Литые карбидные сплавы
Для борьбы со всевозможными видами абразивного износа деталей и инструментов грунтообрабатывающих машин применяют литые или наплавочные износостойкие сплавы. Такие сплавы содержат до 4%С и большое количество (до 50%) карбидообразующих легирующих элементов (Cr, W, Mo и т.д.) При абразивном износе без ударных нагрузок (детали сельхозмашин, тачки, бункеры и т.д.) применяются сплавы типа У25Х38 (С=0,25%, Cr=38%). При значительных ударных нагрузках (зубья экскаваторов, пики отбойных молотков и др.) применяются сплавы типа У35Х7Г7С со структурой аустенит + мартенсит + мелкие карбиды. Детали, работающие при очень больших нагрузках (ковши экскаваторов, добывающих железную руду, наконечники рельсов, резцы для мерзлого грунта и др.) наплавляются сплавами, обеспечивающими аустенитную структуру с вкраплениями карбидов У30Г34 или У11Х14В13Ф2ГС.
Коррозионостойкие стали
Коррозионостойкими (ГОСТ5632-72) называются металлы и сплавы, которые спососбны противостоять коррозионному воздействию среды, то есть устойчивые против электрохимической коррозии, которая развивается в жидких средах: в водных растворах солей, щелочей, кислот, в морской воде, влажной атмосфере или почве. В таких средах на поверхности металлов возникают участки с разным электрохимическим потенциалом, что приводит к появлению гальванического тока и растворению элемента с пониженным потенциалом. Электрохимическая неоднородность возникает при наличии в структуре нескольких фаз, дислокаций остаточных напряжений, окисных пленок и т.д. Коррозионный поток можно уменьшить легированием, в основном Cr и Ni. Хром придаст железу пассивные свойства, а никель способствует получению однофазной аустенитной структуры. Дополнительное легирование Ti, Mn, Mo, Nb, Al придает стали более высокие коррозионностойкие свойства в определенных средах. Наиболее характерной и широко распространенной коррозионностойкой сталью является 12Х18Н9Т. Для получения аустенитной структуры сталь закаливается в воде с температуры нагрева Т=1100ºС. Сталь имеет хорошие технологические свойства: легко прокатывается, сваривается, штампуется. Имеет высокие механические свойства: σb=500МПа, δ=35%. Сталь стойкая в среде HNO3, щелочей, хлористых солей, морской воде. Применяется в пищевой, нефтяной, авиа- и химической промышленности. Для изготовления аппаратуры, работающей в растворах серной, фосфорной кислот, в солянокислых средах применяется никелевый сплав Н70МФ (σb=950 МПа, δ=50%). В некоторых случаях применяются двухслойные стали: основной слой – из низколегированной (09Г2, 12ХМ и др.) или даже углеродистой (Ст. 3), а плакирующий слой- (1-6 мм) из коррозионностойкой стали 08Х18Н9Т, Н70МФ и других. Таблица3.3 Применение коррозионностойких сталей (ГОСТ5632-72) .
Жаростойкие и жаропрочные стали. Жаростойкостью (окалиностойкостью) называется способность металла сопротивляться окислению в газовой среде при высокой температуре. Скорость образования окалины обуславливается появлением пленок окислов на поверхности металла: чем плотнее и сплошнее пленка, тем меньше окалинообразование. Для повышения жаростойкости сталь легируется элементами, которые изменяют состав окалины в сторону снижения диффузии атомов кислорода через неё. Такими элементами являются Cr, Al, Si, образующие плотные и сплошные окислы Cr2O3, Al2O3 и SiO2. Чем больше в стали Cr, Al, Si, тем выше жаростойкость. Для работы при 900о С нужно иметь в стали ≥10% Cr, при 1100о С - ≥25% Cr, при 1300о С - ≥ 25% Cr и ≥5% Al. Стали, легированные Cr и Si называются сильхромами, легированные Cr и Al – хромалями, легированные Cr, Al и Si- сильхромалями. Таблица 3.4 Применение жаростойких сталей (ГОСТ10994-74).
Жаропрочные стали Жаропрочностью называется способность сталей сопротивляться деформации и разрушению в области высоких температур. Перлитные, мартенситные и аустенитные жаропрочные стали используются при температурах 450 – 700о С и по масштабам применения занимают ведущее место. При температурах 700 – 1000о С применяются никелевые сплавы, при более высоких температурах применяются кобальтовые сплавы, тугоплавкие металлы, специальная керамика, графит. Перлитные стали предназначены для длительной эксплуатации при температурах 450 -580оС и используются в котлостроении. Обычно это низкоуглеродистые (0,08-0,15%С) стали, легированные Mo, Cr, V. Оптимальной термической обработкой является нормализация с температуры Т=1000оС и последующим высоким (650 – 700о С) отпуском. Перлитные стали пластичны в холодном состоянии, удовлетворительно свариваются и обрабатываются резанием. Мартенситные стали предназначены для изделий, работающих при температуре 450-600оС. Повышенная по сравнению с перлитными сталями жаропрочность у мартенситных сталей достигается либо при низком (0.10-0.15% ) содержания С и легированием Cr 10-12%, Mo, V, W, Nb, либо средним 0,4% содержанием углерода и легированием Si = 2-3% и Cr =5-10% , так называемые сильхромы. Сильхромы используются для изготовления клапанов двигателей, крепежных деталей и т.д. Аустенитные стали самые жаропрочные и используются при температурах более 600 ºС .Основные легирующие элементы - хром и никель выбирают в количестве, достаточном для получения чисто аустенитной структуры. Для повышения жаропрочности стали легируют элементами Cr, Mo, W, Al , Ti, Nb, которые образуют карбиды. Для изготовления деталей работающих при температуре более 700оС применяются сплавы на никелевой и кобальтовой основе. Сплавы с содержанием никеля более 50% называются нимоники. Сталь ХН77ТЮР работает длительно при температуре 850оС. При температурах выше 1000-1400оС применяются тугоплавкие металлы: вольфрам, молибден, ниобий и тантал.
Таблица 3.5 Применение жаропрочных сталей (ГОСТ5632-72).
Криогенные стали. Криогенные стали обладают достаточной прочностью при нормальной температуре в сочетании с высоким сопротивлением хрупкому разрушению при низких температурах. К этим сталям нередко предъявляют требования высокой коррозионной стойкости. В качестве криогенных сталей применяют низкоуглеродистые никелевые стали и стали аустенитного класса, не склонные к хладноломкости. Для сварных конструкций, работающих при температуре до – 196оС, используют стали с 6-7 % никеля (OH6A) и 8,5-9 ,5 % Ni (OH9A) , обладающие низким порогом хладноломкости. Из этих сталей изготавливают цилиндрические или сферические резервуары для хранения и транспортировки сжиженных газов при температуре не ниже-- 196оС. Сталь 10Х14Г14Н4Т имеет:σb= 620МПа , σ02= 280МПа , δ = 45%, 60%
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (921)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |