Характеристика сталей
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
Введение
Использование металлов человеком началось в глубокой древности (более пяти тысячелетий до н.э.). Вначале находили применение цветные металлы (медь, сплавы меди, золото, серебро, олово, свинец и др.), позднее начали применять черные - железо и сплавы на его основе.
Длительное время производство металлов носило примитивный характер и по объему было весьма незначительным. Однако в конце XIX в. мировая выплавка стали резко возросла с 0,5 млн. т в 1870 г. до 28 млн. т в 1900 г. Еще в большем объеме растет металлургическая промышленность в XX столетии.
В нашем урбанизированном быстро развивающемся мире резко возрос спрос на новые материалы. Трудно себе представить полноценную работу заводов, электростанций, котельных, учебных заведений, электрической бытовой техники, которая нас окружает дома и на работе, современных вычислительных машин, автомобилей и много другого без использования этих материалов.
Решение важнейших технических проблем, связанных с экономией материалов, уменьшением массы машин и приборов, повышением точности, надежности и работоспособности механизмов и приборов во многом зависит от развития науки. Непрерывный процесс создания новых материалов для современной техники обогащает науку о материалах, которая стимулирует появление новых технических идей.
1. Классификация сталей. Стали с особыми химическими свойствами. Маркировка. Области применения
.1 Общая характеристика сталей
Сталь - деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2,14%) и другими элементами.
Сырьём для производства стали служит передельный чугун и стальной лом. Процесс переработки чугуна в сталь сводится к удалению (выгоранию) части углерода и примесей. Получают сталь также прямым восстановлением железа из руды, минуя доменный процесс.
Сталь - широко распространённый конструкционный материал. Путем легирования и специальной обработки (термической, химико-термической, термомеханической и др.) стали можно придать нужные свойства, удовлетворяющие самым разнообразным требованиям современной техники.
Сталь обладает высокой прочностью и твёрдостью, достаточной пластичностью и вязкостью. Её можно обрабатывать резанием и давлением, отливать.
Методы широкого производства стали были открыты в середине ХIX в.
В это же время были уже проведены и первые металлографические исследования железа и его сплавов.
Стали сочетают высокую жесткость с достаточной статической и циклической прочностью. Эти параметры можно менять в широком диапазоне за счет изменения концентрации углерода, легирующих элементов и технологий термической и химико-термической обработки. Изменив химический состав, можно получить, стали с различными свойствами, и использовать их во многих отраслях техники и народного хозяйства.
Развитие техники предъявляет всё новые требования к качеству и свойствам стали, поэтому непрерывно совершенствуются технологические процессы её получения, разрабатываются и внедряются новые марки.
Классификация сталей и сплавов производится по следующим признакам: химическому составу, качеству, структуре, применению.
По химическому составу различают стали углеродистые и легированные. В зависимости от содержания легирующих элементов легированные стали делят на низколегированные (до 2,5%), среднелегированные (2,5-10%) и высоколегированные (более 10%).
По качеству различают стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особовысококачественные. При этом учитывается способ выплавки и содержание серы и фосфора.
По структуре различают стали в отожженном и нормализованном состояниях: в отожженном состоянии - доэвтектоидный, эвтектоидный, ферритный и аустенитный классы; в нормализованном состоянии - перлитный, мартенситный и аустенитный классы, получение которых обусловлено влиянием легирующих элементов на изотермический распад аустенита. К перлитному классу относят углеродистые и легированные стали с низким содержанием легирующих элементов, к мартенситному - с более высоким и к аустенитному - с высоким содержанием легирующих элементов.
По применению стали подразделяют на следующие группы: конструкционные стали - для деталей машин и конструкций; инструментальные стали - для различного инструмента; стали и сплавы с особыми свойствами - например, жаропрочные, коррозионно-стойкие, магнитные и др.
1.2 Стали с особыми химическими свойствами. Маркировка. Области применения
Стали и сплавы с особыми химическими свойствами (коррозионно-стойкие, жаростойкие, жаропрочные) предназначены для работы в агрессивных средах и при высоких температурах. Необходимые свойства достигаются в результате специального легирования, что также учитывается при назначении режимов термической обработки. Согласно ГОСТ 5632, в зависимости от основных свойств стали и сплавы подразделяются на три группы:
I - коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др.;
II - жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 550С, работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии;
III - жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном