Материалы (стр. 3 из 4)

В точке S при содержании 0,8%С и при температуре 727°С весь аустенит распадается и одновременно кристаллизуется тонкая механическая смесь феррита и цементита - перлит.

Линия PSK соответствует окончательному распаду аустенита и образованию перлита

AS(0.8%C)

ФP(0.02%C)+ЦК(6Ю67%С)

А(0.8)

П(0.8)перлит

В области ниже линии PSK никаких изменений структуры не происходит.

Структурные превращения в сплавах, находящихся в твердом состоянии, вызваны следующими причинами: изменением растворимости углерода в железе в зависимости от температуры сплава (QP и SE), полиморфизмом железа (PSK) и влиянием содержания растворенного углерода на температуру полиморфных превращений (растворение углерода в железе способствует расширению температурной области существования аустенита и сужению области феррита).

Диаграмма стабильного равновесия Fe - Fе3С, обозначенная на графике пунктиром, отображает возможность образования высокоуглеродистой фазы - графита - на всех этапах структурообразования в сплавах с повышенным содержанием углерода. Диаграмма состояния стабильной системы железо - графит отличается от метастабильной системы железо-цементит только в той части, где в фазовых равновесиях участвует высокоуглеродистая фаза (графит или цементит).

На диаграмме состояния различают две области: стали и чугуны. Условия принятого разграничения - возможность образования ледебурита (предельная растворимость углерода в аустените):

стали - до 2,14% С, не содержат ледебурита;

чугуны - более 2,14% С, содержат ледебурит.

В зависимости от содержания углерода (%) железоуглеродистые сплавы получили следующие названия:

менее 0,83 - доэвтектоидные стали;

0,83 - эвтектоидные стали;

0,83...2 - заэвтектоидные стали;

2...4,3 - доэвтектические чугуны;

4,3...6,67 - заэвтектические чугуны.

Сплавляя железо с углеродом и варьируя содержание компонентов, получают сплавы с различными структурой и свойствами.

Доэвтектоидная сталь (0.7%C) отмечаем заданный спав вертикалью I на диаграмме состояния и строим кривую нагрева.

По кривой нагрева мы можем определить какие изменения происходят в сплаве при нагреве до определенной температуры 1600°С. До точки 1 сплав находится в жидком состоянии при 1490 из жидкого состояния начинают выделяться кристаллы аустенита состава 1’

По мере охлаждения в интервале температур 1-2 происходит выделение кристаллов аустенита переменного состава, концентрация которых определяется по линии солидус от точки 1’до точки 2

Жидкая фаза обогащается углеродом концентрация которого меняется по линии ликвидус от 1 до 2’, формула Ж12’

А1’2. В точке 2 заканчивается первичная кристаллизация и сплав имеет однофазную структуру А аустенит, при понижении температуры до точки 3 начинается вторичная кристаллизация аустенит превращается в феррит по формуле А+Ф34 Ф+П при достижении точки 9 состав смеси Ф+П примет эвтектоидную концентрацию точки (S, 0.8%C), и при постоянной температуре будет превращаться в феррит+перлит площадка на кривой. Концентрация фаз Ж2.14+А0.6 ОВКЖ=0.7-0,6/2,14-0,6*100=6,94% овкА=2,14-0,7/2,14-0,6*100=93,5% концентрация углерода в жидкой фазе при температуре 1400˚С

2,14% С, твердой фазе 0,6% С

6.Углеродистые стали У10 и 35.

Сталь У10 инструментальная сталь значит, при термообработке нам нужно добиться высокй твердости. Такие свойства как пластичность нас не интересуют значит проводим не полную закалку П

A+ЦII МЗАК +Аост+ЦII т.к сталь заэвтектоидная нагреваем до температуры АС1+30-50°С, после закалки проводим низкий отпуск, т.к при нагреве свыше 200°С происходит полный отпуск и теряется твердость, для снятия внутренних напряжений после закалки. При низком отпуске твердость практически не падает. Температура отпуска 150-200°C выдержка 1-2.5 часа структура мартенсит отпуска превращения при отпуске до 200°С

Мзак

Мотп. Сталь 35 относится к среднеуглеродистым сталям и закаливается слабо.Сталь доэвтектоидная значит применяем полную закалку Ф+П А МЗАК нагреваем сталь до температуры АС3+30-50°С и охлаждаем получаем структуру мартенсит закалки. После закалки нужно произвести отпуск стали в условиях сказано, что после отпуска структура мартенсит отпуска значит применяем низкий отпуск 150-200°C выдержка 1-2.5 часа структура мартенсит отпуска. После закалки сталь У10 имеет структуру ЦII+М твёрдость цементита выше чем мартенсита, а сталь 35 имеет структуру мелкозернистого мартенсита, отсюда твёрдость У8 выше твёрдости Стали 35.Сталь У10 имеет больше углерода чем Сталь35, отсюда выше её твёрдость.

