Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Стали для холодного деформирования.
Используются для изготовления обрезных, высадочных и вытяжных штампов, волочильных досок, накатных роликов и т.д. Для штампов простой формы часто применяют углеродистые стали У10А и У12А, которые после закалки имеют высокую поверхностную твердость (НRC62-65), но сохраняют вязкую сердцевину из-за пониженной прокаливаемости. Крупные штампы и штампы, работающие в более тяжелых условиях эксплуатации (большая степень деформации, повышенная твердость штампуемого материала и т.д.), изготавливают из легированных сталей повышенной прокаливаемости, закаливаемых в масле или горячих средах (для минимизации деформации): Х и 7ХГ2ВМ, а иногда ШХ15. Валки станов холодной прокатки изготавливают из хромистых сталей с 1 или 2% Cr (9Х, 9Х1). Причем из-за большого сечения они закаливаются в воде, а затем подвергаются низкому отпуску при 100-1200С. После такой термообработки поверхность валка на глубину 10-15 мм имеет твердость 64-66 HRC, что вместе с равномерностью карбидов обеспечивает высокую эксплуатационную стойкость. Для инструмента, деформирующего в холодном состоянии, но с ударом (клейма, инструмент для пневматических молотков, зубил и т. д.), используют легированные стали с пониженным (0,4-0,6%) содержанием углерода (ГОСТ5950-2000): 4ХС, 6ХС, 4Х2ВС, 5Х2ВС, 6Х2ВС. Эти стали закаливают с температур 860-9000С в масло и отпускают при температуре 280-4200С на твердость НRС 52-58. Для изготовления очень крупных штампов, особенно испытывающих повышенный износ (сложные дыропробивные пуансоны и матрицы, матрицы глубокой высадки листового материала, формировочные матрицы сложных форм), используют высокохромистые стали (12%Cr при 1,0-1,5%С), обладающие высокой прокаливаемостью (до 300-400мм) и износостойкостью, повышенной теплопроводностью, малой деформируемостью: Х12М, Х12Ф1, реже Х12. Высокое содержание Cr и С приводят к образованию большого количества хромистых карбидов (Cr, Fe)7C3, которые и обеспечивают высокую износостойкость. С другой стороны карбиды (Cr, Fe)7C3 обладают хорошей способностью растворяться в аустените, насыщая его хромом и повышая устойчивость к γ→α превращению. Поэтому после закалки сохраняется большое количество остаточного аустенита (15-20%), а это обеспечивает минимум деформации. Штампы из этих сталей закаливают с 1000-10500С (Х12М) и 1040-10700С (Х13Ф1) в масле или на воздухе и отпускают при 150-1700С на твердость 60-63НRС.
Недостатком этих сталей является трудность их обработки резанием и карбидная неоднородность. Поэтому многие детали штампов изготавливают из стали Х6ВФ, карбидная неоднородность которой существенно ниже. Для изготовления штампов холодной высадки, прессования и накатных инструментов применяют стали с повышенным сопротивлением пластической деформации, например 6Х6В3МФС. После закалки такой стали с 1070-10900С в масло она становится устойчивой против нагрева, а это позволяет получать высокую твердость (НRС 58-62) после отпуска 540-5600С. Стали горячего деформирования. Наиболее применяемыми сталями для молотовых штампов, подверженных ударным нагрузкам, являются стали 5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНСВ, лучшей из которых является 5ХНМ, а остальные заменителями. Термическая обработка (из-за сложности конфигурации и большого размера изделий) очень сложная. Нагрев для закалки проводится до температур на 20-400С выше АС3 (8500С) с медленным прогревом (несколько часов). Затем осуществляется закалка в масло и длительный отпуск при 550-6000С. После такой обработки σВ =1200-1300МПа, Кv=0,4-0,5МДж/м2, НRС35-45, δ=10-13%, структура - сорбит отпуска. Для штампов горячей высадки и прессования, продолжительно соприкасающихся с нагретым металлом, применяют более легированные стали 30В2В8Ф, 4Х5МФ1С, 4Х2В5ФМ и др., сохраняющие высокую твердость и прочность при нагреве. После закалки с 10700С в масло и отпуска при 610-6200С они имеют твердость ~НRС45. Высокая теплостойкость этих сталей обеспечивается легированием W, Mo, которые образуют карбиды типа M6C, коагулирующие при температурах больше 6000С. Кроме указанных, для штампов, работающих при температурах 400-5000С, применяют более дешевую сталь 7Х3, которая обладает более высокой износостойкостью по сравнению с 5ХНМ (из-за высокого содержания углерода), но уступает ей по вязкости и красностойкости. Тема 5. ЧУГУНЫ. Чугун – самый распространенный железоуглеродистый нековкий литейный материал, содержащий свыше 2% углерода, до 4,5% кремния, до 1,5% магния, до 0,18% фосфора и до 0,08% серы. В практике применяют чугуны, содержащие 3-3,5% углерода, как конструкционный материал. Они хорошо обрабатываются резанием, имеют невысокий коэффициент трения, используются для изготовления подшипников скольжения.
