Стали: состав, примеси, влияние углерода

стали являются наиболее распространенными материалами. Обладают хорошими технологическими свойствами. Стали, подразделяют на углеродистые и легированные.

углерод в стали находится в виде химического соединения-Fe₃C (цементита), а также в виде твердого раствора — углерода Fe_αC (феррита).

С увеличением содержания углерода твердость и прочность стали увеличиваются, а пластичность и ударная вязкость понижаются.

В углеродистых сталях обычно содержится 0,10—0,35% Si и 0,3—0,8% Mn. Их присутствие благоприятно сказывается на качестве стали: с увеличением их процентного содержания увеличиваются упругие свойства стали, сопротивление коррозии, твердость, а также улучшаются магнитные свойства.

Фосфор и сера являются неизбежными вредными примесями. Сера находится в стали в виде соединения FeS. Присутствие серы способствует красноломкости стали, т. е. способности к образованию трещин при высоких температурах, понижению сопротивления усталости, уменьшению сопротивления коррозии.

Фосфор находится в стали в виде соединения Fe3P. Кристаллы этого химического соединения обычно располагаются по границам зерен стали, ослабляя связь между ними и, тем самым, придавая стали хрупкость в холодном состоянии (хладноломкость).

Углеродистая сталь по химическому составу подразделяется на три группы:

низкоуглеродистая, содержащая до 0,25% С;

среднеуглеродистая, содержащая 0,25—0,60% С;

высокоуглероднстая, содержащая 0,6—2,0% С.

Низкоуглеродистая и среднеуглеродистая стали употребляются как конструкционная и применяются для изготовления различных деталей машин (винты, болты, зубчатые колеса, оси и т. д.). Высокоуглеродистая сталь употребляется как инструментальная сталь и применяется для изготовления резцов, сверл, фрез и т. д.

Сталь по способу изготовления подразделяется на следующие виды:

обычного качества (изготовляется конверторным способом);

качественная (выплавляется конверторным способом и в мартеновских печах);

высокого качества (может выплавляться как в мартеновских, так и электрических печах).

Чем меньше в стали будет вредных примесей (серы и фосфора), тем выше качество стали.

Сущность технологических процессов литья.

Под литьем понимают процесс, заключающийся в получении изделия путем помещения материала, находящегося в жидком агрегатном состоянии, в полость формы, затвердевание материала в полости формы и его последующего извлечения. Основным материальным элементом технологической системы литейного производства является форма.

Различают разовые (разрушаются при извлечении отливки), полупостоянные (возможно получить до нескольких сотен отливок) и постоянные (получают несколько сотен тысяч отливок) формы.

Расшифровать: ПЭВ-1

Провод медный, изолированные лаком (цифра 1 – один слой) предназначены для изготовления обмоток электрических машин, аппаратов и приборов.

Билет № 8

Чугуны: состав

Чугуном называется сплав железа с углеродом, содержащий углерода от 2,14 до 6,67%.

Чугун — дешевый машиностроительный материал, обладающий хорошими литейными качествами. Он является сырьем для выплавки стали. Получают чугун из железной руды с помощь топлива и флюсов.

Виды чугуна:

Белый чугун

Серый чугун

Ковкий чугун

Высокопрочный чугун

Белый чугун. В них весь углерод находится в связанном виде (Fe₃C). В зависимости от количества углерода делятся на:

Цементит в изломе — светлый, поэтому такие чугуны назвали светлыми.

Белые чугуны применяются в основном для изготовления ковких чугунов, которые получают путем отжига.

Серый чугун — это сплав железа, кремния (от 1,2- 3,5 %) и углерода, содержащий также постоянные примеси Mn, P, S. В структуре таких чугунов большая часть или весь углерод находится в виде графита пластинчатой формы. Излом такого чугуна из-за наличия графита имеет серый цвет.

Ковкий чугун получают длительным отжигом белого чугуна, в результате которого образуется графит хлопьевидной формы. Металлическая основа такого чугуна: феррит и реже перлит. Ковкий чугун получил свое название из-за повышенной пластичности и вязкости (хотя обработке давлением не подвергается). Ковкий чугун обладает повышенной прочностью при растяжении и высоким сопротивлением удару. Из ковкого чугуна изготавливают детали сложной формы: картеры заднего моста автомобилей, тормозные колодки, тройники, угольники и т. д.

Высокопрочный чугун имеет в своей структуре шаровидный графит, который образуется в процессе кристаллизации. Шаровидный графит ослабляет металлическую основу не так сильно, как пластинчатый, и не является концентратором напряжений.

2. Сущность технологических процессов сварки.

Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения двух или более деталей из твердых материалов (металлов) путем их местного сплавления или совместного деформирования с нагревом и без нагрева с получением на границе их раздела прочных межатомных связей.

Расшифровать: СЧ 30-35

СЧ - серый чугун, первая цифра указывает на предел прочности при растяжении для данного чугуна, а вторая - предел прочности при изгибе.

Билет № 9