Опишите износоустойчивые стали их область применения на железнодорожном транспорте. Расшифруйте марки сплавов 08Х18Н10 У12 50 БрОЦС-6-6-3

Задача 38

Опишите износоустойчивые стали их область применения на железнодорожном транспорте. Расшифруйте марки сплавов: 08Х18Н10 У12 50 БрОЦС-6-6-3

 

08Х18Н10 - Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная

0,8 – содержание углерода в десятых долях 0,8%

Х18 – процентное содержание хрома 18%

Н10 – процентное содержание никеля 10%

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
до 0.08	до 0.8	до 2	9 - 11	до 0.02	до 0.035	17 - 19	до 0.3

Заказать выполнение индивидуального задания

 

Применение: сварная аппаратура, работающая в средах повышенной агрессивности, теплообменники, муфели, трубы, детали печной арматуры, электроды искровых зажигательных свечей; сталь аустенитного класса

Легирование хромом

Стремление хром образовывать карбиды является средним среди других карбидообразующих легирующих элементов. При низком соотношении Cr/C содержания хрома по отношению к железу образуется только цементит вида (Fe,Cr)₃C. С увеличением отношения содержания хрома и углерода в стали Cr/C появляются хромистые карбиды вида (Cr,Fe)₇C₃ или (Cr,Fe)₂3C₆ или оба. 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 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. Хром по праву считается самым важным легирующим элементом в сталях. Добавление хрома в стали побуждает примеси, такие как фосфор, олово, сурьма и мышьяк сегрегировать к границам зерен, что может вызвать в сталях отпускную хрупкость.

Легирование никелем

Никель не образует в сталях карбидов. В сталях он является элементом, способствующим образованию и сохранению аустенита. Никель повышает упрочняемость сталей. В комбинации с хромом и молибденом никель еще больше повышает способность сталей к термическому упрочнению, способствует повышению вязкости и усталостной прочности сталей. Растворяясь в феррите никель повышает его вязкость. Никель увеличивает сопротивление коррозии хромоникелевых аустенитных сталей в неокисляющих кислотных растворах.

 

У12- Сталь инструментальная углеродистая

12 – содержание углерода в десятых долях 1,2%

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
1.16 - 1.23	0.17 - 0.33	0.17 - 0.33	до 0.25	до 0.028	до 0.03	до 0.2	до 0.25

Применение: режущие инструменты, работающие в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: метчики ручные, метчики машинные мелкоразмерные, плашки для круппов, развертки мелкоразмерные, надфили, измерительный инструмент простой формы: гладкие калибры, скобы.

 

Влияние углерода на свойства сталей

Углерод является главным упрочняющим элементом во всех сталях, кроме аустенитных нержавеющих сталей и некоторых других высоколегированных сталей. Упрочняющий эффект углерода состоит из упрочнения твердым раствором и упрочнения за счет дисперсного выделения карбидов. С увеличением содержания углерода в стали ее прочность увеличивается, но пластичность и свариваемость снижается.

Углерод имеет умеренную тенденцию к макросегрегации в ходе кристаллизации. Макросегрегация углерода обычно проявляется более значительно, чем у всех других легирующих элементов. Углерод имеет сильную тенденцию сегрегировать на дефектах в сталях, таких как границы зерен и дислокации. Карбидообразующие элементы могут взаимодействовать с углеродом и образовывать «легированные» карбиды.

 

Влияние марганца на свойства сталей

Марганец присутствует практически во всех сталях в количестве от 0,30 % и более. Марганец применяют для удаления из стали кислорода и серы. Он имеет меньшую тенденцию к сегрегации, чем любой другой легирующий элемент. Марганец благоприятно влияет на качество поверхности во всем диапазоне содержания углерода, за исключением сталей с очень низким содержанием углерода, а также снижает риск красноломкости. Марганец благоприятно влияет на ковкость и свариваемость сталей.

