|
Инструментальные углеродистые, легированные и быстрорежущие стали
Инструментальная углеродистая сталь делится на качественную и высококачественную. Качественную сталь выплавляют в мартеновских печах, а высококачественную — в электрических. Высококачественная сталь отличается от качественной меньшим содержанием серы и фосфора и, следовательно, имеет большую прочность и сопротивляемость ударным нагрузкам. Качественная сталь содержит не более 0,030 % серы и 0,035 % фосфора, а высококачественная — не более 0,020 % серы и 0,030 % фосфора. Качественная инструментальная углеродистая сталь имеет следующие марки: У7, У8, У8Г, У9, У10, У11, У12, У13. Буква У означает — инструментальная углеродистая сталь, а цифры -— содержание углерода в десятых долях процента. Например, У11— качественная инструментальная углеродистая сталь с содержанием углерода 1,1 %, остальное — железо, другие элементы и примеси. Высококачественную инструментальную углеродистую сталь обозначают так же, как и качественную, но в конце марки ставят букву А — показатель высококачественной стали. Например, У7А — высококачественная инструментальная углеродистая сталь с содержанием углерода 0,7 %. Сталь марок У7, У7А, У8, У8А, У8Г и У8ГА применяют для изготовления инструментов, подвергающихся ударным нагрузкам: зубил, крейцмейселей, кернеров, молотков, отверток, пробойников, ножниц по металлу, пуансонов, матриц и т. п. (буква Г означает повышенное содержание марганца в стали марок У8Г и У8ГА по сравнению со сталью марок У8 и У8А). Сталь марок У9, У9А, У10 и У10А предназначена для изготовления инструментов, не подвергающихся сильным толчкам и ударам, но требующих высокой твердости: строгальных резцов, калибров, фасонных штампов, разверток, столярного инструмента и т. д. Из стали марок У11, У11А, У12, У12А, У13 и У13А делают особо твердые инструменты, работающие при определенной нагрузке или без нагрузки: напильники, шаберы, метчики, фрезы, волочильный инструмент и т.п. Внастоящее время инструменты изготовляют чаще из инструментальных легированных сталей, чем из углеродистых, так как они благодаря легирующим элементам (вольфраму, хрому, кобальту, молибдену, ванадию, марганцу, кремнию и др.) обладают высокой красностойкостью, износостойкостью, прочностью, твердостью и сопротивляемостью ударным нагрузкам. Инструментальные легированные стали, по назначению разделяют на группы и подгруппы: 1.Сталь для режущего и измерительного инструмента: а) неглубокой прокаливаемости — марок 7ХФ, 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ, 13Х, ХВ4, и В2Ф; б) глубокой прокаливаемости — марок 9X1, X, 12X1, 9ХС, ХГС, 9ХВГ, ХВГ, ХВСГ, 9Х5ВФ, 8Х6НФТ и 8Х4ВЗМЗФ2. 2. Сталь для штампового инструмента: а) для деформирования в холодном состоянии марок Х6ВФ, Х12,Х12ВМ, Х12М, Х12Ф1, 7ХГ2ВМ и 6Х6ВЗМФС; б) для деформирования в горячем состоянии — марок 7X3, 8X3,5ХНМ, 5ХНВ, 5ХНВС, 5ХГМ, 4ХМФС, 4Х5В2ФС и др; в) для ударного инструмента — марок 4ХС, 6ХС, 4ХВ2С, 5ХВ2С,6ХВ2Си6ХВГ. В обозначении марок одна или две первые цифры означают среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если перед маркой цифры нет, то содержание углерода — примерно 1,0 %. Остальные обозначения — принятые для конструкционной легированной стали. Особую группу составляет высоколегированная быстрорежущая сталь, которая является, самой распространенной инструментальной сталью. Она не теряет режущих свойств при нагреве до 600 °С. Инструмент, изготовленный из нее, способен резать металл со скоростями в четыре раза выше допустимых для углеродистой инструментальной стали. Инструментальная быстрорежущая сталь выпускается следующих марок: Р18, Р12, Р9, Р6МЗ, Р6М5, Р18Ф2, Р14Ф4, Р9Ф5, Р18К5Ф2, Р10К5Ф5, Р9К5, Р6М5К5, Р9К10 и Р9М4К8. В обозначении марки стали начальная буква Р обозначает быстрорежущую сталь (Р — начальная буква слова “рапид”, что значит быстрый). Цифры, стоящие за ней, показывают среднее содержание вольфрама в процентах, другие буквы и цифры, если они имеются — содержание обозначенных легирующих