Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Практическая работа № 5
Тема: «Классификация и маркировка чугунов, сталей, цветных металлов и сплавов на основе цветных металлов.»
Цель: Изучить классификацию материалов, предназначенных для изготовления деталей машин и конструкций; научиться определять состав материала по его маркировке, а также изучить область применения данных металлов и сплавов.
Задание: Расшифровать марки предложенных сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов на основе цветных металлов, указать хим. состав, назначение и область применения.
Каждому специалисту необходимо знать классификацию, маркировку, назначение и область применения материалов, предназначенных для изготовления деталей машин, инструмента и конструкций. К числу таких материалов относятся металлы и их сплавы, металлические и металлокерамические порошки, пластмассы, резина, стекло, керамика, древесные и другие неметаллические материалы. Наиболее широкое распространение в качестве конструкционных материалов в настоящее время получили металлы и их сплавы, поэтому в этой практической работе будут рассмотрены только стали, чугуны, цветные металлы и их сплавы .
Классификация и маркировка углеродистых сплавов (стали и чугуны)
Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14% угле рода. Кроме того, в состав сплава обычно входят марганец, кремний, сера и фосфор. Не которые элементы могут быть введены для улучшения физико-химических свойств спе циально (легирующие элементы).
Стали, классифицируют по самым различным признакам.
Углеродистые стали подразделяют на три основные группы: стали углеродистые обыкновенного качества, качественные углеродистые стали и углеродистые стали специального назначения (автоматную, котельную и др.)
Стали углеродистые обыкновенного качества. Эти наиболее широко распространённые стали поставляют в виде проката в нормализованном состоянии и применяют в машиностроении, строительстве и в других отраслях.
Углеродистые стали обыкновенного качества обозначают буквами Ст и цифрами от 0 до 6. Цифры – это условный номер марки. Чем больше число, тем больше содержание углерода, выше прочность и ниже пластичность.
В зависимости от назначения и гарантируемых свойств углеродистые стали обыкновенного качества поставляют трёх групп: А, Б, В Индексы, стоящие справа от номера марки, означают: кп – кипящая, пс – полуспокойная, сп – спокойная сталь.
Между индексом и номером марки может стоять буква Г, что означает повышенное содержание марганца. В обозначениях марок слева от букв Ст указаны группы (Б и В) стали.
По требованиям к нормируемым показателям (химического состава и механических свойств) стали обыкновенного качества подразделяют на категории. Категорию стали обозначают соответствующей цифрой правее индекса степени раскисления, например Ст5Гпс3 означает: сталь группы А, марки Ст5, с повышенным содержанием марганца, полуспокойная, третьей категории. В случае заказа стали без указания степени раскисления, но определенной категории последняя пишется за номером марки через тире, например Ст4-3. Сталь первой категории пишется без указания номера последней, например Ст4пс.
Химический состав сталей группы А не регламентируют, а гарантируют их механические свойства. Стали этой группы применяют обычно для деталей, не подвергаемых в процессе изготовления горячей обработке (сварке, ковке и др.).
Сталь группы Б поставляют по химическому составу и применяют для деталей, которые проходят в процессе изготовления термообработку и горячую обработку давлением (штамповку, ковку). Механические свойства стали группы Б не гарантируют.
Стали углеродистые качественные конструкционные. От сталей обыкновенного качества они отличаются меньшим содержанием серы, фосфора и других вредных примесей, более узкими пределами содержания углерода в каждой марке и большинстве случаев более высоким содержанием кремния (Si) и марганца (Mn).
Сталь маркируют двузначными числами, которые обозначают содержание углерода в сотых долях процента, и поставляют с гарантированными показателями химического состава и механических свойств. По степени раскисления сталь подразделяют на кипящую (кп), полуспокойную (пс), спокойную (без указания индекса). Буква Г в марках сталей указывает на повышенное содержание марганца (до 1%).
Сталь углеродистую качественную поставляют катаной, кованой, калиброванной, круглой с особой отделкой поверхности (серебрянка).
Качественные стали маркируют следующим образом:
в начале марки указывают содержание углерода цифрой, соответствующей его средней концентрации в сотых долях процента для большинства сталей:
05кп - сталь углеродистая качественная кипящая, содержит 0,05% С;
60 - сталь углеродистая качественная спокойная. содержит 0,60% С;
Стали углеродистые специального назначения. К этой группе относят стали с хорошей и повышенной обрабатываемостью резанием (автоматные стали). Они предназначены в основном для изготовления деталей массового производства. При обработке таких сталей на станках-автоматах образуется короткая и мелкая стружка, снижается расход режущего инструмента и уменьшается шероховатость обработанных поверхностей.
Автоматные стали с повышенным содержанием серы и фосфора имеют хорошую обрабатываемость. Обрабатываемость резанием улучшают также введением в стали технологических добавок селена, свинца, теллура.
