Реферат по предмету "Производство"


Микроструктура легированных сталей

Практическая работа
Тема: МИКРОСТРУКТУРА ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ
Цель работы: научиться самостоятельно анализировать структуры и по виду определить структурные составляющие легированных сталей с помощью фотографий.
Приборы, материалы и инструменты.
Фотография микроструктур изучаемых сталей.
Циркуль и линейка.
Рекомендуемая литература:
Кузьмин Б.А. Самохоцкий А.И. Металлургия, металловедение и конструкционные материалы. – М., Высш. Школа, 1997.
Легированные стали классифицируются по назначению, составу, количеству легирующих элементов и структуре.
В зависимости от назначения легированные стали делятся на:
• Конструкционныестали (цементируемые, улучшаемые, пружинно
рессорные и др.), применяемые для изготовления деталей машин: •Инструментальные стали, применяемые для изготовления режущего, измерительного и штамповогоинструмента;
• Стали с особыми свойствами, например, нержавеющие, жаропрочные жаростойкие и т.д.
Низкоуглеродистые стали (цементитные)
К низкоуглеродистым сталям относятся стали с содержанием углерода до 0,25%, например, марок 15Г; 20Х; 18хГТ; 20х2Н4А и др.
Легированные низкоуглеродистые стали после отжига имеют структуру феррит +перлит, а так же после закалки малоуглеродистый мартенсит.
Установлено, что добавки азота вместе с нитридообразующими элементами способствует значительному измельчению зерна и повышению температуры начала роста зерна аустенита. Нитриды влияют на свойства стали также путём воздействия на кинетику превращения аустенита и на дисперсное твердение.
Высокая пластичность, мелкое зерно и особенно высокая температура его роста способствуют получению качественных сварных соединений листов толщиной от 20 мм — сталь с нитридами алюминия и до 100 мм (сталь с нитридами ванадия). Низколегированная сталь с нитридным упрочнением удовлетворительно деформируется в холодном и горячем состояниях. Сталь такого типа характеризуется высоким сопротивлением хрупкому разрушению и достаточно низким порогом хладно ломкости.
В настоящее время для изготовления различного рода сварных конструкций деталей и узлов используется большое число марок малоуглеродистых и среднелегированных сталей, соответствующих ГОСТ 380-7.1; 5521-67; 6713-75; 1050-75; 19282-73, а также техническим условиям и отраслевым стандартам.
Согласно ГОСТ 19282-73, предусматривается выпуск 28 марок низколегированной стали, применяемой для сварных конструкций в промышленном и гражданском строительстве и машиностроении.
Химический состав (%) некоторых цементуемых (низколегированных) сталей (ГОСТ 1050-74 и 4543-71)
Марка
стали
Элементы
Другие
элементы


C
Mn
Cr
Ni


20Х
0,17-0,23
0,5-0,8
0,7-1,0
≤0,25

15ХФ
0,12-0,18
0,4-0,7
0,8-1,1
≤0,25
0,06-0,12V
12ХН2
0,09-0,16
0,3-0,6
0,6-0,9
1,5-1,9

12ХН3А
0,09-0,16
0,3-0,6
0,6-0,9
2,75-3,15

20Х2Н4А
0,16-0,22
0,3-0,6
1,25-1,65
3,25-3,65

18ХГТ
0,17-0,23
0,8-1,1
1,0-1,3
≤0,25
0,03-0,09Ti
25ХГТ
0,22-0,29
0,8-1,1
1,0-1,3
≤0,25
0,03-0,09Ti
18Х2Н4МА
0,14-0,20
0,25-0,55
1,35-1,65
4,0-4,4
0,3-0,4Mo
20ХГНР
0,16-0,23
0,7-1,0
0,7-1,0
0,8-1,1
0,001-0,005В
Цементуемые легированные стали целесообразно применять для тяжело нагруженных деталей и в том числе для деталей, в которых необходимо иметь высокую твёрдость и вязкость поверхностного слоя и достаточно прочную сердцевину. В легированных цементуемых сталях, несмотря на небольшое содержание углерода, благодаря значительному количеству легирующих примесей, гораздо легче получить при термический обработке более высокую прочность и вязкость сердцевины из-за образования в ней структур бейнита или низкоуглеродистого мартенсита. Поэтому из них изготовляют ответственные детали.
Стали хромистые (20Х), хромованадиевые (15ХФ), хромоникелевые (12ХН2). Их при меняют для изготовления деталей небольших и средних размеров, работающих на износ при повышенных нагрузках (втулки, валики, оси, некоторые зубчатые колёса, кулачковые муфты, поршневые пальцы и др.).
Стали хромоникелевые (12ХН3А, 20Х2Н4А), хромомарганцетитановые (18ХГТ, 25ХГТ), хромоникельмолибденовые (18Х2Н4МА). Их применяют для деталей средних и больших размеров, работающих на износ при высоких нагрузках (зубчатые колёса, поршневые пальцы, оси, ролики и др.).
Хромоникелевые стали мало чувствительны к перегреву, хорошо прокаливаются, но их применяют ограниченно из-за дефицитности никеля. Поэтому во всех случаях, когда нет крайней необходимости, хромоникелевые стали заменяют сталями без никеля.
Цементуемые хромомарганцетитановые стали (18ХГТ, 25ХГТ) являются заменителями хромоникелевых сталей. Преимуществом сталей 18ХГТ и 25ХГТ является их наследственная мелкозернистость (размер зерна №6-8). Это технологическое свойство позволяет значительно сократить общий технологический цикл обработки и закаливать детали из этих сталей непосредственно из цементационной (газовой) печи с предварительным подстуживанием.
Борсодержащие стали (20ХГНР). В конструкционные стали бор вводят в количестве от 0,001 до 0,005% (так называемое микролегирование). Бор повышает плотность слитка, устраняет дендритную структуру. Стали с бором легче обрабатываются при горячей пластической деформации, хорошо обрабатываются резанием.
Улучшаемые (среднелегированные) стали
Эти стали называют улучшаемыми потому, что их часто подвергают улучшению—термической обработке, заключающейся в закалке и отпуске при высоких температурах. Улучшаемые стали должны иметь высокую прочность, пластичность, высокий предел выносливости, малую чувствительность к отпускной хрупкости, должны хорошо прокаливаться. Химический состав некоторых улучшаемых сталей приведён в таблице:
Химический состав (%) некоторых улучшаемых среднелегированных сталей (ГОСТ 1050-74 и 4543-71)
Марка
стали
Элементы
Другие
элементы

