Латунь. 
Леговані стали

Содержание Введение 3.

1. Латунь.

2. Легтрованные стали.

3. Конструкційні (машинобудівні) улучшаемые леговані стали.

10 Укладання 13 Список використаної літератури 14.

Метали знаходять широке використання у сучасній техніці завдяки як хімічним, це у особливості, і фізичним їх властивостями. Спільність фізичних властивостей металів (висока електрична провідність, теплопровідність, гнучкість, пластичність) пояснюється спільністю будівлі їх кристалічних решеток.

Латуні завдяки своїм якостям знайшли широке використання у машинобудуванні, хімічної промисловості, у виробництві побутових товаров.

У конструкційних сталях легування здійснюється з метою поліпшення механічних властивостей (міцності, пластичності). З іншого боку змінюються фізичні, хімічні, експлуатаційні свойства.

Легирующие елементи підвищують вартість стали, тому їх використання має бути суворо обоснованно.

1. Латунь.

Сплави міді з цинком із вмістом цинку до 50% звуться латунь. Латунь «60 «містить, наприклад, 60 вагових частин міді 40 вагових частин цинку. Для лиття цинку під тиском застосовують сплав, який містить близько 94% цинку, 4% алюмінію і 2% міді. Це дешеві сплави, мають хорошими механічними властивостями, легко обробляються. Латуні завдяки своїм якостям знайшли широке використання у машинобудуванні, хімічної промисловості, у виробництві побутових товарів. Щоб надати латуням особливих властивостей у яких часто додають алюміній, нікель, кремній, марганець та інші метали. З латуней виготовляють труби для радіаторів автомашин, трубопроводи, патронні гільзи, пам’ятні медалі, і навіть частини технологічних апаратів щоб одержати різних веществ.

По хімічним складом розрізняють латуні прості складні, а, по структурі - однофазные і двухфазные. Прості латуні легируются одним компонентом: цинком.

Однофазные прості латуні мають високу пластичність; вона найбільша у латуней з 30−32% цинку (латуні Л70, Л67). Латуні з нижчим змістом цинку (томпаки і полутомпаки) поступаються латуням Л68 і Л70 в пластичності, але перевершують в електроі теплопровідності. Вони поставляються в прокаті і поковках.

Двухфазные прості латуні мають хороші гнучкість (але переважно при нагріванні) і підвищені ливарні властивості й закони використовують у вигляді прокату, а й у отливках. Пластичність їх нижче ніж в однофазних латуней, а міцність і зносостійкість вище з допомогою впливу більш твердих частинок другий фазы.

Міцність простих латуней 30−35 кгс/мм² при однофазною структурі та 40- 45 кгс/мм² при двухфазной. Міцність однофазною латуні то, можливо значно підвищена холодної пластичної деформацією. Ці латуні мають достатню стійкість у атмосфері води та пара (за умови зняття напруг, створюваних холодної деформацией).

Коли визначена висока пластичність, підвищена теплоотводность застосовують латуні із високим вмістом міді (Л06 і Л90). Латуні Л62, Л60, Л59 з великим змістом цинку мають вищої міцністю, краще обробляються різанням, дешевше, але гірше пручаються коррозии.

Латунь ЛЦ40С — ?в=215МПа, ?=12%, 70НВ.

2. Леговані стали.

Елементи, спеціально запроваджувані в сталь у певних концентраціях з метою зміни її будівлі та властивостей, називаються легирующими елементами, а стали — легированными.

Cодержание легируюшихх елементів може змінюватися на вельми широких межах: хром чи нікель — 1% й більше відсотків; ванадій, молібден, титан, ніобій — 0,1… 0,5%; також кремній і марганець — більше однієї %. При змісті легуючих елементів до 0,1% - микролегирование.

У конструкційних сталях легування здійснюється з метою поліпшення механічних властивостей (міцності, пластичності). З іншого боку змінюються фізичні, хімічні, експлуатаційні свойства.

Легирующие елементи підвищують вартість стали, тому їх використання має бути суворо обоснованно.

Достоинства легованих сталей: 1. особливості виявляються термічно обработанном стані, тому виготовляються деталі, подвергаемые термічній обробці; 2. поліпшені леговані стали виявляють вищі показники опору пластичним деформаціям; 3. легирующие елементи стабілізують аустенит, тому прокаливаемость легованих сталей вище; 4. можливо використання більш «м'яких» охолоджувачів (знижується шлюб по закалочным тріщинам і короблению), оскільки гальмується розпад аустеніту; 5. підвищуються запас в’язкості й відвертий спротив хладоломкости, що зумовлює підвищенню надійності деталей машин.