7. Расшифровки марок данных сталей и их свойства.

Легирующие элементы

Хром - повышает твердость, коррозионностойкость;

Никель - повышает прочность, пластичность, коррозионностойкость;

Вольфрам - увеличивает твердость и красностойкость, т.е. способность сохранять при высоких температурах износостойкость;

Ванадий - повышает плотность, прочность, сопротивление удару, истиранию;

Кобальт - повышает жаропрочность, магнитопроницаемость;

Молибден - увеличивает красностойкость, прочность, коррозионностойкость при высоких температурах;

Марганец - при содержании свыше 1 процента увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок;

Титан - повышает прчность, сопротивление коррозии;

Алюминий - повышает окалиностойкость;

Ниобий - повышает кислотостойкость;

Медь - уменьшает коррозию.

4Х5МФС

Классификация: Сталь инструментальная штамповая, теплостойкая. Углерода 0.4%,хрома 5%,молибдена 1%, ванадия 1%, кремния 1%

Применение: молотовые штампы паровоздушных и пневматических молотов с массой падающих частей до 3 т при деформации легированных конструкционных и нержавеющих сталей, прессовый инструмент для обработки алюминиевых сплавов, вставки и пуансоны для высадки на горизонтально-ковочных машинах.

По качеству: качественная

По структуре: мартенситного класса

Термическая обработка: Закалка 1000 С, масло. Отпуск 560 С, 2 ч., δВ 1710 МПа, HB241,δ12%

Структура после ТО: сорбит отпуска

Химический состав:

C	0.32 - 0.4
Si	0.9 - 1.2
Mn	0.2 - 0.5
Ni	до 0.35
S	до 0.03
P	до 0.03
Cr	4.5 - 5.5
Mo	1.2 - 1.5
V	0.3 - 0.5
Cu	до 0.3

ХВ5

Классификация Сталь инструментальная легированная, высоко углеродистая содержание углерода более 1%, хрома 1%, вольфрама 5%

Применение: : для прошивных пуассонов,инструментов для чистового резания твердых материалов с небольшой скоростью и граверных работ.

По качеству: качественная т.к содержание вредных примесей не более 0.04 % .

По структуре: перлит + цементит вторичный П+ЦII перлитного класса

Термическая обработка: Термическая обработка инструментальных сталей, как правило, включает закалку и низкий отпуск получают структуру мартенсит отпуска δВ 250...350 МПа , 285 HB, δ= 3 %

Химический состав:

C	1.25 - 1.45
Si	0.15 - 0.35
Mn	0.15 - 0.4
Ni	до 0.35
S	до 0.03
P	до 0.03
Cr	0.4 - 0.7
W	4.8-5.3
V	0.15 - 0.3
Cu	до 0.3

36Х2Н2МФА

Характеристика материала Данный материал является легированной сталью марки 36Х2М2МФА, которая содержит 0.36% С, хрома 2%, никеля 2%, молибдена 1%, ванадия 1%

Классификация Сталь конструкционная легированная улучшаемая

Применение: Для крупных ответственных деталей-дисков, крепежных болтов и т. д.

По качеству: высококачественная

По структуре: феррит+перлит мартенситного класса

Термическая обработка: Закалка 850 С, охлаждение в масле. высокий отпуск 600 С охлаждение на воздухе.

δв 1150 МПа, δв 17%, HB = 269

Структура после ТО: сорбит отпуска

Химический состав:

10Х14АГ15

Данный материал является легированной сталью марки 10Х14АГ5 с содержанием С до 0.1%, хрома 14%, азота 1%,марганца15%

Классификация : Сталь коррозионно-стойкая обыкновенная.

По качеству: обыкновенного качества

По структуре: феррит +перлит Ф+П, мартенситный класса

Применение: для немагнитных деталей, работающих в слабоагрессивных средах. для немагнитных деталей, работающих в слабоагрессивных средах; предметов домашнего обихода; легких конструкций, соединяемых точечной сваркой

Термообработка: Закалка 1050°C в воде, высокий отпуск δВ 700-860 МПа , δ 46%, 230 HB,

Структура после ТО: сорбит отпуска

Химический состав:

C	до 0.1
Si	до 0.8
Mn	4.5-5.3
Ni	до 0.6
S	до 0.03
P	до 0.045
Cr	13 - 15
N	0.15 - 0.25
Ti	до 0.2
Cu	до 0.3