элементов в процентах. В обозначении марок стали не указывается содержание хрома (от 3 до 4,6 %), углерода (от 0,7 до 1,1 %) и молибдена (до 1 % включительно). Например, Р9Ф5 — быстрорежущая сталь, содержит 9 % вольфрама и5 % ванадия, остальное — железо, хром, углерод и другие примеси. Сталь марок Р18 и Р12 служит для изготовления всех видов режущего инструмента, применяемого при обработке конструкционных материалов. Сталь марки Р12 по режущим свойствам почти не уступает стали марки Р18, а по износостойкости превосходит ее. Сталь марки Р9 используют для изготовления инструмента простой формы, применяемого при обработке конструкционных материалов, а сталь марки Р6МЗ — для изготовления инструмента небольших сечений, работающего с ударными нагрузками. Сталь марки Р6М5 применяют, для изготовления всех видов инструмента и в том числе резьбонарезного, работающего с ударными нагрузками. Из стали марок Р18Ф2 изготовляют инструмент, применяемый при обработке материалов повышенной твердости и вязкости, из стали марок Р14Ф4 и Р9Ф5 — инструмент, работающий со снятием небольшой стружки. Сталь марок Р18К5Ф2, Р9М4К8 Р10К5Ф5 и Р6М5К5 применяют для изготовления инструмента, предназначенного для обработки высокопрочных нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов. Сталь марок Р9К5 и Р9КЮ используют для изготовления инструмента, предназначенного для обработки нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, а также сталей повышенной твердости и вязкости. Стали с особыми свойствами
В настоящее время выплавляется большое количество специальных сталей и сплавов, имеющих особые свойства. Это конструкционная сталь повышенной и высокой обрабатываемости резанием, высоколегированные коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы, теплоустойчивая сталь, прецизионные сплавы и др. Выплавляемые специальные стали и сплавы в зависимости от основных свойств делятся на три группы: I — коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химической и электрохимической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной и солевой), межкристаллитной коррозии и т. п. II — жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температуре более 500 °С и работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии. III — жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при температуре нагрева более 500 °С и сохранять прочность и стойкость против химического, разрушения. В зависимости от химического состава коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные сплавы делятся на два класса: 1. Сплавы на железоникелевой основе — ХН35ВТ, ХН35ВТЮ, ХН32Т, ХН38ВТ, ХН25ВМАБ и др. 2. Сплавы на никелевой основе — ХН60Ю, ХН60ВТ, ХН65МА и др. В наименовании марок сплавов цифры показывают содержание никеля в процентах, остальные буквы — наличие других элементов в данный марке, но количественный состав не указывается. Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали, и сплавы широко применяются в промышленности. Например, из стали марок 08X13, 12X13 и 20X13 изготовляют изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей и т. п.); из стали марок 30X13 и 40X13 — режущий, мерительный и хирургический инструменты; из стали марок 12X17, 08Х17Т, 10Х14АГ15 и 10Х14П4НЗ — предметы домашнего обихода. В судостроении наиболее широко распространена хромоникелевая сталь, содержащая хрома не менее 17 % и никеля не менее 7 %;. Меньшее содержание хрома может вызвать местную коррозию деталей или конструкций, подвергающихся действию морской воды. Из стали с содержанием хрома менее 17 % (но не менее 13 %) изготовляют судовые конструкции или детали, работающие в пресной воде или во влажной атмосфере. Хромоникелевая сталь высокопластична, хорошо сваривается, но при нагреве свыше 500 °С (например, при сварке) склонна к межкристаллитной коррозии. Во избежание этого в состав стали вводят дополнительные легирующие элементы: титан или ниобий. В судостроении часто вместо дорогих цветных металлов используют более дешевую коррозионно-стойкую (нержавеющую) сталь; из нее делают, например, арматуру и трубы, работающие в морской воде, влажной атмосфере или в среде пара; гребные винты; детали насосов, перекачивающих морскую воду или агрессивные среды и т. п. Жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы. марок 15X5, 08Х18Т1, 15Х18СЮ, 08Х20Н14С2, 09Х14Н16Б, 12Х18Н12Т, ХН78Т и др применяют для изготовления труб с температурой нагрева 600 °С и более; марок 40Х9С2, 40Х10С2М, 30Х13Н7С2, 55Х20Г9Н4 и 45Х22Н4МЗ — для изготовления клапанов двигателей; марок 12X13, ХН28ВМАБ, ХН70Ю и др.