|
стр.
|
1. Чугун ВЧ50 ГОСТ 7293-85
|
3
|
1.1. Расшифровка маркировки
|
3
|
1.2. Характеристика
|
3
|
1.3. Применение
|
3
|
2. АС40 ГОСТ 1414-54
|
4
|
2.1. Расшифровка маркировки
|
4
|
2.2. Характеристика и применение
|
4
|
3. Р12Ф3 ГОСТ 19265-73
|
5
|
3.1. Расшифровка маркировки
|
5
|
2.2. Характеристика
|
5
|
3.3. Применение
|
6
|
4. МА18 ГОСТ 14957-76
|
7
|
4.1. Расшифровка маркировки
|
7
|
4.2. Характеристика
|
7
|
4.3. Применение
|
7
|
5. Основные принятые обозначения
|
8
|
6. Список использованной литературы
|
9
|
1. Чугун ВЧ50 ГОСТ 7293-85
1.1. Расшифровка маркировки
Высокопрочный чугун, предел прочности на растяжение 50 кгс/мм2.
1.2. Характеристика
Высокопрочными называют чугуны с шаровидным графитом, который
образуется в литой структуре в процессе кристаллизации.
Шаровидный графит, имеющий минимальную поверхность при данном объеме,
значительно меньше ослабляет металлическую основу, чем пластинчатый графит, и
не является активным концентратором напряжений.
Для получения шаровидного графита чугун модифицируют чаще путем
обработки жидкого металла магнием (0,03-0,07 %) или введением 8-10 % магниевых
лигатур с никелем или ферросилицием.
Чугун ВЧ 50, имеет d=2 % и
180-260 HB. Вязкость разрушения перлитных чугунов составляет
180-250 Н´мм3/2. Температура плавления tпл»1200°С, sТ=35
кгс/мм2, теплоемкость (при 0°С)
0,129 ккал/кг´град, теплопроводность (при 20°С) 43 ккал/м´ч´град, плотность 7,4 г/см3, удельное
сопротивление 0,5 Ом´мм2/м.
Для повышения механических свойств (пластичности и вязкости) и снятия
внутренних напряжений, отливки ЧШГ подвергают термической обработке (отжигу, нормализации,
закалке и отпуску).
1.3. Применение
Отливки из высокопрочного чугуна широко используют в различных отраслях
народного хозяйства; в автостроении и дизелестроении для коленчатых валов,
крышек цилиндров и других деталей; в тяжелом машиностроении - для многих
деталей прокатных станов; в кузнечно-прессовом оборудовании (например, для
шабот-молотов, траверс прессов, прокатных валков); в химической и нефтяной
промышленности - для корпусов насосов, вентилей и т.д.
Высокопрочные чугуны применяют и для изготовления деталей станков,
кузнечно-прессового оборудования, работающих в подшипниках и других узлах
трения при повышенных и высоких давлениях (до 1200 МПа).
2. АС40 ГОСТ 1414-54
2.1. Расшифровка маркировки
Сталь автоматная, легированная свинцом, содержит 0,4 % углерода,
1,0-1,5 % свинца.
2.2. Характеристика и применение
Обрабатываемость резанием является одной из важных технологических
характеристик стали. Хорошая обрабатываемость резанием повышает
производительность труда и сокращает расход инструмента, что имеет особо важное
значение для массового производства.
Поэтому в промышленности широко применяют автоматные стали, позволяющие
проводить обработку резанием с большой скоростью, увеличить стойкость
инструмента и получить высокое качество обрабатываемой поверхности.
Сера в автоматной стали находится в виде сульфидов марганца MnS, т.е.
вытянутых вдоль прокатки включений, которые способствуют образованию короткой и
ломкой стружки. При повышенном содержании серы уменьшается трение между
стружкой и инструментом из-за смазывающего действия сульфидов марганца.
Фосфор, повышая твердость, прочность и охрупчивая сталь, способствует
образованию ломкой стружки и получению высокого качества поверхности.
Свинец присутствует в стали в виде дисперсных частиц, улучшает
обрабатываемость резанием инструментом из быстрорежущей стали.
Автоматные стали хорошо обрабатываются, но склонны к красноломкости,
т.е. к хрупкости при горячей механической обработке. Модуль упругости Е=2´105 МПа, модуль сдвига G=8,1´104 МПа, коэффициент Пуассона m=0,25 (при температуре 20°С). Твердость по Бринелю 170-200 HB,
температура плавления 1400-1500°С.
3. Р12Ф3 ГОСТ 19265-73
3.1. Расшифровка маркировки
Быстрорежущая сталь, содержит 12 % вольфрама, 3 % ванадия.
3.2. Характеристика
В отличие от других инструментальных сталей быстрорежущие стали
обладают высокой теплостойкостью (красностойкостью), т.е. способностью
сохранять мартенситную структуру и соответственно высокую твердость, прочность
и износостойкость при повышенных температурах, возникающих в режущей кромке при
резании с большой скоростью. Эти стали сохраняют мартенситную структуру при
нагреве до 600-650°С, поэтому применение их
позволяет значительно повысить скорость резания (в 2-4 раза) и стойкость
инструментов (в 10-30 раз) по сравнению со сталями, не обладающими
теплостойкостью.
Основными легирующими элементами быстрорежущих сталей, обеспечивающими
их теплостойкость, являются в первую очередь вольфрам и его химический аналог -
молибден. Сильно повышает теплостойкость (до 645-650 °С) и твердость после термической обработки (67-70 HRC) кобальт
и в меньшей степени ванадий. Ванадий, образуя очень твердый карбид VC, повышает
износостойкость инструмента, но ухудшает шлифуемость.
Для снижения твердости (250-300), улучшения обработки резанием и
подготовки структуры стали в закалке после ковки быстрорежущую сталь подвергают
отжигу при 800-830°С. Для придания стали
теплостойкости инструменты подвергают закалке и многократному отпуску.
Температура закалки стали 1220°С. Во
избежание образования трещин при нагреве до температуры закалки применяют
подогрев инструмента при 800-850°С 10-15
минут или при 1050-1100°С 3-5 минут, а крупного
инструмента, кроме того, еще при 550-600°С
15-20 минут. Для получения более высокой твердости 63 HRC и
теплостойкости 59 HRC при 620°С
выдержку при нагреве под закалку увеличивают на 25 %. Для уменьшения
деформации инструментов применяют ступенчатую закалку в расплавленных солях
температурой 400-5000 С. Структура быстрорежущей стали после
закалки представляет собой высоколегированный мартенсит, содержащий 0,3-0,4 %
С, избыточные нерастворенные карбиды и остаточный аустенит. Обычно содержание
остаточного аустенита составляет 28-34 %. Остаточный аустенит понижает
режущие свойства стали, и поэтому его присутствие в готовом инструменте
недопустимо.
После закалки следует отпуск при 550-5700 С, вызывающий
превращение остаточного аустенита в мартенсит и дисперсионное твердение в
результате частичного распада мартенсита и выделения дисперсных карбидов. Это
сопровождается увеличением твердости (вторичная твердость). Оптимальный режим
отпуска, обеспечивающий наибольшую твердость и высокие механические свойства:
3500С 1 час (первый отпуск) и 560-5700С по 1 часу
(последующие два отпуска). Иногда для уменьшения содержания остаточного
аустенита непосредственно после закалки инструмент простой формы из
быстрорежущей стали охлаждают до -800 С. твердость стали после
закалки составляет 62-63 HRC, а после отпуска - 63-65 HRC.
Режущие свойства и твердость инструмента, не подвергающегося переточке
по всем граням можно повысить низкотемпературным азотированием при 550-5600С.
продолжительность процесса 10-30 мин. Твердость слоя 1000-1100 HV и
толщина его 0,03-0,05 мм.
3.3. Применение
Сталь Р12Ф3 применяется в фасонных резцах и резцовых головках на
автоматах, в плашках круглых для нарезания твердых металлов, в развертках
машинных. Сталь Р12Ф3 с высоким содержанием ванадия нашла применение в чистовых
инструментах для обработки вязкой аустенитной стали и материалов, обладающих
абразивными свойствами. Эту сталь можно применять для резания металлов с HB 250-280.
4. МА18 ГОСТ 14957-76
4.1. Расшифровка маркировки
Деформируемый магниевый сплав номер 18.
4.2. Характеристика
Магниевые сплавы обладают малой плотностью »1,76 г/см3. tпл»650°C, sВ=200
МПа, d=11,5 %, 30-40 НВ. Теплоемкость 0,233 ккал/кг´град (при 0°C).
Магниевые сплавы, имеющие гексагональную решетку, при низких
температурах малопластичны, так как сдвиг происходит только по плоскостям
базиса. При нагреве до 200-300°C появляются дополнительные плоскости скольжения, и
пластичность возрастает, поэтому обработку давлением ведут при повышенных
температурах. Чем меньше скорость деформации, тем выше технологическая
пластичность магниевых сплавов. Прессование в зависимости от состава сплава
ведут при 300-480°C, а
прокатку в интервале температур от 340-440 (начало) до 225-250°C (конец). Штамповку
проводят в интервале температур 480-280°C в закрытых штампах под прессами. Вследствие
текстуры деформации полуфабрикаты (листы, прутки, профили и др.) из магниевых
сплавов обнаруживают сильную анизотропию механических свойств. Холодная
прокатка требует частых промежуточных рекристаллизационных отжигов.
4.3. Применение
Так как на воздухе магний легко воспламеняется, то его применяют в
пиротехнике и химической промышленности. А благодаря малой плотности, высокой
удельной прочности, хорошему поглощению вибрации сплавы магния нашли широкое
применение в авиационной и ракетной технике.
5. Основные
принятые обозначения
Обозначения
|
Термины
|
Размерность
|
sв
|
Предел прочности при растяжении
|
кгс/мм2
|
sт
|
Предел текучести
|
кгс/мм2
|
HB
|
Твердость по Бринелю
|
кгс/мм2
|
HRC
|
Твердость по Роквеллу
|
кгс/мм2
|
HV
|
Твердость по Виккерсу
|
кгс/мм2
|
6. Список
использованной литературы
1. Анурьев В.И. Справочник
конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 1. М.: Машиностроение, 1982 - 736 с.
2. Ачеркан Н.С. Справочник
металлиста: В 3-х т. Т. 2. М.: Машиностроение, 1965 - 678 с.
3. Журавлев В.Н., Николаев О.И.
Машиностроительные стали: Справочник, М.: Машиностроение, 1992 - 480 с.
4. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П.
Материаловедение, М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.