Стали, чугуны и цветные металлы. Классификация и маркировка.. Реферат. Технология машиностроения.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Стали, чугуны и цветные металлы. Классификация и маркировка.
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Министерство образования Российской Федерации.
Профессионально-техническое училище №13.
1. Классификация и маркировка
сталей.
2. Классификация и маркировка
чугунов.
3. Классификация и маркировка
цветных металлов.
Используемые в технике металлы принято подразделять
на две основные группы – черные и цветные. К черным металлам относят железо и
его сплавы (чугун, сталь, ферросплавы). Остальные металлы и их сплавы
составляют группу цветных.
Из металлов особое значение
имеют железо и его сплавы, являющиеся до настоящего времени основным
машиностроительным материалом. В общемировом производстве металлов свыше 90%
приходится на железо и его сплавы. Это связано с тем, что железные руды широко
распространены в природе, а производство чугуна и стали сравнительно дешево и
просто.
Наряду с черными металлами важное значение в технике
имеют и цветные металлы. Это объясняется рядом важных физико – химических
свойств , которыми не обладают черные металлы. Наиболее широко используют в
самолетостроении, радиотехнике, электронике и в других отраслях промышленности
медь , алюминий, магний, никель ,титан, вольфрам и другие цветные металлы.
1. Классификация и маркировка сталей
Сталями принято называть сплавы железа с углеродом,
содержание до 2,14% углерода. Кроме того, в состав сплава обычно входят
марганец, кремний, сера и фосфор; некоторые элементы могут быть введены для
улучшения физико-химических свойств специально (легирующие элементы).
Стали, классифицируют по самым различным признакам.
Мы рассмотрим следующие:
В зависимости от химического состава различают стали
углеродистые (ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75) и легированные (ГОСТ 4543-71, ГОСТ
5632-72, ГОСТ 14959-79). В свою очередь углеродистые стали могут быть:
A) малоуглеродистыми, т. е. содержащими углерода
менее 0,25%;
Б) среднеуглеродистыми, содержание углерода
составляет 0,25-0,60%
B) высокоуглеродистыми, в которых концентрация
углерода превышает 0,60%
Легированные стали подразделяют на:
а)
низколегированные содержание легирующих элементов до 2,5%
б)
среднелегированные, в их состав входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;
в)
высоколегированные , которые содержат свыше 10% легирующих элементов.
1) конструкционные, предназначенные для изготовления
строительных и машиностроительных изделий.
2) Инструментальные, из которых изготовляют
режущий, мерительный, штамповый и прочие инструменты. Эти стали содержат более
0,65% углерода.
3) С особыми физическими
свойствами,
например, с определенными магнитными характеристиками или малым коэффициентом
линейного расширения: электротехническая сталь, суперинвар.
4) С особыми химическими
свойствами,
например, нержавеющие, жаростойкие или жаропрочные стали.
В
зависимости от содержания вредных примесей: серы и фосфора-стали подразделяют
на:
1. Стали обыкновенного качества , содержание до 0.06% серы и
до 0,07% фосфора.
2. Качественные - до 0,035% серы и фосфора
каждого отдельно.
3. Высококачественные - до 0.025% серы и фосфора.
4. Особовысококачественные, до 0,025% фосфора и до
0,015% серы.
По степени удаления кислорода из стали, т. е. По степени её
раскисления, существуют:
1) спокойные стали , т. е., полностью
раскисленные; такие стали обозначаются буквами “сп” в конце марки (иногда буквы
опускаются);
2) кипящие стали - слабо раскисленные;
маркируются буквами "кп";
3) полу спокойные стали,
занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими; обозначаются
буквами "пс".
Сталь обыкновенного качества подразделяется еще и по
поставкам на 3 группы:
1) сталь группы А
поставляется потребителям по механическим свойствам (такая сталь может иметь
повышенное содержание серы или фосфора);
2) сталь группы Б - по
химическому составу;
3) сталь группы В - с
гарантированными механическими свойствами и химическим составом.
В зависимости от нормируемых показателей (предел
прочности ? , относительное удлинение ? %, предел текучести ? т , изгиб в холодном
состоянии) сталь каждой группы делится на категории , которые
обозначаются арабскими цифрами.
Стали обыкновенного качества обозначают буквами
"Ст" и условным номером марки (от 0 до 6) в зависимости от
химического состава и механических свойств. Чем выше содержание углерода и
прочностные свойства стали, тем больше её номер. Буква "Г" после
номера марки указывает на повышенное содержание марганца в стали. Перед маркой
указывают группу стали, причем группа "А" в обозначении марки стали
не ставится. Для указания категории стали к обозначению марки добавляют номер в
конце соответствующий категории, первую категорию обычно не указывают.