Чугун получают в доменных печах из железных руд. Углерод в чугунах может находиться в виде карбида железа – цементита (белые чугуны) или в свободном состоянии в виде графита – частично или полностью (серые чугуны). В зависимости от формы графитовых включений и условий его образования различают следующие группы чугунов: серый с пластинчатым графитом; высокопрочный с шаровидным графитом; ковкий с хлопьевидным графитом. В состав чугунов вводят как графитизирующие элементы (Si, Ti, Ni, Cu, Al), способствующие выделению графита, так и антиграфитизирующие (Mn, Mo, S, Cr, V, W), тормозящие процесс графитизации. Наибольшее влияние на структуру чугуна оказывает кремний, который как графитизирующий элемент действует в том же направлении, что и понижение скорости охлаждения. При фиксированном содержании углерода, чем больше в чугуне кремния, тем более полно протекает процесс графитизации. Марганец образует с углеродом прочное химическое соединение. Поэтому его содержание в чугунах ограничивают. С другой стороны марганец, соединяясь с серой, и, образуя сульфид MnS, уменьшает ее отбеливающее действие. Сера – это вредная примесь чугуна, т.к. ухудшает его литейные свойства и механические характеристики. Поэтому ее содержание ограничивают 0,1%. Фосфор оказывает благоприятное влияние на жидкотекучесть и твердость (повышает их). Большое влияние на структуру чугуна оказывают условия затвердевания и охлаждения отливок. Быстрое охлаждение приводит к получению белого чугуна, медленное - серого. Скорость охлаждения зависит от применяемой литейной формы (песчаная или металлическая), а также от толщины стенки отливки. Серые чугуны (ГОСТ1412-85). Широко применяются в машиностроении. По структуре металлической основы серые чугуны могут быть перлитными, перлитно-ферритными и ферритными; графитовые включения имеют пластинчатую форму. Графит такой формы нарушает сплошность металлической основы, располагаясь между ее зернами и ослабляя связь между ними. Поэтому серый чугун плохо сопротивляется растяжению и имеет очень низкие пластичность и вязкость. Причем, чем крупнее и прямолинейнее графитовые включения, тем хуже механические свойства. Твердость и сопротивление сжатию чугуна аналогичны этим показателям для стали со схожей структурой. Вместе с тем графитовые включения оказывают и положительное влияние на свойства чугуна, в частности, повышают его износостойкость, действуя аналогично смазке; способствуют гашению вибраций изделий; уменьшают усадку при изготовлении отливок; обеспечивают обрабатываемость резанием, являясь своеобразными стружколомами. Механические свойства серого чугуна можно улучшить, если обеспечить равномерное распределение мелкопластинчатого графита в отливке. Это достигается модифицированием силикокальцием или ферросилицием. Эти добавки образуют дополнительные центры графитизации, в результате чего получается мелкопластинчатый графит. Чугун с такими графитом называют модифицированным. Модифицированный чугун имеет более высокое временное сопротивление растяжению, чем обычный серый чугун, но пластичность и вязкость модифицирование практически не изменяет.
Серый чугун с пластинчатым графитом маркируется буквами СЧ, после которых стоит цифровое обозначение минимального временного сопротивления при растяжении в МПа ×10-1 (СЧ10, СЧ15, СЧ20, СЧ25, СЧ30, СЧ35). В зависимости от завершенности степени графитизации, количества связанного углерода (в цементите), свойств и применения серые чугуны подразделяются на следующие группы. 1. Перлитный чугун, в котором 0,7-0,8%С находится в виде Fe3C, входящего в состав перлита, а остальной в графитовых включениях (СЧ21, СЧ24, СЧ28, СЧ33, СЧ35, СЧ38). Перлитные серые чугуны применяют для отливки мощных станков и механизмов, поршней, цилиндров, деталей, работающих на износ в условиях больших давлений (компрессорное, арматурное и турбинное литье, блоки двигателей, детали металлургического оборудования и т.д.). Структура таких чугунов – мелкопластинчатых перлит (сорбит) с мелкими завихренными графитовыми включениями. 2. Ферритно - перлитный и ферритный серый чугун. В этих чугунах в связанном состоянии находится от 0,1 до 0,7%С в ферритно - перлитных и весь углерод находится в графитовых включениях в ферритных (СЧ00, СЧ12, СЧ15, СЧ18). В процессе эксплуатации чугунов этой группы применяют небольшие нагрузки (строительные колонны, фундаментные плиты (СЧ12); литые малонагруженные детали сельхозмашин, станков, автомобилей и тракторов (СЧ15, СЧ18); крышки, корпуса редукторов, диски сцепления, тормозные барабаны и т.д.). Все эти чугуны для снятия литейных напряжений и стабилизации размеров отливок отжигают в течение 3-10 часов (в зависимости от размеров) при температуре 500-5700С с последующим охлаждением вместе с печью. Иногда для снижения напряжений в чугунный отливках применяют естественное старение – выдержку на складе в течение 6-10 месяцев. При этом напряжения снижаются на 40-50%. Еще одной группой серых чугунов являются антифрикционные чугуны, которые применяют для изготовления подшипников скольжения, втулок и других деталей, работающих в условиях трения о металл, чаще в присутствии смазки. Эти чугуны должны иметь низкий коэффициент трения. Антифрикционные свойства чугуна обеспечиваются определенным соотношением феррита и перлита в основе. Они изготавливаются следующих марок: АСЧ-1, АСЧ-2, АСЧ-3. Детали, работающие в паре с закаленными или нормализованными стальными валами, изготавливают из чугунов АСЧ-1 и АСЧ-2, содержащих до 85% перлита, а при работе в паре с термически не обработанными валами применяют чугун АСЧ-3, в металлической основе которого не менее 60% перлита.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; просмотров: 105; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.113.197 (0.009 с.) |