--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
элементы


C
Cr
Ni
Mo
V


15ХМ
Перлитный
0,11-0,18
0,8-1,1

0,4-0,55


12Х1МФ
0,08-0,15
0,9-1,2

0,25-0,35
0,15-0,3

15Х11МФ
Мартенситный
0,12-0,19
10-11,5

0,6-0,8
0,25-0,4

40Х9С2
0,35-0,45
8-10



2-3Si
20Х12ВНМФ
0,17-0,23
10,5-12,5
0,5-0,9
0,5-0,7
0,15-0,3
0,5-0,9Mn
0,7-1,1W
09Х14Н16Б
Аустенитный
0,07-0,12
13-15
14-17


1-2 Mn
0,9-1,3Nb
45Х14Р14В2М
0,4-0,5
13-15
13-15
0,25-0,4

2-2,8% W
40Х15Н7Г7Ф2МС
0,38-0,47
14-16
6-8
0,65-0,95
1,5-1,9
0,9-1,4Si
6-8Mn
ХН77ТЮР
Сплав
≤0,07
19-22
Осн.


2,4-2,8Ti
0,6-1Al
≤0.01B
ХН55ВМТФКЮ
≤0,12
9-12
>
4-6,
0,2-0,8
1,4-2 Ti
12-16 Co 4.5-6.5 W 3.6-4.5 Al
≤0.02 B

Детали из стареющих сталей подвергают закалке в воде, масле или на воздухе с температуры 1050-1200оС с последующим длительным (8-24ч) старением при температуре 600-800оС. При нагреве под закалку происходит растворение в твёрдом растворе (аустените) карбидов и других фаз, а после охлаждения получается однородный, пересыщенный твёрдый раствор (аустенит). При старении из пересыщенного твёрдого раствора (аустенита) выделяются высокодисперсные частицы карбидов и других фаз, упрочняющие сталь.
Жаростойкость сталей аустенитного класса 800-850оС.
Для работы при 800-1100оС применяют жаропрочные сплавы на никелевой основе, например ХН77ТЮР, ХН55ВМТФКЮ для лопаток турбин. Эти сплавы стареющие и подвергаются такой же термической обработке (закалке и старению), как и стареющие стали аустенитного класса. Жаростойкость сплавов на никелевой основе до 1200ºС.
Порядок выполнения работы
Ознакомились с целью, заданием и методическими указаниями к лабораторной работе. Установить нужное увеличение для стальных образцов. Пользуясь фотографиями микроструктур и схемами зарисовок проанализировать структурные составляющие легированных конструкционных сталей. Сделать их зарисовки.
Ответ должен содержать
Цель работы, задание.
Характеристику структур исследуемых сталей.
Зарисовки структур сталей.
Протокол с приложением структурных составляющих исследуемых образцов.
Выводы о работе.
Ответить на контрольные вопросы
Что называется легированной сталью?
Какие требования предъявляются к конструкционным сталям?
Перечислите стали которые входят в разряд конструкционных?
Где применяются хромистые стали?
Какие стали называют быстрорежущими? Определите область их применения.
Расшифруйте следующие марки сталей: ХН77ТЮР, ХН55ВМТФКЮ, 40Х9С2, 30ХГСА.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Внешнеэкономическое регулирование
Реферат Организация наличных и безналичных расчетов коммерческих банков
Реферат Людвиг Эдуард Больцман
Реферат Финансирование на предприятиях малого бизнеса
Реферат What The Senses Contribute To Essay Research
Реферат Загальна характеристика Житомирської області
Реферат Классификация объектов. Тактика оснащения объектов системами охранной сигнализации
Реферат Юрий Мушкетик
Реферат Psychology Depression Essay Research Paper 1For the
Реферат Государственная политика Республики Беларусь в области финансов
Реферат Проблеми реалізації принципів бухгалтерського обліку в Україні при переході до міжнародних станд
Реферат 1. Летняя стажировка для студентов
Реферат Методика проведення нетрадиційних уроків з української мови
Реферат Банк России: его функции и взаимоотношения с кредитными организациями
Реферат Бухгалтерский учет и аудит продажи товаров торговой организации на примере ЗАО ЛОТ