Конструкционные стали и сплавы

    Дисциплина: Разное
    Тип работы: Контрольная
    Тема: Конструкционные стали и сплавы

    Министерство образования и науки РФ
    Саратовский Государственный
    Технический Университет
    Кафедра МВПО
    Контрольная работа на тему
    Конструкционные стали
    По дисциплине Материаловедение
    Выполнил студент
    заочного отделения
    Трухман
    Сергей Викторович
    Саратов 2006
    Конструкционные стали и сплавы
    Общими потребительскими требованиями к конструкционным сталям являются наличие у них определенного комплекса механических свойств, обеспечивающего длительную и надежную работу
    материала в условиях эксплуатации, и хороших технологических свойств (обрабатываемости давлением, резанием, закаливаемости, свариваемости и др.).
    Необходимые технологические и потребительские свойства конструкционных сталей и сплавов, в основном, обеспечиваются рациональным выбором химического состава, улучшением
    металлургического качества, соответствующей термической обработкой и поверхностным упрочнением.
    Конструкционные стали и сплавы классифицируются по назначению на строительные (арматурные) и машиностроительные, которые, в свою очередь, подразделяются на группы общего и
    специального назначения.
    Конструкционные строительные стали и сплавы
    Свойства конструкционных строительных сталей и сплавов определяются в основном механическими и технологическими характеристиками. К механическим характеристикам относятся предел
    прочности, относительное удлинение, твердость, ударная вязкость; к технологическим -
    жидкотекучесть, свариваемость, ковкость и др.
    Для конструкционных строительных сталей и сплавов используются углеродистые (0,10...0,20% С) и низколегированные (
    Сг и др.) стали (ГОСТ 19281-73 и ГОСТ 19282-72). Эти стали, как правило, обыкновенного качества и поставляются по механическим свойствам.
    Целью легирования этих сталей является повышение закаливаемости и вследствие этого обеспечение более высоких механических свойств (главным образом, предела текучести) в процессе
    охлаждения при прокатке. Применение низколегированных сталей взамен углеродистых позволяет сэкономить 15...30% металла. Для того, чтобы упрочнение не сопровождалось излишним снижением
    вязкости, пластичности и свариваемости, содержание углерода и легирующих элементов в строительных сталях ограничивается. Достоинством низколегированных малоуглеродистых сталей
    является также их хорошая свариваемость.
    Конструкционные строительные стали в виде листов, сортового фасонного проката применяют в строительстве и машиностроении для сварных конструкций, в основном, без дополнительной
    терми­ческой обработки. Так стали 14Г2, 18Г2, 16ГС, 10Г2С1, 14ХГС и 15ХСНД используются для изготовления металлических конструкций, а стали 18Г2С, 25Г2С и 35ГС - для армирования
    железобетонных конструкций. Конструкционные строительные стали поставляют в виде прутков, профилей, листов и широких полос. Кроме того, применяют следующие изделия из этой стали:
    заклепки, болты, гайки, шайбы, винты, гвозди, поковки, а также стальные канаты.
    Конструкционные машиностроительные стали и сплавы общего назначения
    Основным потребительским требованием к конструкционным машиностроительным сталям и сплавам общего назначения является наличие определенного комплекса механических свойств при их
    заданном распределении по сечению изделия. Комплекс механических свойств, если не предъявляются какие-либо специальные требования, включает характеристики прочности, пластичности,
    удельной работы деформации разрушения (ударной вязкости).
    По химическому составу эти стали (ГОСТ 1050-74 и ГОСТ 4543-71):
    мало- и среднеуглеродистые - 0,05...0,65% С;
    низко- и среднелегированные -
    и др.
    Большинство конструкционных легированных сталей относится к перлитному классу, а в равновесном состоянии - к группе
    доэвтектоидных. Легирующие элементы определяют преимущественно закаливаемость и
    прокаливаемость, и, в меньшей степени, механические свойства (кроме никеля и молибдена, улучшающих вязкость). Наиболее широко применяют марки ЗОХГСН2А, ЗОХГСН2МА,
    25Х2ГНТРА, ЗОХ2ГСН2ВМ и 40ХН2СМА.
    Конструкционные машиностроительные стали и сплавы общего назначения классифицируются по способу упрочнения: без термической обработки, упрочняемые в поверхностном слое и
    упрочняемые по всему объему.
    Рекомендуемыми режимами термической обработки углеродистых качественных конструкционных сталей в зависимости от условий эксплуатации изделий являются нормализация, закалка с
    отпуском, поверхностная закалка с отпуском или без него.
    Стали (08кп,
    Юкп, 15кп, 08,
    СтЗ), используемые без термической обработки, поставляют, глав­ным образом, в листах. Они должны иметь пониженное содержание углерода и кремния, что обеспечи­вает их
    хорошую
    деформируемость (
    штампуемость, вытяжку, выдавливание и др.) в холодном состоя­нии.
    Штампуемость листовой стали ухудшается при наличие в ней крупного и неоднородного по разме­рам зерна, третичного цементита и др. структурных
    неодноррдностей. Для холодной штамповки из лис­товой стали в автомобилестроении используются стали 09Г2С, 09Г2, 16ГФР, 12ХМ и др.
    При требовании высокой прочности поверхностного слоя используют
    нитроцементуемые,
    цементуемые, азотируемые, а также закаливаемые и с пониженной
    прокаливаемостью (упрочняемые в по­верхностном слое) стали. Так в качестве
    цементуемой углеродистой стали используются качественные и высококачественные стали марок 15, 20. После цементации, закалки в воде и низкого отпуска поверх­ность стали
    и-меет высокую твердость (HRC 58...62), обеспечиваемую мартенситной структурой, а серд­цевина не упрочняется, так как в ней сохраняется ферритно-перлитная
    микроструктура.
    Легированные
    цементуемые стали (15Х, 15ХА, 15ХФ, 12ХНЗА, 12Х2Н4А, 20ХГНР, 18ХГТ и др.) применяют для деталей, более сильно напряженных, а также более крупных размеров и сложной формы
    - валы, оси, шестерни и др. Легирование в этом случае обеспечивает лучшую
    прокаливаемость при более прочной сердцевине. В сердцевине образуются структуры
    бейнита или низкоуглеродистого мартенсита (HRC 30...45).
    Для получения высоких прочностных свойств по всему объему изделия применяют улучшение, то есть закалку в масле и высокий (550...650°С) отпуск. При такой обработке улучшаемая
    сталь имеет структуру зернистого сорбита, обеспечивающую наилучшее сочетание прочности и вязкости. К улуч­шаемым сталям относятся стали, содержащие
    s 0,35% С (углеродистые и малолегированные) и 0,2...0,3% С (средне- и высоколегированные).
    Способность упрочняться на ту или иную глубину при одинаковом содержании углерода опре­деляется влиянием легирующих элементов, но при небольших сечениях изделий это влияние
    менее за­метно, а в деталях крупного размера у углеродистых и менее легированных сталей механические свой­ства значительно ниже. Поэтому выбор марки стали зависит как от уровня
    требуемых свойств, так и от толщины изделия, например, диаметр до 12...15 мм - стали 35, 40, 45, 50; диаметр до 50...75 мм - 40ХН, 25ХГСА, ЗОХГС; диаметр 75...120 мм - ЗОХНЗА,
    40ХН2МА. Из сталей, упрочняемых по всему сечению, изготавливают оси, валы, шестерни, кривошипы, шпильки ответственного назначения, тонкостенные трубы и др....

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены