Оглавление:

Промышленные стали и чугуны
Промышленная сталь и чугун являются многокомпонентными сплавами, которые, помимо железа и углерода, содержат так называемые банальные примеси. Постоянными примесями являются марганец, кремний, наличие которых является техническими характеристиками производства, фосфор, сера и кислород-азот, водород, которые не могут быть полностью удалены из металла. Содержание углерода и примесей влияет на свойства железоуглеродистых сплавов.
Углерод оказывает большое влияние на механические свойства стали.
Чем выше содержание углерода в стали, тем больше цементита содержится в ее структуре.
Цементит обладает высокой твердостью и хрупок, поэтому увеличение количества повышает прочность и твердость стали, что снижает ее пластичность и прочность. содержание углерода в стали увеличивается, плотность, электропроводность, теплопроводность и проницаемость уменьшаются, а электрическое сопротивление увеличивается.
Кремний и марганец считаются полезными примесями. При выплавке стали ее добавляют для раскисления. При соединении с оксидом железа FeO он превращается в шлак в виде oxide. As в результате раскисления улучшаются свойства стали.
- Если кремний останется в Стали после раскисления, то предел текучести возрастет, а способность к холодной работе под давлением снизится. Поэтому при штамповке стали необходимо снижать содержание кремния.
- Марганец, не снижая пластичности, значительно повышает прочность стали, резко снижает ее хрупкость при высоких температурах(красный излом), выводит серу из расплава.
Фосфор и сера являются вредными примесями. Фосфор снижает пластичность и вязкость стали и облегчает ее растрескивание при низких температурах(холодная хрупкость).Сера снижает вязкость, пластичность, долговечность, свариваемость и коррозионную стойкость стали. Сера вызывает охрупчивание стали при высоких температурах. Содержание серы и фосфора в стали строго ограничено.
Углерод оказывает большое влияние на механические свойства сталей
Кислород, азот и водород оказывают негативное влияние на свойства стали.
В инженерном чугуне углерод присутствует в виде графита. Механические свойства графита очень высоки low. So, чем больше графита присутствует в структуре чугуна, чем крупнее его включения, тем хуже свойства чугуна. Но резка помогает улучшить обрабатываемость чугуна, придает чугуну антифрикционные свойства при трении, ослабляет воздействие вибрации и ударов.
Кремний оказывает большое влияние на структуру чугуна и способствует графитизации. Марганец повышает механические свойства чугуна и предотвращает графитизацию. Фосфор повышает износостойкость, но используется хрупкий чугун. Сернистые свойства чугуна ухудшаются.
Влияние легирования на свойства железоуглеродистых сплавов
Для того чтобы изменить структуру и свойства сплава, специально вводимого в сплав, элемент называют легирующим, и этот сплав легируют.
- Легирующие элементы влияют на полиморфное превращение железа. Когда никель и марганец вводятся в сталь сверх определенного содержания, область присутствия γ-фазы расширяется от комнатной температуры до температуры плавления. Такие сплавы называют аустенитными. Другие элементы, такие как хром, ванадий, молибден и кремний, делают феррит устойчивым к температуре плавления. Такой сплав называется ферритом.
Влияние элементов сплава на свойства стали проявляется в изменении таких свойств, как феррит, аустенит, характер включений в Карбидную фазу, размер частиц.
Влияние легирующих элементов на свойства чугуна проявляется в процессе графитации. Легирование изменяет размер и форму графита inclusions. In в большинстве случаев чугун сплавляют с хромом, никелем, медью и титаном, придавая ему особые свойства.
Легирование (it. it называется легирен-связывать, от соединять), и этот сплав легируется.
Кремний и марганец считают полезными примесями
Легирующие элементы влияют на полиморфное превращение железа. Когда никель и марганец вводятся в сталь сверх определенного содержания, область присутствия g-фазы расширяется от комнатной температуры до температуры плавления. Такие сплавы называют аустенитными. Другие элементы, такие как хром, ванадий, молибден и кремний, делают феррит устойчивым к температуре плавления. Такой сплав называется ферритом.