Автоматные стали маркируют буквой А и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Применяют следующие марки автоматной стали: А12, А20, А30, А40Г. Из стали А12 изготовляют неответственные детали, из стали других марок – более ответственные детали, работающие при значительных напряжениях и повышенных давлениях. Сортамент автоматной стали предусматривает изготовление сортового проката в виде прутков круглого, квадратного и шестигранного сечений. Эти стали не применяют для изготовления сварных конструкций.
Стали листовые для котлов и сосудов – котельная сталь, работающих под давлением, применяют для изготовления паровых котлов, судовых топок, камер горения газовых турбин и других деталей. Они должны работать при переменных давлениях и температуре до 4500 С. Кроме того, котельная сталь должна хорошо свариваться. Для получения таких свойств в углеродистую сталь вводят технологическую добавку (титан) и дополнительно раскисляют её алюминием. Выпускают следующие марки углеродистой котельной марки 12К, 15К, 16К, 18К, 20К, 22К с содержанием в них углерода от 0,08 до 0,28%. Эти стали поставляют в виде листов с толщиной до 300 мм и поковок в состоянии после нормализации и отпуска.
Углеродистые инструментальные стали. Инструментальные углеродистые стали выпускают следующих марок: У7,У8, У8Г, У9, У10, У11, У12, У13. Цифры указывают на содержание углерода в десятых долях процента. Буква Г после цифры означает, что сталь имеет повышенное содержание марганца. Марка инструментальной углеродистой стали высокого качества имеет букву А, например У12А: инструментальная углеродистая сталь высокого качества, содержащая 1,2%С.
Инструменты, применение которых связано с ударной нагрузкой, например зубила, молотки, изготавливают из сталей У7А, У8А. Инструменты, требующие большей твердости, но не подвергающиеся ударам, например сверла, метчики, развертки, шаберы, напильники, - из сталей У12А, У13А. Стали У7 – У9 подвергают полной, а стали У10 – У13 неполной закалке.
Недостатком углеродистых инструментальных сталей является их низкая теплостойкость – способность сохранять большую твердость при высоких температурных нагревах. При нагреве выше 2000С инструмент из углеродистой стали теряет твердость.
Чугунами называют сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% углеро да до 6%. Они содержат те же примеси, что и стали, но в большем количестве.
В зависимости от состояния углерода в чугуне различают белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида, и чугун, в котором углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в виде графита. В зависимости от формы выделившегося графита, что определяет прочностные свойства сплава, чугуны подразделяют на:
1) серые - пластинчатая или червеобразная форма графита;
2) высокопрочные - шаровидный графит;
3) ковкие - хлопьевидный графит.
Чугуны маркируют двумя цифрами, соответствующими минимальному значению временного сопротивления σв при растяжении в МПа. Серый чугун обозначают буквами «СЧ» (ГОСТ 1412-85), высокопрочный - «ВЧ» (ГОСТ 7293-85),ковкий - «КЧ» (ГОСТ 1215-90).
СЧ10 - серый чугун с пределом прочности при растяжении σв 100 МПа
ВЧ70 - высокопрочный чугун с σв при растяжении 700 МПа,
КЧ35 - ковкий чугун с σв при растяжении 350 МПа.
для работы в узлах трения со смазкой применяют отливки из антифрикционного чугуна АЧС-I, АЧС-6, АЧВ-2, АЧК-2 и др., что расшифровывается следующим образом:
А Ч - антифрикционный чугун;
С - серый, В - высокопрочный, К- ковкий. Цифры обозначают порядковый номер сплава согласно ГОСТ 1585-89.
Классификацию, маркировку, назначение и область применения легированных сталей, цветных сплавов и сплавов на основе цветных металлов см. Практическую работу №3, Практическую работу №4 и Приложение.