Недостатки: 1. піддаються оборотного відпускної тендітності II роду; 2. в високолегованих сталях після гарту залишається аустенит залишковий, який знижує твердість і опірність втоми, тому потрібно додаткова обробка; 3. схильні до дендритной ликвации, оскільки швидкість дифузії легуючих елементів в залозі мала. Дендрити збіднюються, а кордону — междендритный матеріал — збагачуються легирующим елементом. Утворюється строчечная структура після кування і прокатки, неоднорідність властивостей вздовж і впоперек деформування, тому необхідний дифузний відпал. 4. схильні до утворення флокенов.

Флокены — світлі плями зламі в поперечному сечении — дрібні тріщини з різної орієнтацією. Причина появи — виділення водню, розчиненої в стали.

При швидкому охолодженні від 200o водень залишається в стали, виділяючись з твердого розчину, викликає велике внутрішнє тиск, що веде до освіті флокенов.

Заходи боротьби: зменшення водню при виплавці та подальше зниження швидкості охолодження в інтервалі флокенообразования. Леговані конструкційні стали.

Леговані стали широко застосовують у тракторному і сільськогосподарському машинобудуванні, в автомобільну промисловість, важкому і транспортному машинобудуванні меншою мірою в станкостроении, інструментальної та інших видах промисловості. Це стали застосовують для важко навантажених металлоконструкций.

Стали, у яких сумарне кількість зміст легуючих елементів вбирається у 2.5%, ставляться до низколегированным, містять 2.5−10% - до легированным, і більше 10% до высоколегированным (вміст заліза більш 45%).

Найбільшого використання у будівництві отримали низколегированные стали, а машинобудуванні - леговані стали.

Леговані конструкційні стали маркірують цифрами і літерами. Двухзначные цифри, наведені на початку марки, вказують середнє зміст вуглецю в сотих частках відсотка, літери праворуч від цифри позначають легуючий елемент. Приклад, сталь 12Х2Н4А містить 0.12% З, 2% Cr, 4% Ni і належить до високоякісним, потім указыКонструкционные (машинобудівні) цементируемые (нитроцементуемые) леговані стали.

Для виготовлення деталей, упрочняемых цементацией, застосовують низкоуглеродистые (0.15−0.25% З) стали. Зміст легуючих елементів в сталях повинно бути занадто високою, але має забезпечити необхідну прокаливаемость поверхневого шару і сердцевины.

Хромистые стали 15Х, 20Х призначені виготовлення невеликих виробів простий форми, цементируемых на глибину 1.0−1.5мм. Хромистые стали проти вуглецевими мають вищими прочностными властивостями при деякою меншою пластичності в серцевині і кращої міцності в цементируемом шарі., вразлива щодо перегріву, прокаливаемость невелика.

Сталь 20Х — sв=800МПа, s0.2=650МПа, d=11%, y=40%.

Хромованадиевые стали. Легування хромистой стали ванадієм (0.1−0.2%) покращує механічні властивості (сталь 20ХФ). З іншого боку, хромованадиевые менш схильні до перегріву. Використовують лише виготовлення порівняно невеликих деталей.

Хромоникелевые стали застосовуються значних деталей відповідального значення, відчувають при експлуатації значні динамічні навантаження. Підвищена міцність, пластичність і в’язкість серцевини і цементированного шару. Стали малочувствительны до перегріву при тривалої цементації і схильні до перенасичення поверхневих верств углеродом Сталь 12Х2Н4А — sв=1150МПа, s0.2=950МПа, d=10%, y=50%.

Хромомарганцевые стали застосовують у часто замість дорогих хромоникелевых. Але вони менш стійкі до перегріву і мають меншу в’язкість проти хромоникелевыми.

У автомобільної і тракторної промисловості, в станкостроении застосовують стали 18ХГТ і 25ХГТ.

Сталь 25ХГМ — sв=1200МПв, s0.2=1100МПа, d=10%, y=45%.

Хромомарганцевоникелевые стали. Підвищення прокаливаемости та міцності хромомарганцевых сталей досягається додатковим легированием їх никелем.

На ВАЗі широко застосовують стали 20ХГНМ, 19ХГН і 14ХГН.

Після цементації ці стали мають високі механічні свойства.

Сталь 15ХГН2ТА — sв=950МПа, s0.2=750МПа, d=11%, y=55%.

Стали, леговані бором. Бор збільшує прокаливаемость стали, робить сталь чутливої до перегреву.

У промисловості для деталей, що працюють у умовах зносу при терті, застосовують сталь 20ХГР, і навіть сталь 20ХГНР.

Сталь 20ХГНР — sв=1300МПа, s0.2=1200МПа, d=10%, y=09%.

