Расшифруйте марочный состав сталей и классифицируйте их по назначению

30. Расшифруйте марочный состав сталей и классифицируйте их по назначению: Ст1кп; 10; А20; 15ХСНД; ШХ8; У8; 7ХГ2ВМФ; Р9К5. Опишите влияние добавок хрома на свойства стали. Расшифруйте марки чугунов и укажите вид графита: СЧ25; ВЧ40; КЧ33-8.
Ст1кп – сталь углеродистая конструкционная обыкновенного качества, номер марки 1 (содержание углерода 0,06…0,12%), кипящая, при поставке гарантируются механические свойства (группа А), категории 1 (нормируемые показатели: временное сопротивление при растяжении и относительное удлинение).
10 – сталь углеродистая конструкционная качественная с содержанием углерода 0,1%.
А20 – сталь углеродистая конструкционная повышенной обрабатываемости (автоматная), содержит 0,2% углерода.
15ХСНД – сталь легированная для сварных конструкций. Содержит 0,15% углерода, 1% хрома, 1% кремния; 1% никеля, 1% меди.
ШХ8 – сталь шарикоподшипниковая, содержит 0,8% хрома.
У8 – сталь инструментальная углеродистая, содержащая 0,8% углерода.
7ХГ2ВМФ – сталь инструментальная легированная, содержит 0,7% углерода, 1% хрома, 2% марганца, 1%, 1% вольфрама, 1% молибдена, 1% ванадия.
Р9К5 – сталь инструментальная быстрорежущая, содержит 9% вольфрама, 5% кобальта.
Хром является важнейшим легирующим элементом сталей. Он растворяется в цементите, оказывая благоприятное влияние на механические свойства стали. Хром повышает способность сталей к термическому упрочнению, их стойкость к коррозии и окислению, обеспечивает повышение прочности при повышенных температурах, а также повышает сопротивление абразивному износу высокоуглеродистых сталей.
Карбиды хрома, образующиеся в результате его взаимодействия с углеродом, являются и износостойкими. Сложные хроможелезистые карбиды входят в твердый раствор аустенита очень медленно – поэтому при нагреве таких сталей под закалку требуется более длительная выдержка при температуре нагрева.
При высоком содержании хрома (более 12%), сталь становится коррозионностойкой (нержавеющей), за счет повышения плотности упаковки атомов железа на поверхности материала и уменьшения количества и величины микродефектов, концентрирующих напряжение кристаллической структуры (сколы, облегчающие выход с поверхности катиона железа).
СЧ25 – серый чугун с пределом прочности при растяжении 250 МПа. Форма графитовых включений – пластинчатая.
ВЧ40 – высокопрочный чугун с пределом прочности при растяжении 400 МПа. Форма графитовых включений – шаровидная.
КЧ33-8 – ковкий чугун с пределом прочности при растяжении 330 МПа и относительным удлинением 8%. Форма графитовых включений – хлопьевидная.

30. Назначьте режим закалки и отпуска зубила, изготовленного из стали У8. Приведите график термической обработки и структуру после закалки и отпуска. Опишите, как изменяются свойства стали после отпуска.
Сталь У8 – это инструментальная углеродистая сталь, содержащая в среднем 0,8% углерода.
Термическая обработка – это воздействие температуры на изделие из заданного сплава. В результате этого воздействия изменяются структура и, соответственно, свойства материала в заданном направлении.
Для заданной стали оптимальной термообработкой являются закалка и отпуск. Закалка – термическая операция, состоящая в нагреве выше критической температуры, с последующим быстрым охлаждением для получения структурно неустойчивого состояния сплава. Температура и время выдержки должны быть такими, чтобы произошли все необходимые структурные превращения. Скорость охлаждения должна быть достаточно высокой, чтобы при понижении температуры не успели произойти обратные превращения.
Отпуск – термическая операция, состоящая в нагреве закаленного материала ниже температуры превращения для получения более устойчивого структурного состояния сплава.
Для сплава У8 производится полная закалка, которая достигается нагревом стали на 30…50°С выше критической точки Ас1 и быстром охлаждении в воде. Температура полной закалки равна 790…820°С. Время выдержки будет складываться из времени, необходимого для совершения всех необходимых структурных изменений (1…2 часа). После закалки получится структура мартенсита с остаточным аустенитом. Твердость составляет HRC 62…65.
После закалки проводим низкотемпературный отпуск при температуре 250…320°С. Отпуск заключается в нагреве закаленной стали до температуры ниже критической точки Ас1, выдержке при заданной температуре и последующем охлаждении с определенной скоростью. Отпуск является окончательной операцией термической обработки, в результате которой сталь приобретает требуемые механические свойства.
При отпуске снижаются закалочные микронапряжения, мартенсит закалки переводится в отпущенный мартенсит, повышается прочность и немного улучшается вязкость без заметного снижения твердости (твердость снижается до HRC 56…58). Продолжительность отпуска 1…2,5 часа. Охлаждение после отпуска осуществляется на спокойном воздухе.
Микроструктура до отпуска та же, что и после закалки – мартенсит и остаточный аустенит. Структура отпущенной стали формируется в период выдержки при температуре отпуска, следовательно, именно в этот период происходит образование отпущенного мартенсита из закалочного. Охлаждение не оказывает влияния на структурное состояние стали.
Графики термической обработки и микроструктура стали представлены на рисунке 1.

закалка отпуск
Рисунок 1. График термообработки

undi7878 4.7

2 высших образования - экономист по финансовому менеджменту, юрист в области гражданского права. Работаю в сфере управления финансами (работа с кредиторской и дебиторской задолженностью).

Нанять автора