Коррозионно-стойкие стали. Приведите примеры. Особенности легирования

 

8.Классификация инструментальных сталей. Привидите примеры и примерный хим состав.

 

Инструмента́льная углеро́дистая сталь — сталь с содержанием углерода от 0,7 % и выше. Эта сталь отличается высокой твёрдостью и прочностью (после окончательной термообработки) и применяется для изготовления инструмента. Инструментальная углеродистая сталь делится на качественную и высококачественную. Содержание серы и фосфора в качественной инструментальной стали — 0,03 % и 0,035 %, в высококачественной — 0,02 % и 0,03 % соответственно.

Классификация инструментальных сталей

Инструментальные стали делятся на четыре категории

• Пониженной прокаливаемости (преимущественно углеродистые)
• Повышенной прокаливаемости (легированные)
• Штамповые стали
• Быстрорежущие

 

Например:

• У7, У7А Для обработки дерева: топоров, колунов, стамесок, долот; пневматических инструментов небольших размеров: зубил, обжимок, бойков; кузнечных штампов; игольной проволоки; слесарно-монтажных инструментов: молотков, кувалд, бородок, отвёрток, комбинированных плоскогубцев, острогубцев, боковых кусачек и др.
• У8, У8А, У8Г, У8ГА, У9, У9А Для изготовления инструментов, работающих в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки; обработки дерева: фрез, зенковок, поковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых; накатных роликов, плит и стержней для форм литья под давлением оловянно-свинцовистых сплавов.
• У10А, У12А Для сердечников.
• У10, У10А Для игольной проволоки.
• У10, У10А, У11, У11А Для изготовления инструментов, работающих в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки; обработки дерева: пил ручных поперечных и столярных, пил машинных столярных, сверл спиральных; штампов холодной штамповки (вытяжных, высадочных, обрезных и вырубных) небольших размеров и без резких переходов по сечению;
• У12, У12А Для метчиков ручных, напильников, шаберов слесарных; штампов для холодной штамповки обрезных и вырубных небольших размеров и без переходов по сечению, холодновысадочных пуансонов и штемпелей мелких размеров, калибров простой формы и пониженных классов точности.
• У13, У13А Для инструментов с повышенной износостойкостью при умеренных и значительных удельных давлениях (без разогрева режущей кромки); напильников, бритвенных лезвий и ножей, острых хирургических инструментов, шаберов, гравировальных инструментов.

 

9.Приведите примерный хим состав  сталей 08кп и У8. К каким классам  они относятся, приведите их примерное  назначение.

Характеристика материала сталь 08кп

Марка: 08кп

Заменитель: 08

Классификация: Сталь конструкционная, углеродистая, качественная

Применение: для прокладок, шайб, вилок, труб, а также деталей, подвергаемых химико-термической обработке — втулок, проушин, тяг.

 

Хим состав в % материала сталь 08кп

С - 0.05-0.11, Si - до 0.03, Mn - 0.25-0.5, Ni - до 0.25, S - до 0.04, P - до 0.035, Cr - до 0.1, Cu - до 0.25, As - до 0.08

Характеристика стали У8

Марка: У8

Заменитель: У7, У10

Классификация: Сталь инструментальная углеродистая

Примечание: для инструмента, работающего в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: фрез, зенковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых, накатных роликов, кернеров, отверток, комбинированных плоскогубцев, боковых кусачек.

Химический состав в % стали У8.

C - 0.76-0.83, Si - 0.17-0.33, Mn - 0.17-0.33, Ni - до 0.25, S - до 0.028,P - до 0.03, Cr - до 0.2, Cu - до 0.25

 

10. Дайте  полную характеристику стали 110Г13Л. Приведите примерный химический  состав.

110Г13Л-сталь Годфильда. 1,10% С, 12% Mn, 1% Si, остальное железо. Применение:медицинская сталь, рельсовая.

 

11. Дайте  полную характеристику стали 30Х13. Примерный химический состав.

30Х13-хромистая сталь. 0,3%С, 13% Cr, остальное железо.

 

12. Приведите  примерный хим состав сталей 10 и У10А. К каким классам относится, привести примерное назначение.

У10А-углировистая сталь, высококачественная. 1%С, остальное железо. Для: сердечников, игольной проволоки, для режущего инструмента.