—для изготовления деталей турбин и котлов. Жаропрочные стали и сплавы марок 08X13, 12X13, 15X11МФ, 18Х12ВМБФР, ХН70ВМТЮБ, ХН70ВМТЮ ХН70ВМТЮФ и др.— для изготовления лопаток турбин; марок 09Х14Н16Б, 09Х16Н4Б, 09Х14Н19В2БР, 09Х16Н15МЗБ и др. — для изготовления труб пароперегревателей; марок 15Х12ВНМФ, 37Х12Н8Г8МФБ, ХН77ТЮР. и др.— для изготовления роторов и дисков турбин. Теплоустойчивая сталь выдерживает длительное время нагрузку при высоких температурах нагрева, (до 600 °С) без изменения механических свойств и окисления. В судостроении из жаростойкой, жаропрочной и теплоустойчивой сталей, жаростойкого и жаропрочного сплавов выполняют изделия и детали, работающие при температуре 500—600 °С и выше: арматуру, трубы, лопатки и диски турбин, трубы котлов и пароперегревателей, клапаны двигателей внутреннего сгорания и т.д.
Плакированные стали Сталь, состоящая из двух или более слоев различных по свойствам металлов называется- плакированной. Если плакированная сталь состоит из двух слоев, то она называется двухслойной или биметаллом. Биметаллом она называется и при двустороннем плакировании одним и тем же металлом. Если плакированная сталь состоит из трех слоев различных по своим свойствам металлов, то она называется трехслойной или триметаллом. Плакированные стали во многих случаях заменяют более дорогие высоколегированные стали и цветные металлы. При этом надежность и долговечность изделий и конструкций не ухудшается, а расход дефицитных металлов и, следовательно, стоимость изделий и конструкции снижаются. В судостроении наиболее широко применяют, нержавеющие двухслойные стали. Из них изготовляют цистерны для питьевой, пресной и дистиллированной воды, танки нефтеналивных судов, некоторые части обшивки корпуса, гребные валы, судовые системы морской и пресной воды и т. п. Нержавеющую плакированную сталь можно применять вместо нержавеющей стали марок 20X13, 12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т и др если конструкции судна, изготовленные из них, будут удовлетворять требованиям, предъявляемым к коррозионно-стойким. В нержавеющих плакированных сталях в качестве основного слоя может служить углеродистая и низколегированная, стали (например, марок С, ВСт3, 09Г2), в качестве плакирующего —нержавеющая сталь марок 20X13, 12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т и др., а в некоторых случаях— цветные металлы (никель, титан, медь, латунь и др.) Плакированные конструкционные стали должны обладать хорошими технологическими свойствами: хорошо свариваться, подвергаться газовой и механической резке, гибке, правке и т. д. Это необходимо учитывать при подборе основного и плакирующего металлов. Цветные металлы и их сплавы Сплавы на медной основе Цветные металлы составляют не более 10 % всех применяемых в промышленности. Это объясняется тем, что они, за исключением алюминия, реже встречаются в природе, труднее добываются и дороже стоят, чем черные. Поэтому везде; где это возможно, цветные металлы стараются заменить черными металлами или пластмассами. Однако в ряде случаев осуществить это нельзя, так как цветные металлы обладают следующими ценными свойствами: высокой электро- и теплопроводностью (золото, серебро, медь и алюминий); высокой коррозионной стойкостью (золото, серебро, платина, олово, свинец, медь, никель, титан); высокой пластичностью (медь, свинец, олово, алюминий, магний); низкой температурой плавления (ртуть, цезий, олово, свинец); высокой температурой плавления (вольфрам, тантал, молибден, ниобий); низкой плотностью (литий, магний, бериллий, алюминий и титан). Кроме того, они способны образовывать сплавы, обладающие более высокими свойствами, чем входящие в них элементы. Именно этим объясняется их использование в электро- и радиотехнике, космической технике, самолетостроении и т. п. В судостроении находят применение почти все цветные металлы в чистом виде или в виде сплавов. Рассмотрим некоторые группы металлов. Медь — пластичный, хорошо обрабатывающийся давлением вхолодном и горячем состоянии металл. Наиболее ценными свойствами меди являются высокая электро- и теплопроводность, ρ=8,92т/м2 . На свойства меди большое влияние оказывают примеси висмута, свинца, серы, кислорода, фосфора, мышьяка, сурьмы и др. Мышьяк, сурьма и, особенно, фосфор снижают электропроводность. Содержание фосфора в меди недопустимо, если она идет на изготовление электропроводников. Висмут, свинец и сера - вызывают красноломкость и хрупкость. Кислород при нагревании меди в присутствии водорода вызывает появление трещин, так называемую водородную болезнь. Медь маркируется в зависимости от степени чистоты шестью основными марками: М00, МО, Ml, М2, МЗ, М4. Механические свойства меди изменяются при нагреве. Так, при нагреве до температур более 250 °С они резко ухудшаются. При понижении температуры до — 190 СС изменения механических свойств не происходит, поэтому медь можно использовать для изготовления изделий, эксплуатирующихся в условиях глубокого холода. В судостроении чистую медь используют при изготовлении судовых электрокабелей, шин, контактных и токопроводящих деталей, а также труб судовых систем эксплуатирующихся при давлении до 25 МПа и температуре до 250°С. Медные трубы предназначены для подачи свежего и отработанного пара, пресной и морской воды, масла, топлива и.т. д. В настоящее время для изготовления труб, работающих в условиях высоких температур, применяют медь марки М3р (р — раскисленная). Применение чистой меди в промышленности ограничено вследствие ее низкой прочности, плохой обрабатываемости резанием, плохих литейных свойств, высокой стоимости и т. д. Медь используют в основном в виде сплавов с другими элементами, которые лишены вышеперечисленных недостатков Л а т у н ь — сплав меди с цинком. По химическому составу ее делят на простую и специальную а по назначению — на литейную и обрабатываемую давлением. Литейные латуни поставляются в виде чушек и служат сырьем для получения латуней определенных марок, а также фасонных отливок, из которых изготовляют различную арматуру, работающую при температурах до 250 °С, и детали, работающие в морской воде. Простая латунь состоит из двух элементов: меди и цинка. Она содержит не более 37 % цинка, так как с увеличением его содержания увеличивается твердость и хрупкость латуни. Существует семь основных марок простой латуни: Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63. Буква Л обозначает латунь, а цифра — среднее содержание меди в процентах, остальное — цинк. Например, Л70 — простая латунь, содержит 70 % меди и 30 % цинка. Литейная латунь имеет букву Л в конце марки. Латунь марок Л96 и Л90, содержащая наибольшее количество меди, называется томпаком, а марок Л85 и Л80 — полутомпаком; В судостроении применяют в основном четыре марки простой латуни: Л63, Л68, Л90 и Л96. Специальная латунь кроме меди и цинка содержит легирующие элементы: алюминий, железо, олово, свинец, кремний, никель, марганец и др., улучшающие ее свойства. Все латуни по наличию в них основного легирующего элемента, определяющего ее свойства, делятся на свинцовые, оловянные, марганцевые, кремнистые и др. Марка специальной латуни состоит из букв и цифр. Первая буква Л обозначает латунь, последующие буквы — легирующие элементы: О — олово, С — свинец, Ж — железо, Мц — марганец, Н — никель, К — кремний, А — алюминий. Первые две цифры, стоящие за буквенным обозначением, указывают среднее содержание меди, а последующие — содержание легирующих элементов в процентах. Для определения