Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: Практикум: Навч.посібник
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 62 63 64 65 66 67 68... 212 213 214
|
|
|
|
2.10. структура, властивості й застосування вуглецевих сталей 2.10,1. Мета роботи Вивчити хімічний склад, будову та класифікацію вуглецевих сталей, ознайомитись з їх властивостями та застосуванням; самостійно провести дослідження структури окремих вуглецевих сталей. 2.10.2. Теоретичні основи Сталь є багатокомпонентним сплавом, який окрім Карбону як основного легувального елемента, містить домішки: постійні (Манґан, Силіцій, Сульфур, Фосфор), пршовані (Оксиґен, Нітроген, Гідроген) та випадкові (Станум, Плюмбум, Купрум). Наявність домішок пояснюють різними причинами: складністю вилучення їх під час варіння сталі (Сульфур, Фосфор, Оксиген, Нітроген, Гідрорґен), переходом до складу сталі у процесі розкислення (Манган, Силіцій) або з шихти (Хром, Нікол, Купрум, Станум) чи з руд (Арсен). 2,10.2.1. Вплив Карбону та домішок на властивості сталі карбон, вміст якого у сталях не перевищує 2,11 %, має переважаючий вплив на їх властивості порівняно з іншими хімічними елементами у складі. Ступінь впливу залежить від структурного стану сталі та ї"ї термічної обробки. Структура вуглецевої сталі формується двома фазами феритом та цементитом. Співвідношення кількості цих фаз та характер їх взаємного розташування впливають на властивості сталі. Ферит має невисоку міцність, малу твердість і добру пластичність. Частка фериту зі збільшенням концентрації Карбону в сталі поступово зменшується, а цементиту зростає. Цементит значно твердіший та крихкіший за ферит, тому зі збільшенням його відносної кількості зростає опір руху дислокацій та підвищуються показники міцності, але погіршуються пластичність та в'язкість сталі (рис. 2.10.1). Окрім зменшення опору динамічним навантаженням. Карбон полегшує перехід сталі у крихкий стан зі зниженням температури. Збільшення вмісту Карбону на 0,1 % підвищує температуру переходу з в'язкого у крихкий стан приблизно на 20 °С. Міцність вуглецевих сталей зростає до концентрації Карбону 0,8...0,9 % (рис. 2.10.1). Подальше збільшення його вмісту зменшує міцність, що пов'язують з утворенням на границях колишніх зерен аустеніту суцільної сітки крихкого цементиту вторинного, у якій під дією напружень розтягування утворюються тріщини. За умови збільшення вмісту Карбону у сталі зменшуються її густина, теплопровідність, залишкова індукція, магнітна проникність, але зростають питомий електричний опір та коерцитивна сила. Збільшення вмісту Карбону позначається на технологічних властивостях сталі погіршуються здатність зварюватися, оброблятися різанням та пластично деформуватися в гарячому і, особливо, у холодному стані. нвмпа б. % 300 200 100 -1200 800 400 l о / /нв / \ ж 60 50 а „. мдж/м2 40 1,6 зо 1,2 20 0.8 10 0,4 0 0 0.4 0,8 1,2 С, % (мас.) Рис. 2,10,1, Вплив вмісту Карбону на механічні властивості сталі манґан корисна домішка у сталях. Його додають під час розкислення, і залишковий вміст Мп становить 0,3...0,8 %. Манґан послаблює шкідливий вплив Оксиґену і Сульфуру, призводить до подрібнення зерен фериту під час термічної обробки, і завдяки цьому він збільшує міцність та в'язкість сталі, практично не зменшуючи її пластичності. силіцій також додають до складу сталі для розкислення; його середня масова частка не перевищує 0,4 %. Перебуваючи у твердому розчині з феритом, він значно підвищує границю текучості, що погіршує здатність сталі пластично деформуватися. Тому у сталях, призначених для холодного штампування та висаджування, обмежують вміст Силіцію. сульфур є шкідливою домішкою, яка може викликати червоноламкість -крихкість під час прокатування або кування (800... 1200 °с). Цей вид крихкості зумовлений утворенням сульфіду fes, який разом із залізом на границях зерен утворює евтектику з точкою плавлення 988 °с, нижчою від температури гарячої обробки тиском. Під час гарячої обробки тиском евтектичні колонії на границях зерен плавляться, і матеріал під дією зовнішнього зусилля легко руйнується. Запобігти утворенню легкоплавкої евтектики можна додаванням Мангану, який зв'язує Сульфур у сульфід mns, температура плавлення якого 1620 °С. В температурному інтервалі гарячої обробки тиском mns пластичний і не викликає руйнування заготовок. Проте сульфіди Мангану за кліматичних температур можуть сприяти зародженню тріщин, особливо коли вони мають пластинчасту форму і розташовуються в металі у вигляді стрічок. Вони не тільки погіршують пластичність та в'язкість сталі, але й можуть викликати шарувате руйнування зварних швів. Тому вміст Сульфуру у сталях обмежують максимально допустима його масова частка у найдешевших сталях звичайної якості не перевищує 0,05 %, а зменшення вмісту Сульфуру практично на 0,01 % переводить сталь у вищу категорію якості. Позитивний вплив Сульфуру 127 126
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 62 63 64 65 66 67 68... 212 213 214
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