10-

0,17-0,37% Si, 0,35-0,65% Mn, 0,25% Cu, 0,25%Ni, 0,04%S, 0,07-0,14%С, 0,035%фосфор, 0,08%мышьяк. Для: втулок, шайб, винтов.

 

 

Практическая часть

1. Свойства  и области применения медной  проволоки.

Электропроводность: проводники тока, кабели, обмоточные и установочные провода, провода связи.

 

2. Свойства  и области применения полосового  проката из меди и ее сплавов.

Электропроводность: клеммы, контакты, выключатели.

Теплопроводность: автомобильные радиаторы, бытовые нагреватели.

Сопротивление коррозии: теплообменники, автомобильные радиаторы.

Прочность: пружины, мембраны, клеммы, реле.

Обрабатываемость резанием: детали часов и приборов, ключи, замки.

Штампуемость: гильзы, цоколи ламп, полые изделия, кухонная посуда.

 

3. Медные  и латунные профили. Свойства  и области применения.

Электропроводность и теплопроводность: обмотки мощных электрогенераторов и индукторы печей с водяным охлаждением.

Сопротивление коррозии: сантехническая арматура.

Прочность: клапаны, безыскровые детали для работы в шахтах.

Обрабатываемость резанием: клеммы, корпуса клапанов, балансировочные грузы.

Штампуемость: арматура ванных комнат.

Области применения: электротехника и электроника, машиностроение, транспорт, строительство, производство потребительских товаров.

 

4. Свойства и области применения проволоки из латуни и бронзы.

Свойство: сопротивление коррозии (сетки бумагоделательных машин, очистные щетки, проволока, тормозные колодки). Прочность (пружины). Обрабатываемость резаньем (винты, клеммы). Штампуемость (пружины, заклепки, застежки «молния», булавки, ювелирные изделия, бижутерия).

 

5. Классификация  огнеупорных материалов, применяемых  в цветной металлургии.

По огнеупорности: 1) огнеупорные (t до 1770`),

2. высокоогнеупорные (t до 1770-2000`),
3. высшей огнеупорности (t свыше 2000`).

Так же огнеупоры классифицируются по химическому составу, по характеру активности огнеупора и по химической стойкости.

 

 

6. Характеристика  качества проката тяжелых цветных  металлов.

Качество прокатной продукции включает в себя такие свойства, как: 
прочность; пластичность; хладостойкость; свариваемость; стойкость к коррозии; состояние поверхности; точность размеров поперечного сечения и др характеристики, которые в каждом конкретном случае определяются условиями эксплуатации металлических изделий в конструкциях, машинах, сооружениях.

Основные показатели качества прокатной продукции: 
физико-механические свойства; качество поверхности; геометрия профиля; точность размеров профиля.

 

7. Свойства  меди и ее сплавов, определяющие  основные области их применения.

Медь(Cu) - самый распространенный цв.металл. Имеет высокую тепло- и энергопроводность. Обладает высокими антикоррозийными свойствами(чистая Cu) при нормальных атмосферных условиях, в пресной и морской воде и других агрессивных средах. В зависимости от атмосферы меняется ее цвет. Медь не устойчива в аммиаке и сернистых газах.

Медь легко поддаётся обработке давлением и пайкой, полировке. Обладая невысокими литейными свойствами, медь тяжело режется, но хорошо сваривается.

Сплавы, содержащие в своём составе медь, обладают высокими антикоррозийными свойствами, хорошо сопротивляются износу и имеют высокие технические и механические характеристики.

Области применения: электротехника и электроника, машиностроение, транспорт, строительство, производство потребительских товаров.

 

8. Свойства  меди и ее сплавов, используемые  в строительстве. Приведите примеры.

Электропроводность: проводники тока — ЛЭП и внутренняя разводка в зданиях.

Теплопроводность: системы отопления, воздушные кондиционеры.

Сопротивление коррозии:кровля, водопровод, дренаж.

Мех. и антифрикционные св-ва: подшипники и узлы трения.

Эстетические: декоративные элементы фасадов и витрин, кровля зданий.

 

9. Классификация  проката тяжелых цветных металлов(по твердости). Объяснить.

Медный прокат: электротехническая промышленность, автомобили, тракторы, с/х машиностроение, транспорт, энергетическое и танкостроение, оборонная промышленность, товары народного потребления.

Латунный прокат: автомпром, тракторы, електротехническая пром-ть, теплоэнергетика, теплообменники.

