Trimiterea muncii tale bune la baza de cunoștințe este ușoară. Utilizați formularul de mai jos
Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.
Clasificarea și marcarea oțelurilor aliate. Aplicație. Efectul elementelor de aliere asupra structurii de echilibru a oțelurilor
Oțelurile de oțel nu îndeplinesc întotdeauna cerințele materialelor moderne cu materiale: de exemplu, cu creșterea încărcăturii și funcționarea la viteze mari, este necesar ca piesa să aibă proprietăți operaționale ridicate și să mărească semnificativ dimensiunile pieselor. În plus, oțelurile de carbon au o rezistență scăzută la coroziune și rezistență la temperaturi ridicate, au un coeficient ridicat de dilatare liniară.
În mod semnificativ îmbunătățește proprietățile fizico-mecanice și chimice ale oțelurilor, introducerea componentelor de aliere în compoziția lor.
Elementele introduse special în oțel la anumite concentrații pentru a-și schimba structura și proprietățile sunt numite elemente de aliere, iar oțelurile sunt aliate.
În oțelurile structurale se efectuează aliere în scopul îmbunătățirii proprietăților mecanice (rezistență, ductilitate). În plus, proprietățile fizice, chimice și operaționale se schimbă.
Elementele de aliere cresc costul oțelului, astfel încât utilizarea lor trebuie să fie strict justificată.
Elemente de aliere
oțel carbon din oțel aliat
Elementul principal de aliere este cromul (0,8 ... 1,2)%. Crește gradul de întărire, favorizează obținerea unei durități ridicate și uniforme a oțelului. Pragul de răcire a oțelurilor de crom este (0 ... -100) oС. Cu un conținut ridicat (peste 12%), oțelul devine inoxidabil.
Elemente suplimentare de aliere.
Bor - 0,003%. Crește gradul de întărire și, de asemenea, mărește pragul friabil la rece (+ 20 ... -60 ° C.
Mangan - mărește gradul de întărire, dar promovează creșterea cerealelor și ridică pragul friabil la (+40 ... -60) oС.
0,1%) este introdus pentru a zdrobi granula în oțelul cromomangan. Introducerea molibdenului (0,15 ... 0,46%) în oțelurile de crom crește rezistența, reduce pragul friabil la temperaturi de -20 ... -120 ° C. Molibdenul mărește rezistența statică, dinamică și oboseală a oțelului, elimină tendința de oxidare internă. În plus, molibdenul reduce tendința de a tempera fragilitatea oțelurilor care conțin nichel.
Vanadiu în cantitate (0,1 ... 0,3)% în oțelurile cromate mășcă grâul și mărește rezistența și vâscozitatea.
Introducere în oțeluri nichel crom, crește foarte mult rezistența și călire scade hladolomkosti prag, dar crește tendința de a tempera friabilitatea (acest dezavantaj este compensat prin introducerea unui oțel de molibden). Oțelurile cu crom-nichel posedă cel mai bun complex de proprietăți. Cu toate acestea, nichelul este rar, iar utilizarea acestor oțeluri este limitată.
O cantitate semnificativă de nichel poate fi înlocuită cu cupru, ceea ce nu duce la scăderea vâscozității.
Atunci când se aliază oțeluri cromogangane cu siliciu, oțel - cromansil (20HGS, 30HGSA). Oțelurile au o bună combinație de rezistență și duritate, sunt bine sudate, ștanțate și prelucrate prin tăiere. Siliconul mărește vâscozitatea și vâscozitatea.
Adaosul de plumb, calciu - îmbunătățește prelucrabilitatea prin tăiere. Utilizarea de întărire a tratamentului termic îmbunătățește complexul de proprietăți mecanice.
Distribuția elementelor de aliere în oțel
Elementele de aliere se dizolvă în principalele faze ale aliajelor de fier-carbon (ferită, austenită, cementită) sau formează carburi speciale.
Dizolvarea elementelor de aliere se datorează înlocuirii atomilor de fier cu atomii acestor elemente. Acești atomi creează în zăbrele stresul care provoacă o schimbare în perioada sa.
Schimbarea dimensiunilor rețelei determină o schimbare a proprietăților feritei: creșterea rezistenței, scăderea plasticității. Cromul, molibdenul și tungstenul se întăresc mai puțin decât nichelul, siliciul și manganul. Molibden și tungsten și siliciu și mangan în anumite cantități, reducând viscozitatea.