Ст1кп2 - углеродистая сталь обыкновенного качества,
кипящая, № марки 1, второй категории, поставляется потребителям по механическим
свойствам (группа А);
ВСт5Г - углеродистая сталь обыкновенного качества с
повышенным содержанием марганца, спокойная, № марки 5, первой категории с
гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В);
Вст0 - углеродистая сталь обыкновенного качества,
номер марки 0, группы Б, первой категории (стали марок Ст0 и Бст0 по степени
раскисления не разделяют).
Качественные стали маркируют следующим
образом:
1) в начале марки указывают
содержание углерода цифрой, соответствующей его средней концентрации;
а)
в сотых долях процента для сталей, содержащих до 0,65% углерода;
05кп – сталь углеродистая качественная, кипящая,
содержит 0,05% С;
60 – сталь углеродистая качественная, спокойная,
содержит 0,60% С;
У7 – углеродистая инструментальная, качественная
сталь, содержащая 0,7% С, спокойная (все инструментальные стали хорошо
раскислены);
У12 - углеродистая инструментальная, качественная
сталь, спокойная содержит 1,2% С;
2)
легирующие элементы, входящие в состав стали, обозначают русскими буквами:
А –
азот К – кобальт Т – титан Б – ниобий М – молибден Ф- ванадий
В –
вольфрам Н – никель Х – хром Г
– марганец
П –
фосфор Ц – цирконий Д – медь Р
– бор Ю – алюминий
Е –
селен С – кремний Ч – редкоземельные металлы
Если после буквы, обозначающей легирующий элемент,
стоит цифра, то она указывает содержание этого элемента в процентах. Если цифры
нет, то сталь содержит 0,8-1,5% легирующего элемента, за исключением молибдена
и ванадия (содержание которых в солях обычно до 0,2-0,3%), а также бора (в
стали с буквой Р его должно быть не менее 0,0010%).
14Г2 – низко
легированная качественная сталь,
спокойная, содержит
приблизительно 14% углерода и до 2,0% марганца.
03Х16Н15М3Б - высоко легированная качественная
сталь, спокойная содержит 0,03% C , 16,0% Cr ,
15,0% Ni , до З,0% Мо, до 1,0% Nb .
Высококачественные
и особовысококачественные стали.
Маркируют, так же как и качественные, но в конце
марки высококачественной стали ставят букву А, (эта буква в середине марочного
обозначения указывает на наличие
азота, специально введённого
в сталь), а
после марки
особовысококачественной - через тире букву "Ш".
У8А - углеродистая инструментальная высоко
качественная сталь, содержащая 0,8% углерода;
30ХГС- III – особовысококачественная
среднелегированная сталь, содержащая 0,30% углерода и от 0,8 до 1,5% хрома,
марганца и кремния каждого.
Отдельные
группы сталей обозначают несколько иначе.
Шарикоподшипниковые стали маркируют буквами
"ШХ", после которых указывают содержание хрома в десятых долях
процента:
ШХ6 - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 0,6%
хрома;
ШХ15ГС - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 1,5%
хрома и от 0,8 до 1,5% марганца и кремния.
Быстрорежущие стали (сложнолегированные)
обозначают буквой "Р", следующая за ней цифра указывает на процентное
содержание в ней вольфрама:
Р18-быстрорежущая
сталь, содержащая 18,0% вольфрама;
Р6М5К5-быстрорежущая
сталь, содержащая 6,0% вольфрама 5,0% молибдена 5,0% кобальта.
Автоматные
стали
обозначают буквой "А" и цифрой, указывающей среднее содержание
углерода в сотых долях процента:
А12 - автоматная сталь, содержащая 0,12% углерода
(все автоматные стали имеют повышенное содержание серы и фосфора);
А40Г
- автоматная сталь с 0,40% углерода и повышенным до 1,5% содержанием
2.Классификация и маркировка чугунов
Чугун отличается от стали по составу – более высоким
содержанием углерода, по технологическим
свойствам – лучшими литейными качествами, малой способностью к пластической
деформации (в обычных условиях не поддается
ковке ). Чугун дешевле стали.
Чугунами называют железоуглеродистые
сплавы с содержанием углерода от 2 до 6,67 %.однако применяемые чугуны содержат
углерода не более 4,3 %, редко _ до 5 %.