Влияние элементов сплава на свойства стали проявляется в изменении таких свойств, как феррит, аустенит, характер включений в Карбидную фазу, размер частиц.
Влияние легирующих элементов на свойства чугуна проявляется в процессе графитации. Легирование изменяет размер и форму графита inclusions. In в большинстве случаев чугун сплавляют с хромом, никелем, медью и титаном, придавая ему особые свойства.
Наиболее широко применяемыми в производстве режущего инструмента являются 9ХС, ХВГ, хвсг, х12м, химический состав.
Сталь ХВГ использована в изготовлении инструментов где небольшой Хогинг позволен во время твердеть. Длинные метчики и развертки, тонкие сверла и многое другое. Стали ХВГ легируются хромом, вольфрамом и марганцем. Он имеет большую закаливаемость и прокаливаемость, чем сталь 9XC.
В машиностроительных чугунах углерод присутствует в виде графита
Твердость более НРС60 получается по всему поперечному сечению цилиндрического образца диаметром 45-48 мм при закалке с масляным охлаждением (до 35 мм в высокотемпературных условиях). в стали CVG после закалки увеличивается количество остаточного аустенита(до 15-18%), уменьшается коробление и деформация становится недостаточной.
Реферат на тему | На заказ | Образец и пример |
Влияние легирования на свойства железоуглеродистых сплавов | Наличие такого количества аустенита снижает устойчивость к малым пластическим деформациям и повышает чувствительность к растрескиванию при шлифовании. | К недостаткам стали CVG можно отнести: увеличение неоднородности карбидов(карбидная сетка наблюдается в заготовках с большим поперечным сечением).Это вызовет сколы и сократит срок службы инструмента. |
Эффект хрома: Ac1 точек будет увеличиваться. Хромовый феррит обладает улучшенными прочностными свойствами, а хром снижает склонность феррита к хрупкому разрушению, сдвигает максимальную скорость превращения аустенита в перлитной области к более высокой температуре и снижает скорость превращения перлита.
- Если карбид полностью растворен и твердый раствор значительно насыщен углеродом и хромом, то мартенситная точка стали значительно снижается, оставляя много остаточного аустенита в стали. Хромистая сталь обладает очень высокой стойкостью к отпуску. Хром повышает прокаливаемость стали, способствуя высокой и равномерной твердости.
- Наличие легированных хромом типов карбида хрома или карбида на основе цементита повышает износостойкость стали. Эффект вольфрама: увеличивает точки Ac3 и Ac1.It увеличивает температуру рекристаллизации, твердость, прочность на растяжение и предел текучести феррита, а также снижает пластичность. Вольфрам и образуемые им карбиды снижают склонность аустенита к росту зерна.
Влияние легирующих элементов на свойства
Вольфрам повышает стабильность аустенита в перлитной области, но мало влияет на стабильность аустенита в промежуточной области. Увеличивает сопротивление к tempering. It дает сопротивление жары. Марганцевый эффект: легирование феррита включает его упрочнение.
Быстрое охлаждение водой или водным раствором вызывает появление внутренних напряжений, которые могут вызвать трещины. |
Именно поэтому рекомендуется не полностью охлаждать инструмент из углеродистой стали водой или водным раствором, а охлаждать его до тех пор, пока поверхность не потемнеет (до 200-250°С), а затем перенести его в масло для полного охлаждения. |
Марганец и хром оказывают наибольшее влияние на strength. In кроме того, чем мельче частицы феррита, тем выше их прочность. Когда содержание марганца больше чем 1%, Твердость улучшена, зона аустенита увеличена, закаливаемость улучшена, раскисление повышено, стабилизированные карбиды сформированы, и коррозионная устойчивость улучшена.
Процесс кристаллизации расплавов металлов. | Тенденции развития металлических материалов. |
Твердые растворы замещения. | Железо фаворит на все времена. |