Задание: Предлагается расшифровать марки предложенных конструкционных материалов и указать хим.состав, назначение и область применения (по вариантам) см. табл.2
Таблица 2
|
№ варианта |
Марки конструкционных материалов |
|
1 |
БСт3кп, 08Х20H14C2, P9, CЧ25, М00, АМг3, ВТ1-00, МЛ3 |
|
2 |
11Х11Н2В2МФ, ШХ30, У11, ВЧ50, БрА9Мц2Л, АЛ19, ВТ20, МЛ14 |
|
3 |
25ХГСА,Р6М5Ф2К8,50,КЧ50,БрА7Мц15,45ГЛ,А6,ВТ4-1,МА1 ПОС-90 |
|
4 |
45ХН3М1А, ШХ9, 20пс, АЧС-4, БрО4Ц7С5, ХВГ, ВТ-4, П250А |
|
5 |
10Х17Н13М2Т, А20, Ст6, АЧК-1, БрОЦ4-1, 25, АЛ3, ПМЦ-36 |
|
6 |
Ст5Гпс, 25Х13Н2, 15кп, АЧ80, ЛС63-2, АМц, МЛ15, 12К |
|
7 |
16Х11Н82МФ, А40Г, ШХ15, СЧ10, ЛА77-2, Д16, МА18, ВТ14 |
|
8 |
45Х25Н4М3, У13, БСт2пс, ВЧ10,18К, АЛ35, МА15, ХВСГ |
|
9 |
31Х19Н9М8БТ, Р9, 45, КЧ45, БрС3Н3Ц3С20Ф, А8, МЛ5, У13А |
|
10 |
12Х18Н9Т, ШХ15ГС, А20, АЧС-50, ЛЦ40Мц3, АЛ21, ВТ20, МА17 |
|
11 |
Ст3пс, 20Х, Р12, АЧ82, ЛМц59-1-1, АК4М4, МЛ6, Х |
|
12 |
15Х6СЮ, Р6М6, У13А, АЧК-20, ЛС59-1, Д12, МЛ10, ПОС16М |
|
13 |
33Х2МЮА, Ст4пс, 50Г, АЧС-30, Л68, А5, МА12, Д10А |
|
14 |
Х18Н25С2, А30, Ст2кп, КЧ60, БрАЖН10-4-4, АЛ2, ВТ9, МА11 |
|
15 |
40ХМФА, РО6М3Ф2, А30, ВЧ80, БрА7Мц15Ж3Н2Ц2, АК9, ВТ5, МЛ8 |
|
16 |
Ст1, 30Х13, Р6М5Ф2К8, СЧ15, БрА9Ж4Н4Мц1, АМг2, ВТ1-0, МА21 |
|
17 |
09Х16Н4Б, БСт3Г, ШХ6, СЧ18, ЛЦ23А6Л3Мц2, Д16, МЛ10, АМц5 |
|
18 |
45ХН3МФ-Ш, У11,А20, ВЧ70, ЛАМц77-2-5, АЛ23, МА 13, АКЧ-4 |
|
19 |
14Г2А, БСт5сп, СЧ24, БрО6, Д16, ВТ1-00, МЛ19, ПОС-40 |
|
20 |
15Х7Н2Т-Ш, Р6М5Ф2К8, ШХ9, КЧ63, ЛК80-3, АК4М4, ВТ22, МЛ8 |
|
21 |
ВСт1, 50ХГ, РМЗФ2, АЧС-б, БрМцЗ-1, АК7, МЛ12, ПМЦ-36 |
|
22 |
08Х18Т10, У10А, 30пс, ВЧ40, БрО6Ц6G3, АЛ9, МА2, 20К |
|
23 |
Р12, 13Х14Н22ФР, Ст5пс, СЧ20, ЛЦ8Мц2С2, АМг2, МЛ4, А 20 |
|
24 |
У9, 07Х25Н13, ШХ15, КЧ35, БрСМц3-1, АЛ21, ВТ14, МА20 |
|
25 |
А10, 20Х12ВНМФ, 25сп, ВЧ80, ЛмцОС8-2-2, У12А, ВТ14, МА20 |
|
26 |
Р9, У11, ВЧ40, ЛС59-1,13Х18Н9Т, МЛ8, БрОЖ6-2, АЛ25, 16К |
|
27 |
ВСт5пс, 08Х18Н10Т,60Г, У12А, Р9М4К8, КЧ60, 40ХЛ, А30Г |
|
28 |
ВСт6сп, 40, 14Х2ГМР, Р18, СЧ10, ШХ15, ЛАЖ1-1, БрКМц3-1 |
|
29 |
Ст3, 40ХН, 20ХГСФЛ, Р6М5К5, КЧ30-6, Л68, БрОМц4-3, ВТ20 |
|
30 |
БСт3, 12К, ШХ14, У13А, 20Х23Н13, 45ГЛ, ВЧ50-2, Д16 |
|
31 |
30ХГСА, Х12, Р12Ф4К5, У7А, 55, 50Л, ВЧ120-2, БрЖ9-4 |
Литература
1. Арзамасов Б.Н. Материаловедение М.: Машиностроение, 1986
Сидорин И.И.
Косолапов Г.Ф.
2. Кузьмин Б.А Металлургия, Металловедение и конструкционные материалы
Самохоцкий А.И М.: Высш. шк., 1984
4. Кузьмин Б.А Технология металлов и конструкционные материалы
Ефремов В.К
5. Адаскин А.М. Материаловедение (Металлообработка) М.:Профиздат.,2002
Зуев В.М.
6. Козлов Ю.С Материаловедение М.: Аг2р, 2000
7. Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы
Л.: Машиностроение. 1986
8.
9. Марочник сталей и сплавов М.: Машиностроение. 2001
72