Изделия из чугуна получают главным
образом путем литья (чугунные отливки), хотя имеются данные о том, что чугуны
можно при определенных условиях подвергать горячей обработке давлением, после
которой механические свойства чугунов повышаются, приближаясь к свойствам
высококачественной углеродистой конструкционной стали.
Высокие
литейные свойства, хорошая обрабатываемость резанием и небольшая стоимость
обеспечивают широкое применение серых, высокопрочных и ковких чугунов.
Структура
белых чугунов образуется у
железоуглеродистых сплавов, содержащих углерода более 2 %, при их относительно
быстром охлаждении. Важнейшей структурной составляющей белых чугунов,
определяющей их свойства, является ледебурит. При комнатной температуре
ледебурит представляет эвтектическую смесь перлита и цементита. Наибольшее
влияние на свойства белых чугунов оказывает цементит. Чем больше цементита в
структуре белого чугуна, тем выше его твердость и хрупкость.
Применение белых чугунов для деталей машин
ограничено из-за их невысоких литейных свойств и плохой обрабатываемости
резанием. Поэтому белые чугуны используют в основном как предельные (для производства стали), а также для
производства ковких чугунов.
Серые чугуны . Их получают при медленном
охлаждении железоулеродистых сплавов, содержащих углерода более 2 %.
Основной
структурной составляющей серых чугунов, определяющей их свойства, является
графит. Процесс кристаллизации графита называют графитизацией. Графит может
выделяться как непосредственно из жидкого раствора, так и из аустенита и
цементита.
На процесс графитизации ,
кроме скорости охлаждения, температуры нагрева и других технологических
факторов, оказывает влияние содержание различных элементов. Одни элементы, как
кремний , углерод, алюминий, титан, способствуют графитизации, другие, например
, марганец, сера, хром, затрудняют ее и способствуют отбеливанию, т.е.
производству белого чугуна.
Основными элементами, влияющими на графитизацию,
помимо углерода, являются кремний и марганец. Кремний способствует графитизации
и улучшает литейные свойства; его содержание в серых чугунах составляет от 0,5
до 4,5 %. Марганец, наоборот, способствует отбеливанию и ухудшает литейные
свойства; поэтому его содержание в серых чугунах допускается от 0,5 до 1%.Сера
является вредной примесью в чугуне: она
затрудняет графитизацию и ухудшает литейные свойства; в серых чугунах ее
содержание ограничивают 0,07 %.Фосфор в небольших количествах улучшает литейные
свойства чугуна: содержание его
составляет от 0,5 до 1%.В небольших количествах присутствуют также газы.
Структура серых чугунов состоит их стальной основы и
выделений графита. По структуре стальной основы серые чугуны розделяют на
четыре группы:
1) ферритные; структура феррит и графит;
2) ферритно-перлитные; структура феррит, перлит и
графит;
3)перлитные; структура перлит и графит;
4) перлитно-цементитные; структура перлит,
Наибольшее влияние на механические свойства серых
чугунов оказывают выделения графита.
Имея малую прочность, графит ослабляет стальную
основу; его влияние на чугун подобно действию надрезов. Поэтому чем больше
графита в структуре, тем ниже прочность серого чугуна. Однако механические
свойства серого чугуна зависят и не только от количества, но и от формы,
величины и расположения графитных выделений. В серых чугунах выделения графита
имеют форму пластинок. Чем крупнее пластинки графита, тем ниже механические
свойства серого чугуна.
По физико-механическим характеристикам серые чугуны
условно можно разделить на четыре группы: малой прочности, повышенной
прочности, высокой прочности и со специальными свойствами.
Серый чугун малой прочности имеет в основе
микроструктуру феррита или феррита и перлита с пластинчатым графитом. Такой
чугун обладает прочностью на растяжение 300Мпа и соответствует маркам до
СЧ-30.В марке буквы сокращенно обозначают наименование чугуна, а следующая за
ними двухзначная цифра – предел прочности на растяжение.
Серый чугун повышенной прочности имеет перлитную основу и более мелкое, завихренное
строение графита. Он соответствует маркам от СЧ 35 до СЧ 40. Прочность этих чугунов
обеспечивается легированием модифицированием чугуна.
Легированный серый чугун имеет мелкозернистую
структуру небольших количеств никеля и хрома, молибдена, а иногда титана или
меди.
Модифицированный серый чугун имеет однородное строение
по сечению отливки и более мелкую завихренную форму графита. В структуре
отливок из модифицированного серого чугуна не содержится ледебуритного
цементита. Вследствие малого количества вводимого в чугун модификатора его
химический состав практически остается неизменным.