3. Конструкційні (машинобудівні) улучшаемые леговані стали.

Стали мають високий межа плинності, малу чутливість до концентраторам напруг, в виробах, працюючих при багаторазовому додатку навантажень, високий межа витривалості і достатній запас в’язкості. З іншого боку, улучшаемые стали мають хорошою прокаливаемостью і малої чутливістю до відпускної хрупкости.

За повної прокаливаемости сталь має кращі механічні властивості, особливо опір тендітному руйнації - низький поріг хладноломкости, високе значення роботи розвитку тріщини КСТ і в’язкість руйнації К1с.

Хромистые стали 30Х, 38Х, 40Х і 50Х застосовують для средненагруженных деталей невеликих розмірів. Зі збільшенням змісту вуглецю зростає міцність, але знижуються пластичність і в’язкість. Прокаливаемость хромистых сталей невелика.

Сталь 30Х — sв=900МПа, s0.2=700МПа, d=12%, y=45%.

Хромомарганцевые стали. Спільне легування хромом (0.9−1.2%) і марганцем (0.9−1.2%) дозволяє їм отримати почав із досить високої міцністю і прокаливаемостью (40ХГ). Проте хромомарганцевые стали мають знижену в’язкість, підвищений поріг хладноломкости (від 20 до -60°С), схильність до відпускної тендітності та зростання зерна аустеніту при нагреве.

Сталь 40ХГТР — sв=1000МПа, s0.2=800МПа, d=11%, y=45%.

Хромокремнемарганцевые стали. Високим комплексом властивостей мають хромокремнемарганцевые стали (хромансил). Стали 20ХГС, 25ХГС і 30ХГС мають міцні і хорошою свариваемостью. Стали хромансил застосовують й у вигляді листів, і труб для відповідальних зварних конструкцій (літакобудування). Стали хромансил схильні до оборотного відпускної тендітності і обезуглероживанию при нагреве.

Сталь 30ХГС — sв=1100МПа, s0.2=850МПа, d=10%, y=45%.

Хромоникелевые стали мають високої прокаливаемостью, хорошою міцністю і в’язкістю. Вони застосовуються виготовлення великих виробів складної конфігурації, працюючих при динамічних і вібраційних нагрузках.

Сталь 40ХН — sв=1000МПа, s0.2=800МПа, d=11%, y=45%.

Хромоникелемолибденовые стали. Хромоникелевые стали мають схильністю до оборотного відпускної крихкістю, усунення якої чимало людей деталі невеликих розмірів з цих сталей охолоджують після високого відпустки в олії, причому більше великі деталі у питній воді усунення цього дефекту стали додатково легируют молібденом (40ХН2МА) чи вольфрамом.

Сталь 40ХН2МА — sв=1100МПа, s0.2=950МПа, d=12%, y=50%.

Хромоникелемолибденованадиевые стали мають міцні, пластичністю і в’язкістю і низьким порогом хладноломкости. Цьому сприяє високий вміст нікелю. Недоліками сталей є труднощі їх опрацювання різанням і велика схильність до утворення флокенов. Стали застосовують виготовлення найвідповідальніших деталей турбін і компресорних машин.

Сталь 38ХН3МФА — sв=1200МПа, s0.2=1100МПа, d=12%, y=50%.

Заключение

.

Усі метали і сплави, застосовувані нині у техніці, можна розділити на дві основні групи. До першої відносять чорний метал — залізо і всі його сплави, у яких вона становить основну частину. Цими сплавами є чавуни і вони. До другої групи відносять кольорові метали та його сплави. Їм таку назву оскільки мають різну окраску.

Однак понад широке застосування мають сплави металів. До сплавів ставляться системи, які з двох або кількох металів, і навіть з металів і неметаллов, які мають властивості, властивими металевому состоянию.

Сплави найчастіше мають ціннішими властивостями, ніж чисті метали. Важливе значення мають різні види сталей (з посад голів заліза з вуглецем): використовуючи легирующие елементи (хром, нікель, ванадій, молібден, вольфрам, титан, марганець та інших.), можна одержувати сплави із наперед заданими свойствами.

Список використаної литературы.

1. Матюнин В. М. Карпман М.Г., Фетисов Г. П. Матеріалознавство й технологія металів — Вищу школу Рік: 2002 2. Фетисов Г. П. Матеріалознавство й технологія металів — Вищу школу, 2000.

3. Ю. М. Лахтин, В. П. Леонтьева «Матеріалознавство» «Технологія металів і матеріалознавство» під редакцією к.т.н. Л. Ф. Усовой. 4. Гуляєв О.П. металознавство. 5. Лахтин Ю. М. Материаловедение.