Бронзовый прокат: автопром, тракторы, с/х машиностроение, подшипники.

Медно-никелевый прокат: спец.машиностроение, в троллейно-конт. Технике, посуда, столовые приборы, худож.изделия, производство монет.

 

10. Сплавы  на основе меди. Классификация, маркировка, области применения.

Сплавы, содержащие в своём составе медь, обладают высокими антикоррозийными свойствами, хорошо сопротивляются износу и имеют высокие технические и механические характеристики.

Маркировка: А – алюминий, Мц – марганец, С – свинец, Б – бериллий, 
Мг – магний, Ср – серебро, Ж – железо, Мш – мышьяк, 
Су – сурьма, К(иногда М) – кремний, Н – никель, Т – титан, 
Кд – кадмий, О – олово, Ф – фосфор, Х – хром, 
Ц - цинк

Примеры: 
БрА9Мц2Л - бронза, содержащая 9% алюминия, 2% Mn, остальное Cu ("Л"' указывает, что сплав литейный); 
ЛЦ40Мц3Ж - латунь, содержащая 40% Zn, 3% Mn, ~l% Fe, остальное Cu; 
Бр0Ф8,0-0,3 - бронза на ряду с медью содержащая 8% олова и 0,3% фосфора;

Л96 - латунь содержащая 96% Cu и ~4% Zn (томпак); 
Лб3 - латунь содержащая 63% Cu и -37% Zn.

Сплавы меди: 1) Бронза - сплав меди с алюминием, кремнием, оловом, бериллием и другими элементами, кроме цинка и никеля. Бронзы бывают алюминиевыми, кремниевыми, оловянными, бериллиевыми и т.д. – в зависимости от легирующего элемента.

Все бронзы подразделяются на оловянные и безоловянные:  Оловянные бронзы - применяются в химической промышленности и в качестве антифрикционных материалов благодаря высоким антикоррозийным и антифрикционным свойствам. Марк-ка: Бр. (БрО10, БрОЦ4, БрО10Ф1).

Безоловянные бронзы(литейные) – двойные или многокомпонентные бронзы без олова, в состав которых входят такие элементы как марганец, алюминий, свинец, железо, кремний, бериллий.  (БрА7, БрБ2, БрС30).

Алюминиевые бронзы обладают высокими технологическими и механическими свойствами, коррозийной стойкостью в условиях тропического климата и в морской воде.

Кремнистые бронзы. Кремний, входящий в состав бронзы (до 3,5%), повышает её пластичность и прочность.

Бериллиевыне бронзы обладают высокой прочностью благодаря термической обработке. Для них характерны высокие характеристики упругости, предела текучести и временного сопротивления, устойчивы к коррозии.

Свинцовые бронзы представляют собой сплавы, состоящие из включения свинца, который практически не растворяется в меди, и кристаллов меди, имеют высокие антифрикционные свойства.

 

2) Латунь - сплав меди с цинком, процентное содержание цинка до 45%.

2 группы: 1) Деформируемые; 2) Литейные.

Деформируемые:  1) двухкомпонентные(Cu и Zn): Л90 — топмак, Л62 — латунь патронная.

2. многокомпонентные(легированные или специальные): ЛС59-1 — латунь(59),свинец(1), ЛЦ16К4.
4. Простые латуни - двухкомпонентные латуни обозначаются заглавной буквой «Л», за которой следует двузначная цифра, определяющая среднее значение процентного содержания меди в сплаве (Л80-латунь, в состав которой входит 80% меди и 20% цинка). Специальные латуни - маркировка начинается с заглавной буквы «Л», после которой обозначается последовательность легирующих элементов сплава (за исключением цинка) и их процентное содержание, начиная с преобладающего в сплаве элемента. Количество цинка определяется в соответствии с разницей от 100%.

 

Повышение кол-ва Zn удешевляет латуни, улучшает их обрабатываемость резанием, противостояние износу. Но уменьшается тепло- и электропроводность.

Примеси повышают твердость и снижают пластичность латуни. Особо вредные — свинец и висмут(эффект красноломкости).

Деформируемые латуни выпускают в виде холоднокатанных полуфабрикатов(полосы,ленты,проволока), из кот изгот-т детали методом глубокой вытяжки. Литейные латуни исп-т для получения цельно-литой арматуры, деталей приборов, гребных винтов и тд.