количества цинка необходимо из 100 % вычесть суммарное содержание меди и легирующих элементов в марке. Например, ЛАЖМц66-6-3-2 — специальная алюминиево-железо-марганцевая латунь, содержит 66 % меди, 6 % алюминия, 3 % железа, 2 % марганца и остальное до 100 % —цинка. В судостроении специальную латунь применяют довольно широко. Медно-цинковые сплавы используют, также в качестве твердых припоев при паянии стали, меди и ее сплавов. Припоем называется присадочный металл или сплав, применяемый для паяния. Медно-цинковые припои маркируются буквами ПМЦ, которые обозначают припой медно-цинковый, и цифрами, которые указывают содержание меди в процентах (остальное цинк). Например, ПМЦ36 — припой медно-цинковый, содержит 36 % меди и 64 % цинка. Наибольшее распространение получили припои марок ПМЦ36, ПМЦ48, ПМЦ54. Они имеют температуру плавления соответственно 800; 860 и 870 °С и обеспечивают удовлетворительную прочность соединений. Бронзой называется сплав меди с оловом и другими элементами, за исключением цинка. Бронзу делят в зависимости от наличия в сплаве олова на оловянную и безоловянную (специальную), а по назначению — на литейную и деформируемую. Оловянные бронзы имеют высокие литейные, антифрикционные свойства, хорошо обрабатываются резанием. Введение легирующих элементов (фосфора, цинка, свинца и никеля) способствует улучшению этих свойств. Фосфор, например, повышает антифрикционные и литейные свойства, цинк — износостойкость. Свинец повышает плотность и улучшает обрабатываемость резанием, облегчая стружколомание. Никель способствует улучшению пластичности. Основными недостатками оловянных бронз являются их недостаточная прочность и высокая стоимость, поэтому их применяют только в тех случаях, когда другие сплавы по своим свойствам непригодны. Безоловянные (специальные) бронзы — сплавы меди с алюминием, кремнием, марганцем, свинцом, бериллием и другими элементами Они не содержат дефицитного олова и, следовательно являются более дешевыми, чем оловянные. В зависимости от содержания основного легирующего элемента безоловянные бронзы делятся на алюминиевые, бериллиевые, кремнистые, свинцовистые, марганцовистые и др. Алюминиевые бронзы содержат до 11 % алюминия и имеют более высокие механические и антикоррозионные свойства, чем оловянные. Они обладают также высокой кавитационной стойкостью, теплопроводностью и морозостойкостью. Бериллиевые бронзы - обладают высокой механической прочностью износостойкостью, электропроводностью, коррозионной стойкостью в агрессивных средах, упругостью и немагнитностью. Они предназначены для изготовления деталей приборов, элементов точных и ответственных механизмов. Кремнистые бронзы содержат легирующие элементы: никель, марганец, цинк, свинец. По механическим свойствам они приближаются к сталям, обладают хорошими литейными и антикоррозионными свойствами, упругостью и немагнитностью. Марганцовистые бронзы высокопластичны и коррозионно-стойки, но имеют невысокую прочность. Эти бронзы сохраняют механические свойства при температуре нагрева до 400 °С. Свинцовистые бронзы имеют высокие антифрикционные свойства и применяются для изготовления вкладышей высоконагруженных подшипников скольжения. Хромистые бронзы содержат до 1 % хрома. Они в 2—3 раза тверже электролитической меди, но менее электропроводны, чем медь (80 % от электропроводности меди). Кроме хрома, в эти бронзы могут входить небольшие количества (до 0,1 %) кремния, серебра и других элементов. Циркониевые бронзы содержат до 0,15 % циркония. Они обладают хорошей электропроводностью (до 96 % электропро-водности электролитической меди), а также высокими механическими и антикоррозионными свойствами. Циркониевые бронзы сохраняют прочность при нагреве до 500 °С и легко поддаются холодной обработке, штамповке и ковке. Оловянно-никелевые бронзы — в них до 50 % олова заменено никелем. Они обладают высокой антикоррозионной стойкостью в различных средах, износостойки и хорошо обрабатываются.
Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|