Обработка металлов давлением и характеристики качества продукции
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
І. Производство проволоки из высоколегированных сталей и сплавов
1. Классификация высоколегированных сталей и сплавов
Классификация сталей и сплавов необходима ввиду весьма большого разнообразия марок и технологий их обработки.
К высоколегированным условно относят стали и сплавы, содержание железа в которых более 45%, а суммарное содержание легирующих элементов (считая по верхнему пределу) не менее 10% (Fe> 45%, сумма легирующих элементов - 10%).
Высоколегированные стали и сплавы согласно ГОСТ 5632-80 подразделяются на три группы:
. Коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии, межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением. Основной легирующий элемент нержавеющих и многих кислотностойких сталей - хром (не менее 12%). В качестве дополнительных легирующих элементов в этих сталях, кроме хрома, используют Si, Al , Мо, W, V, Ti , Nb (ферритообразующие элементы), а также Ni, N , Мn , Сu , Со (аустенитообразующие элементы) в различных сочетаниях и количествах. Важнейшим элементом, расширяющим аустенитную область, является никель.
. Жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 500 С. Стали, содержащие элементы (Si , Al и др.), отличаются повышенной жаростойкостью.
. Жаропрочные стали и сплавы, способные работать при высоких температурах. Таким свойством обладают, главным образом, стали и сплавы аустенитного класса, стали дополнительно легированные Мо, W.
Высоколегированные стали и сплавы подразделяются на восемь классов в зависимости от типа структуры, полученной при охлаждении стали на воздухе после высокотемпературного нагрева.
2. Стали мартенситного класса
К этому классу относятся стали с полным фазовым превращением ?? при охлаждении на воздухе с температуры несколько выше Ас3 , с образованием структуры легированного мартенсита. К этому классу относятся стали с повышенным содержанием углерода, например, хромистые стали 20X13, 30X13, 40X13, 95X18 и др.
3. Стали мартенситно-ферритного класса
В сталях этого класса, кроме мартенсита, содержится более 10% феррита. К этому классу относится, например, хромистая сталь 12X13.Стали мартенситного и мартенсито-ферритного классов (на основе Х13) применяют только после закалки на воздухе или в масле с температуры 950... 1100 С и последующего отпуска (с целью снижения закалочных напряжений) при 200...350 С. Для повышения пластичности и ударной вязкости производят высокий отпуск 600...700 С. При высокотемпературном отпуске снижается прочность. Обычно закалку-отпуск производит потребитель. При изготовлении проволоки процесс ведут с применением промежуточных отжигов и потребителям поставляется готовая проволока в отожженном состоянии.
4. Аустенитные стали
Благодаря легированию аустенито-образующими элементами Ni, N, Мn, Со, Сu, формируется полностью аустенитная структура. Примером сталей аустенитного класса могут служить марки 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 20Х23Н18. Стали экономно-легированные, где взамен никеля, стали легируются азотом - Х18Г14АН4, 03Х18Г12Н2АД2, 04Х18АГ12С2Б. Положительное влияние на свойства оказывают добавки молибдена в сталях Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ, 18Х15Н6АМЗ.
5. Стали аустенито-мартенситного класса, Например, 20Х13Н4Г9, 0716Н6 и др.
6. Стали аустенито-ферритного класса Например, 08Х20Н14С2, 08Х22Н6Т
. Сплавы на железоникелевой основе Например, марки ХН35ВТ, ХН45Ю и др.
. Сплавы на никелевой основе 50Н, 52Н и др.
Особую группу высоколегированных сталей и сплавов составляют стали карбидного класса - быстрорежущие: Р18, Р6М5, Р6АМ5 и др.
2. Особенности технологии обработки высоколегированных сталей и сплавов
Технология изготовления проволоки из высоколегированных сталей и сплавов, ввиду большого разнообразия химсостава, структуры и физико-механических свойств отличается многовариантностью выполнения ряда технологических процессов.
Для высоколегированных сталей характерно образование на поверхности в процессе горячей прокатки и термообработки (без защиты от окисления) очень прочной, химически стойкой окалины. Эти стали трудно поддаются очистке от окалины (особенно стали с высоким содержанием хрома).
Большинство высоколегированных сталей, особенно легированных хромом, вольфрамом, кобальтом, молибденом, сильно наклёпываются при пластической деформации волочением.
Высоколегированные стали с чистой без окалины поверхностью склонны к схватыванию-налипанию с твердосплавным инструментом - волоками. Поэтому при холодной деформации необходимо применять специальные смазки с противозадирными компонентами и прочные подсмазочные покрытия.
После очистки поверхности от окалины наносят известково-солевое покрытие. В последнее время начали применять достаточно эффективное подсмазочное покрытие состава (в водном растворе): сульфат натрия Nа2SO4 - 130...250 г/л; жидкое стекло Nа2SiO3 - 20...30 г/л; обработка при температуре 80.. .90 С.
В отдельных технологических процессах используют в качестве подсмазочных покрытий металлические тонкие покрытия - медные, свинцово-оловянные и др., а также оксалатное. После деформации все виды подсма-зочных покрытий должны быть полностью удалены, т.к. при термообработке могут протекать процессы взаимодействия металла со смазочными покрытиями. Это может привести к ухудшению качества поверхности и потере необходимых свойств.
При волочении на жид