Серые чугуны имеют низкий предел прочности на
растяжение и высокие предел прочности на сжатие и твердость; поэтому их в
основном используют для изготовления деталей, работающих на сжатие и
подвергающихся износу (станины и суппорты станков, стойки и р.) Пластические
свойства серого чугуна низкие. По литейным качествам серые чугуны превосходят
стали. Серые чугуны хорошо обрабатываются резанием.
Ковкий чугун. Ковкий чугун - условное название более
пластичного чугуна по сравнению с серым. Ковкий чугун никогда не куют. Отливки
их ковкого чугуна получают длительным отжигом отливок из белого чугуна с
перлитно - цементитной структурой. При отжиге цементит белого чугуна
распадается с образованием графита хлопьевидной формы.
В зависисимости от структуры
металлической основы различают ковкий
ферритный чугун и ковкий перлитный чугун.
В зависимости от предела прочности
ковкий чугун (ГОСТ 1215 –79) разделяют на следующие марки: КЧ 30 –6 (163), КЧ
33 – 8 (163),КЧ 35-10 (163),КЧ 37 – 12
(163)-ферритные
черносердечные и КЧ 45 – 6 (241),
КЧ
50 – 4 (241), КЧ 56 – 4 (269),КЧ 60 – 3(269), КЧ 63 –2 (269) - перлитные
светлосердечные.
Ковкий
чугун широко применяют в автомобильном, сельскохозяйственном и текстильном
машиностроении. Из него изготовляют детали высокой прочности, способные
воспринимать повторно-переменные и ударные нагрузки и работающие в условиях
повышенного износа. Широкое распространение ковкого чугуна, занимающего по
механическим свойствам промежуточное положение между серым чугуном и сталью, обусловлено
лучшими по сравнению со сталью литейными свойствами исходного белого чугуна,
что позволяет получать отливки сложной формы. Ковкий чугун характеризуется
достаточно высокими антикоррозионными свойствами и хорошо работает в среде
влажного воздуха, топочных газов и воды.
III Классификация и маркировка
цветных сплавов.
Технически чистая медь обладает высокими
пластичностью и коррозийной стойкостью,
малым удельным электросопротивлением и
высокой теплопроводностью. По чистоте медь подразделяют на марки (ГОСТ
859-78):
После обозначения марки указывают способ
изготовления меди: к - катодная, б – бес кислородная, р - раскисленная. Медь
огневого рафинирования не обозначается.
МООк - технически чистая катодная медь, содержащая
не менее 99,99% меди и серебра.
МЗ - технически чистая медь огневого рафинирования,
содержит не менее 99,5%меди и серебра.
Медные сплавы разделяют на бронзы и латуни.
Бронзы- это сплавы меди с оловом (4 - 33% Sn , хотя
бывают без оловянные бронзы), свинцом (до 30% Pb ), алюминием (5-11% AL ),
кремнием (4-5% Si ), сурьмой и фосфором (ГОСТ 493-79 , ГОСТ 613-79,
ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78).
Латуни - сплавы меди с цинком (до 50% Zn ) и
небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца (ГОСТ
15527-70, ГОСТ 17711-80). Медные сплавы предназначены для изготовления деталей
методами литья, называют литейными, а сплавы, предназначенные для
изготовления деталей пластическим деформированием - сплавами ,
обрабатываемыми давлением.
Медные сплавы обозначают начальными буквами их
названия (Бр или Л), после чего следуют первые буквы названий основных
элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие кол-во элемента в процентах.
Приняты следующие обозначения компонентов сплавов:
А – алюминий Мц
- марганец С - свинец Б - бериллий
Мг – магний Ср
– серебро Ж - железо Мш - мышьяк
Су – сурьма К
– кремний Н – никель Т – титан
Кд – кадмий О
– олово Ф – фосфор Х – хром
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;
ЛАМш77-2-0,05 - латунь содержащая 77% Cu , 2% Al ,
0,055 мышьяка, остальное Zn (в обозначении латуни,
предназначенной для обработки давлением, первое число указывает на содержание
меди).
В несложных по составу латунях указывают только
содержание в сплаве меди:
Л96 - латунь содержащая 96% Cu и ~4% Zn
(томпак);
Лб3 - латунь содержащая 63% Cu и -37% Zn .
Алюминий
- легкий металл,
обладающий высокими тепло -
и электропроводностью, стойкий к коррозии. В зависимости от степени
частоты первичный алюминий согласно ГОСТ 11069-74 бывает особой (А999), высокой
(А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.). Алюминий маркируют
буквой А и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0% Al ; буква
"Е" обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния.