Марганец не образует своего карбида, а только растворяется в цементите и образует в сталях легированный цементит. Марганец способствует образованию аустенита и поэтому расширяет аустенитную область диаграммы состояния. Большое содержание марганца (более 2 %) приводит к возрастанию тенденции к растрескиванию и короблению при закалке. Присутствие в сталях марганца поощряет такие примеси как фосфор, олово, сурьма и мышьяк сегрегировать к границам зерен с возникновением отпускной хрупкости.

 

50 - Сталь конструкционная углеродистая качественная

Где значение 50 содержание углерода в сотых долях 0,5%

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
1.16 - 1.23	0.17 - 0.33	0.17 - 0.33	до 0.25	до 0.028	до 0.03	до 0.2	до 0.25

 

Применение: зубчатые колеса, прокатные валки, штоки, тяжело нагруженные валы, оси, бандажи, малонагруженные пружины и рессоры, лемехи, пальцы звеньев гусениц, муфты сцепления коробок передач, корпуса форсунок и другие детали, работающие на трение

Данная сталь обусловлена влиянием углерода и марганца их влияние описано см. выше.

 

БрОЦС-6-6-3.

Бр – класс сплава бронза (оловяннистая)

О – олово 6%

Ц – цинк 6%

С – свинец 3%

Остальное медь и постоянные примеси

Применение

Детали трения, работающие в условиях смазки при средних нагрузках и скоростях скольжения, втулки и арматура агрегатов.

 

Олово на механические свойства меди влияет аналогично цинку: повышает прочность и пластичность. Сплавы меди с оловом обладают высокой антикоррозионной стойкостью и хорошими антифрикционными свойствами. Оловянная бронза хорошо обрабатывается давлением и резанием.

Цинка добавляют до 6 %, в этом количестве он почти не изменяет свойств бронз, но делает их дешевле. Оловянная бронза с добавлением цинка называется «адмиралтейской бронзой» и обладает повышенной короззионной стойкостью в морской воде. Из нее делались, например, астролябии и другие штурманские инструменты для мореплавания.

Легирование фосфором повышает механические, технологические, антифрикционные характеристики оловянных бронз. Наличие фосфора обеспечивает хорошую жидкотекучесть.

Легирование свинцом увеличивает плотность бронз, улучшает антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием, однако при этом снижаются механические свойства [1, 4, 9].

 

Список использованных источников

 

1 Гуляев, А.П. Металловедение / А.П. Гуляев. – М. : Металлургия, 1997. – 647 с.

2 Лахтин, Ю.М. Материаловедение / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева – М. : Машиностроение, 1980. – 494 с.

3 Берлин, В.И. Транспортное материаловедение / В.И. Берлин, Б.В. Захаров, П.А. Мельниченко. – М. : Транспорт, 1982. – 287 с.

4 Металловедение и термическая обработка стали : справочник. В 3 т. Т. 1. Методы испытаний и исследования / под ред. М.Л. Бернштейна, А.Г. Рахштадта. – М. : Металлургия, 1983. – 352 с.

5 Геллер, Ю.А. Материаловедение. Методы анализа, лабораторные работы и задачи / Ю.А. Геллер, А.Г. Рахштадт. – М .: Металлургия, 1984. – 384 с.

6 Самоходский, А.И. Лабораторные работы по металловедению и термической обработке металлов / А.И. Самоходский, М.Н. Кунявский. – М. : Машиностроение, 1981. – 174 с.

7 Технология конструкционных материалов : терминологический справочник / сост. П.А. Аверченко. – Киев : Высшая школа, 1984. – 112 с.

8 Материаловедение и технология конструкционных материалов для железнодорожной техники / под ред. Н.Н. Воронина. – М. : Маршрут, 2004. – 454 с.

9 Самойленко, А.М. Основы выбора материала и методы термообработки для деталей подвижного состава : учеб. пособие / А.М. Самойленко. – Ростов н/Д : РГУПС, 1997.