Литейные серые чугуны, их структура, маркировка, получение и применение.

.

Состав:С(углерода) около 2,4….3,8 %,кремни Si 1,2…3,5%, марганец Mn 1,2…1,4%. (S,P).Способ получения:литье при след условиях:1.медленная скор охлаждении отливки или малая степень переохл (не более 6град.)2.наличие достаточного кол-ва кремния

 

 

I-белый чуг,II-половинчатый чугун,III-IV-V-серый литейный чугунСтруктура: металлич основа с включениями графита,которые имеют пластинчатую форму.Металич основа может быть:Ф (а);Ф+П(б);П(в)

Св-ва:1.низкая прочность на растяжение,но сущ-т прочность на сжатие.2.низкая пластичность,около 0,5. 3.высокая жидкотекучесть. 4.малая чувствительность к концетраторам напряжений.Маркировка СЧ24-серый чугун с пределом прочности на растяжение 240 МПа. Приминение:поршневые кольца,поршни,цилиндры,блоки двигателей

2. Нанести на диаграмму изотермического превращения аустенита все методы закалки. Достоинства и недостатки каждого из них. Закалочные среды и требования к ним.

Закалка – нагрев доэвтектоидной стали на 30..50°С выше А_С3, заэвтектоидной - на 30..50°С выше А_С1, выдержка и последующее охлаждение со скоростью выше критической (Рис. 38, 42). Цель закалки – получение структуры мартенсита.

Структуры сталей после закалки:

· доэвтектоидных - М+А_ОСТ,

· эвтектоидной - М+А_ОСТ,

· заэвтектоидных – М+А_ОСТ+Ц_II.

 

Способы закалок:

непрерывная з-ка. Дост: простота.недостаток- в области тем-р мартенситного превращения скорость охл-я велика, возникают большие внутренние напряжения при переходе А в М, что приводит к возникновению трещин.

Прерывистая з-ка изделие быстро охл-ют в воде до тем-ры выше т. Мн,затем переносят в масло или воздух, в кот оно охл-ся до комнатной тем-ры, уменьшаются внутр напряжения, «-» - трудность установления момента переноса изделия из одной среды в другую. Ступенчатая з-ка после нагрева деталь переносят в среду с тем-рой выше т. Мн, выдерживают в ней ограниченное время, послед охл-е проводят на воздухе, достигается выранивание тем-р,уменьшаются фазовые наряжения и склонность к образованию трещин. Применение ограничивается размерами деталей.

Изотермическая з-ка – проводится так же как и ступенчатая, предусматривается более длительная выдержка выше т Мн дря распада А с образованием НБ. Для легир сталей достигается высокая прочность при достаточной вязкости.

В качестве закалочных сред применяются: вода, водные растворы солей и щелочей, минеральное масло. Охлаждающая среда должна обеспечивать скорость охлаждения стали выше критической в области наименьшей устойчивости аустенита. В диапазоне температур мартенситного превращения скорость охлаждения желательно замедлить, чтобы уменьшить внутренние напряжения, возникающие при переходе аустенита в мартенсит, и предотвратить возникновение закалочных дефектов. Для углеродистых и низколегированных сталей применяют воду и водные растворы NaCl, NaOH. Для легированных сталей применяют минеральное масло.Закалка, как правило, не является окончательной термообработкой, после нее следует отпуск.

3. Нержавеющие хромо-никелевые стали. Назначение легирующих элементов. ТО, структура. Межкристаллическаякоррозия и способы ее устранения.

Хромоникелевые нержавеющие стали аустенитного класса имеют пониженное содержание углерода (0,04…0,17%С) для предотвращения образования карбидов, содержат 17…19%Cr для защиты от коррозии и 8…12%Ni для стабилизации аустенитной структуры: 12Х18Н8, 08Х18Н10. В равновесном состоянии стали имеют структуру аустенит+карбиды хрома М₂₃С₆. Путем закалки от температуры 1100…1150°С в воде или на воздухе обеспечивается растворение карбидов и получение однофазной структуры легированного аустенита.

Эти стали не упрочняются термообработкой, повышение прочности достигается наклепом в результате холодной пластической деформации. Хромоникелевые стали обладают высокой пластичностью, коррозионной стойкостью в окислительных и других агрессивных средах, хорошей обрабатываемостью давлением.

Аустенитные хромоникелевые стали склонны к межкристаллитной коррозии (МКК) - коррозии по границам зерен. Это происходит из-за локального выделения карбидов хрома и обеднения хромом пограничных участков аустенита. Чем меньше в стали углерода, тем ниже ее склонность к МКК. Для снижения склонности к МКК в стали вводят титан или ниобий (например, 12Х18Н9Т или 08Х18Н12Б), которые связывают углерод в карбиды TiC или NbC, сохраняя весь хром в твердом растворе.

Аустенитные хромоникелевые стали отличаются широким масштабом применения для различных изделий, работающих в агрессивных средах, в частности, в химической и пищевой промышленности.

 

Для изготовления шестерен коробок передач выбрана сталь 25ХГТ. Определить ее состав, и назначить необходимую термическую обработку. Описать структуру после ТО.В результате то шестерни должны получить твердый поверхностный слой при вязкой сердцевине.

ТО:улучшение(нормализация)+закалка ТВЧ+НО. Структура: поверхность=М+Аост,сердцевина-Сотп(Спласт+Ф)

Билет №14