Свойства строительных материалов, чугуна и стали
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
- 0.4% Mn; до 0.18% P и до 0.12% S.
В таблице 18.2. дана характеристика свойств ковкого чугуна, применяемого в отечественной промышленности.
Таблица 18.2.
Марка чугунаГруппа чугунаПредел прочности при растяжении, МПаОтносительное удлинение, ?, %Твёрдость HRCПрименение.Образец d = 16 ммОбразец d = 12 ммНе менееНе болееКЧ-37-12 КЧ-35-10 КЧ-33-8 КЧ-30-6 КЧ-40-3 КЧ-35-4 КЧ-30-3I - чёрносердечные (ферритные) II - белосердечные (перлитные)370 350 330 400 350 30012 10 8 6 3 4 3--- --- --- --- 4 5 4149 149 149 163 201 201 201Замена более дорогих стальных фасонных деталей. Изготовление ответственных строительных конструкций: опорные части железобетонных балок, ферм, башмаки под колонны, тюбинги для тоннелей метрополитенов и др.
Белый чугун.
Состав белого чугуна обычно следующий: около 0% С; 1 - 1,3% Si; 1 - 3,5% Mn; .
В белом чугуне весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита. Белые чугуны очень твёрдые и хрупкие, с трудом отливаются и обрабатываются инструментом.
В основном эти чугуны - передельные чугуны идут на переплавку в сталь или используются для получения ковкого чугуна.
Легированные чугуны.
Легирование чугунов проводится с различными целями:
для общего повышения механических свойств;
для придания чугуну специальных свойств - механических, физических и физико-химических: высокой износостойкости, немагнитности, высокой химической стойкости (от окисления и коррозии).
Для получения высокопрочного чугуна с основой из тонкопластинчатого или даже сорбитообразного перлита чаще всего применяют легирование чугуна хромом (0,2 - 0,5%) и никелем (0,5 - 1,5%). Хорошие результаты даёт легирование с этой целью чугуна медью (1,5 - 2%).
В качестве износостойких очень часто применяют высоколегированные белые чугуны, в структуре которых не содержится графита. Отметим износостойкие белые никелевые чугуны (5% Ni) и высокохромистых двух типов: (12 - 20% Сr) (22 - 35% Cr). Последний отличается высокой окалистной плёнкой и коррозионной стойкостью.
Коррозионная стойкость чугунных изделий может быть обеспечена только путём введения в чугун никеля, хрома и меди. Например, хромоникельмедистый чугун - нирезист, содержащий 2.7 - 3.2% C; 12 - 16% Ni; 2 - 4% Cr; 6 - 8% Cu, кремний и марганец в обычной норме. Такой чугун устойчив в минеральных и органических кислотах, в щелочах и морской воде.
Другая группа - немагнитные чугуны - это аустенитные чугуны. Такие чугуны легируют марганцем, никелем, медью и алюминием.
В практике получили распространение 1.) маргенцовоникелевые и 2.) маргенцовомедеалюминиевые чугуны с довольно высоким содеожанием кремния (2 - 3%).
Состав:
1.)около 3,5% С; 2 - 2.3% Si; 8 - 9%Mn; 4 - 4.5% Ni.
2.)3.5 - 3.9% C; 2.4 - 2.8% Si; 8 - 10% Mn; 1.5 - 2% Cu; 0.1 - 0.7% Al.
Немагнитные чугуны широко применяются в качестве заменителей конструкций из цветных металлов.
4. Описать способы химико-термической обработки стали: цементацию, азотирование, нитроцементацию, диффузионную металлизацию
Насыщение поверхности стальных деталей углеродом (цементация) или азотом (азотирование) или тем и другим одновременно (нитроцементация), а также хромом, кремнием, бором и другими элементами (диффузионная металлизация) с последующей закалкой в воде, масле или на воздухе называется химико-термической обработкой стали (ХТО).
Сущность химико-термической обработки стали заключается в том, что в результате её получается как бы многослойная сталь, обладающая высокой прочностью, зависящей от химического состава стали и термической обработки после диффузионного процесса насыщения стали тем или иным элементом (или элементами), что придаёт специфические свойства поверхностным слоям стали. Эти свойства в основном характеризуются контактной прочностью и износостойкостью поверхностного слоя.
Основные требования к ХТО:
В настоящее время обращается внимание на прокаливаемость исходной стали и закаливаемость поверхностного слоя, поэтому выбор марки стали, подлежащей ХТО, основывается на прокаливаемости стали в рабочем сечении детали или конструкции, а закаливаемость обеспечивается отработкой технологии закалки. В связи с разработкой новых тех. регламентов изменились условия на качество сердцевины. Необходимо, чтобы сердцевина закаливалась на твёрдость, соответствующей сорбитной структуре данной марки стали, поэтому содержание углерода в стали, предназначенной для ХТО, должно быть достаточно высоким. Рекомендуются стали с содержанием не менее 0,25% углерода. Допускается верхний предел углерода до 0,45%. Чем выше содержание углерода, тем прочнее сердцевина.
Цементация.
В настоящее время цементация производится в газовой атмосфере, содержащей богатые углеводом углеводороды (метан, этан, бутан и др.). газовая цементация является управляемым процессом, управление им осуществляется автоматически, а загрузка и выгрузка деталей из печи механизирована. Науглероживающая атмосфера должна быть универсальной по отношению к различным маркам стали. Она состоит из двух газов, смешиваемых перед вводом в печь: из газа-носителя и газа, богатого углеводородами - карбюризатора.
Газом-носителем является атмосфера, состоящая из 29% окиси углерода, 40% азота и 40% водорода. Эта атмосфера получается в эндогазовых генераторах. Она является нейтральной (не окисляет и не обезуглероживает поверхность стали). Газом-карбюризатором служат в основном метан, этан, пропан, бутан. Эти газы получаются из природного газа путём крекинг-пиролиз-процесса. В некоторых случаях газы вводят в печь без газа-носителя.
На рис.