În oțeluri, carburile sunt formate din metale situate în tabelul periodic din stânga fierului (crom, vanadiu, titan), care au o bandă d-electron mai puțin finalizată.
În procesul de formare a carburilor, carbonul dă electronii de valență la umplerea banda electronică a atomului de metal, în timp ce în metalul electronii de valență formează o legătură metalică, ceea ce determină proprietățile metalice ale carburilor.
Atunci când raportul atomic de carbon și metal sunt formate raze peste 0,59 compuși obișnuiți chimici: Fe3C, Mn3C, Cr23C6, Cr7C3, Fe3W3C - care au o rețea complexă la încălzire și sunt solubile în austenită.
Când raportul dintre carbon și raze atomice mai mică de 0,59 metalice formate faze de implementare: Mo2C, WC, VC, TiC, Tác, W2C - care au o simplă rețea cristalină și dificil să se dizolve în austenită.
Toate carburile au o duritate ridicată și un punct de topire.
Principiul de marcare a oțelurilor aliate
Oțel aliat de înaltă calitate și de înaltă calitate
Denumirea este alfanumerică. Elementele de aliere au simboluri convenționale, notate cu literele alfabetului rus.
Denumiri ale elementelor de aliere:
X - crom, H - nichel, M - molibden, B - tungsten,
K - cobalt, T - titan, A - azot (indicat în mijlocul mărcii),
G - mangan, D - cupru, F - vanadiu, C - siliciu,
P - fosfor, P - bor, B - niobiu, C - zirconiu,
U - aluminiu, A - în azotul de mijloc, Și la sfârșitul oțelului de înaltă calitate.
Oțel structural aliat
În acest grad sunt conținute 0,15% carbon, 35% crom, 19% nichel, până la 1,5% tungsten și până la 2% siliciu.
Pentru a desemna oțelurile aliate de înaltă calitate, simbolul A este indicat la sfârșitul mărcii.
Aliaje de oțel sculptate
Oțel 9ХС, oțel HVG.
Mai departe, elementele de aliere sunt enumerate, indicând conținutul lor.
Unele oțeluri au desemnări nonstandard.
Oțeluri de unelte de mare viteză
Oțel ШХ6, oțel ШХ15ГС
Efectul elementelor asupra polimorfismului fierului
Toate elementele care se dizolvă în fier afectează intervalul de temperatură al existenței modificărilor sale alotrope (A = 911 ° C, A = 1392 ° C).
În funcție de dispunerea elementelor din sistemul periodic și de structura laturii cristaline a elementului de aliere, sunt posibile variații ale interacțiunii elementului de aliere cu fierul. Acestea corespund tipurilor de diagrame ale stării aliajelor sistemului de elemente de fier doping (Figura 17.1)
Cele mai multe elemente cresc A și scad A, extind modificările existente (Fig.17.1.a) sau reduc A4 și măresc A, îngustând regiunea modificării existenței (Fig.17.1.b).
Fig. 17.1. Diagrame schematice ale stării Fe - elementul de aliere. a - pentru elementele care extind domeniul de existență-modificare; b - pentru elemente care îngustă domeniul existenței modificării
Peste anumite mangan, nichel, și alte elemente care au o rețea cubică cu fețe centrate, - condiție există ca stabilă la temperatura camerei până la punctul de topire a unei astfel de aliaje pe bază de fier sunt numite austenitei.
Când conținutul de vanadiu, molibden, siliciu și alte elemente având o latură cubică centrată pe corp este peste o anumită limită, starea este stabilă la toate temperaturile. Astfel de aliaje pe bază de fier se numesc ferite.
Austeniții și aliajele ferite nu au transformări în timpul încălzirii și răcirii.
1. Care este diferența dintre oțelurile carbon și aliate?
2. Ce componente de aliere măresc duritatea și rezistența oțelului?
3. Ce componente de aliere îmbunătățesc proprietățile chimice ale oțelului?
4. Cum sunt etichetate oțelurile structurale aliate?
5. Cum sunt etichetate oțelurile de unelte aliate?
6. Care sunt principalele marci ale oțelului de scule de mare viteză?
7. *** Care sunt proprietățile oțelului austenitic?
8. *** Ce elemente fac din oțelul magnetic chiar mai mare decât "punctul Curie"?
Continuați lucrul cu numărul 1. Treceți raportul. Protecție.
Găzduit pe Allbest.ru