А999
- алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% Al ;
А5 -
алюминий технической чистоты, в котором 99,5% алюминия.
Алюминиевые сплавы разделяют на деформируемые
и литейные. Те и другие могут быть не упрочняемые и упрочняемые термической
обработкой.
Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо
обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. Их марки приведены в ГОСТ4784-74.
К деформируемым алюминиевым сплавам не упрочняемым термообработкой, относятся
сплавы системы Al - Mn и AL - Mg : A мц; АмцС; Амг1; АМг4,5; Амг6. Аббревиатура
включает в себя начальные буквы, входящие в состав сплава компонентов и цифры,
указывающие содержание легирующего элемента в процентах. К деформируемым
алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы
системы Al - Cu - Mg с добавками некоторых
элементов (дуралюны, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные
сплавы сложного хим. состава. Дуралюмины маркируются буквой "Д" и
порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8.
Чистый
деформируемый алюминий обозначается буквами "АД" и условным
обозначением степени его чистоты: АДоч (>=99,98% Al ), АД000(>=99,80% А l ), АД0(99,5%
А l ), АД1 (99,30% Al), АД(>=98,80% А l ).
Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ 2685-75) обладает
хорошей жидко-текучестью, имеет сравнительно не большую усадку и предназначены
в основном для фасонного литья. Эти сплавы маркируются буквами "АЛ" с
последующим порядковым номером: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛЗО.
Иногда маркируют по составу: АК7М2; АК21М2, 5Н2,5; АК4МЦ6.
В этом случае "М" обозначает медь. "К" - кремний,
"Ц" - цинк, "Н" - никель; цифра - среднее % содержание
элемента.
Из алюминиевых антифрикционных сплавов (ГОСТ
14113-78) изготовляют подшипники и вкладыши как литьем так и обработкой
давлением. Такие сплавы маркируют буквой "А" и начальными буквами
входящих в них элементов: А09-2, А06-1, АН-2,5, АСМТ. В первые два сплава
входят в указанное количество олова и меди (первая цифра-олово, вторая-медь в %),
в третий 2,7-3,3% Ni и в
четвертый медь сурьма и теллур.
Титан - тугоплавкий металл с невысокой плотностью.
Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных
сталей, поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной
прочности уменьшить массу детали на 40%. Титан хорошо обрабатывается давлением,
сваривается, из него можно изготовить сложные отливки, но обработка резанием
затруднительна. Для получения сплавов с улучшенными свойствами его легируют
алюминием, хромом, молибденом. Титан и его сплавы маркируют буквами
"ВТ" и порядковым номером:
Пять титановых сплавов обозначены иначе:
Магниевые сплавы подразделяют на деформируемые (ГОСТ
14957-76) и литейные (ГОСТ 2856-79). Первые маркируются буквами
"МА", вторые "МЛ". После букв указывается порядковый номер
сплава в соответствующем ГОСТе.
МА1-деформируемый магниевый сплав №1;
«Металловедение и термическая обработка»
Введение. Реферат. Технология машиностроения.
Тема 4. Система показателей и признаков в таможенной статистике
Учебное пособие: Методические указания к семинарским занятиям рпк «Политехник»
Скачать Правильно Оформленный Реферат По Госту
Реферат: Экономика Франции
Реферат: Сравнительный анализ философских концепций С.Радхакришнана и С. Дасгупты
Курсовая Преступления С Двумя Формами Вины
Реферат по теме Правовое обеспечение деятельности профсоюзов
Сочинение: Тема войны в русской поэзии XIX века
Автореферат На Тему Наукове Обґрунтування Медикаментозного Забезпечення Військовослужбовців На Основі Концепції Логістичного Управління
Реферат по теме Гісторыя развіцця ЭВМ электронная пошта
Реферат по теме Экологические проблемы в лесной и деревообрабатывающей промышленности
Реферат: Целевые группы клиентов и их интересы. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа по теме Пододерматит
Курсовая Работа На Тему Статистический Анализ Производства Зерна, Сахарной Свеклы, Подсолнечника
Реферат: Шоссе Энтузиастов. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение На Тему Где Мой Край
Курсовая работа по теме Система наказаний несовершеннолетних и их особенности
Дипломная работа по теме Кадровая политика и стратегия управления персоналом на примере ООО 'Джей-джей маркет'
Реферат: Childbirth Miracle Of Life Essay Research Paper
Реферат по теме Азотная кислота
Реферат: Олимпийское движение в РБ
Реферат: Философия Фейербаха
Курсовая работа: Основные направления, выдвинутые в процессе проведения административной реформы и оптимизация механизма управления