных сталей?

5. Какие марки жаростойких и жаропрочных сталей относятся к аустенитному классу?

6. Какие марки жаростойких и жаропрочных сталей относятся к мартенситному и мартенситно-ферритному классу?

7. Какие марки жаростойких и жаропрочных сталей обладают интерметаллидным упрочнением?

8. Как расшифровать марку жаростойкого сплава ХН60Ю3?

10. Из какого материала изготавливают клапаны двигателей внутреннего сгорания?

11. В каком случае следует заменить конструкционные стали на жаропрочные?

12. В чем заключается критерий жаропрочности?

13. Какие основные легирующие элементы повышают жаропрочность в жаропрочных сталях?

14. Какие марки сталей применяются для работы при температурах 550…800 °С?

15. Из какой стали изготавливают нагревательные котлы?

16. Как расшифровывается марка стали 45Х14Н14В2М?

Инструментальными сталями называют углеродистые и легированные стали, обладающие высокой твердостью (HRC_э 60…65), прочностью и износостойкостью и применяемые для изготовления различного инструмента. Обычно это заэвтектоидные или ледебуритные стали, структура которых после закалки и низкого отпуска состоит из мартенсита и избыточных карбидов.

Одной из важных характеристик инструментальных сталей является теплостойкость, т. е. устойчивость против отпуска при нагреве инструмента в процессе работы.

По теплостойкости применяемые материалы подразделяют на следующие группы:

1) углеродистые и низколегированные стали с теплостойкостью до 200 °С;

2) высоколегированные быстрорежущие стали с теплостойкостью до 600…640 °С;

3) твердые сплавы с теплостойкостью до 800…1000 °С (ВК3, ВК4, Т30К4, ТТ8К6 и т. п.);

4) сверхтвердые материалы с теплостойкостью до 1200 °С (алмаз – до 800 °С, кубический нитрид бора).

Углеродистые стали (ГОСТ 1435) производят качественными У7, У8, У9, …, У13 и высококачественными У7А, У8А, У9А, …, У13А. Буква "У" в марке означает, что это углеродистая сталь, а цифра – среднее содержание углерода в десятых долях процента. Их подвергают неполной закалке и низкому отпуску.

Из-за низкой прокаливаемости (10…12 мм) углеродистые стали применяют для мелких инструментов с поперечным сечением до 25 мм с незакаленной сердцевиной, у которых режущая часть приходится на поверхностный слой (метчики, развертки, напильники и т. п.).

Низколегированные инструментальные стали (ХВ4, 9ХС, ХВГ, ХВСГ) содержат до 5 % легирующих элементов, которые вводят для увеличения закаливаемости, прокаливаемости, уменьшения деформаций и опасности растрескивания инструментов.

По структуре низколегированные стали относятся к заэвтектоидным сталям перлитного класса. Их подвергают неполной закалке и низкому отпуску.

Низколегированные стали применяют для инструментов, работающих при небольших скоростях резания, не вызывающих нагрев свыше 200…260 °С. В отличие от углеродистых сталей они меньше склонны к перегреву и позволяют изготовлять инструменты больших размеров и более сложной формы.

К быстрорежущим сталям относят высоколегированные стали, предназначенные для изготовления инструментов высокой производительности. Высокая теплостойкость этих сталей обеспечивается введением большого количества вольфрама совместно с другими карбидообразующими элементами – молибденом, хромом и ванадием.

Быстрорежущие стали обозначают буквой Р, цифра после которой указывает содержание основного легирующего элемента вольфрама в процентах (ГОСТ 19265). Например, Р18, Р9 и Р6М5.

Быстрорежущие стали подвергают закалке с 1270…1290 °С и трехкратному отпуску при 550…570 °С или обработке холодом и однократному отпуску при 550…570 °С.

Твердые сплавы изготавливают методами порошковой металлургии. Порошки карбидов вольфрама, титана, тантала смешивают с порошком кобальта, играющего роль связки, прессуют и спекают при 1400…1550 °С. При спекании кобальт растворяет часть карбидов и плавится. В результате получается твердый материал, состоящий на 80…95 % из карбидных частиц, соединенных связкой. Увеличение количества кобальта снижает твердость, но повышает прочность и вязкость.

Твердые сплавы производят в виде пластин, которые напаивают на держатели из углеродистой стали. Применяют для изготовления резцов, сверл, фрез.

Инструмент сочетает высокую твердость HRC_э 74…76 и износостойкость с высокой теплостойкостью.

В зависимости от состава карбидной основы, спеченные твердые сплавы выпускают трех групп:

1) Вольфрамовую группу составляют сплавы системы WC-Co. Они маркируются буквами ВК и цифрой, показывающей содержание кобальта в процентах – ВК3, ВК10, ВК15 и т. п.;

2) Титано вольфрамовую группу образуют сплавы системы TiC-WC-Co. Они маркируются буквами «Т», «К» и цифрами, показывающими содержание карбидов титана и кобальта в процентах – Т15К6, Т5К12 и т. п. Обладают более высокой теплостойкостью (900…1000 °С), которая повышается по мере увеличения карбидов титана;

3) Титано-тантало-вольфрамовую группу образуют сплавы системы TiC-TaC-WC-Co. Цифра в марке после букв ТТ обозначает суммарное содержание карбидов титана и тантала, а после буквы «К» – количество кобальта (ТТ17К2, ТТ10К8, ТТ20К9).

От предыдущей группы эти сплавы отличаются большей прочностью и лучшей сопротивляемостью вибрациям и выкрашиванию.

Они применяются для наиболее тяжелых условий резания (черновая обработка стальных слитков и поковок)

Соответствие некоторых отечественных марок легированных быстрорежущих сталей с зарубежными аналогами представлено в таблице 4.4.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: