Слайд 1Раздел СТАЛИ
Материаловедение преподаватель
Лисник Л.В.
КГАОУ СПО «ДГТТ им.П. И. Сюзева»
Слайд 2Провести классификацию изделий по классам
КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ ОБЩЕТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
А) углеродистые:
обыкновенного
качества ГОСТ 380-71
качественная ГОСТ 1050-74
Б) Легированные
Слайд 3ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ
ИЗДЕЛИЯ : гвозди, швеллеры, прутки, трубы, консервные банки;
Проволока, болты,
гайки, винты, втулки, шестерни, прокладки, шайбы
Оси, пальцы, втулки
Слайд 4Углеродистые стали обычного качества:
Ст1,Ст2: посуда, консервные банки, гвозди, проволока
Ст3,Ст4 шкивы,
шестерни, шатун, зуб.колеса
Ст5,Ст6 пружины, слабонагруженные валы, оси,
Слайд 5Конструкционные стали общего назначения
Качественная сталь:
ШАЙБЫ, ПРОКЛАДКИ, КОЖУХИ
АВТОМАТНАЯ: БОЛТЫ, ГАЙКИ, ВИНТЫ
Легированная сталь:
КУЛАЧКИ,
ТОЛКАТЕЛИ, МАЛОНАГРУЖЕННЫЕ ШЕСТЕРНИ, ВТУЛКИ, ШТУЦЕРЫ
Слайд 6Инструментальные стали
Оставшиеся изделия: отвертки, полотно пилки по металлу, сверла, штангенциркули, микрометры,
линейка металлическая, ножницы по металлу – это инструменты для выполнения работ с металлом или другими материалами, а также инструменты для измерений.
Данные изделия изготавливаются из ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СТАЛИ
Слайд 8Тема занятия: ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ
Цели занятия:
Изучить механические и технологические свойства инструментальных легированных
сталей. Структуру инструментальных сталей.
Формирование ОК 7: Ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполнения заданий.
Слайд 9Задачи занятия
Обучающиеся должны знать:
1.закономерности процессов кристаллизации и структурообразования металлов и сплавов,
защиты от коррозии;
2. классификацию, основные виды, маркировку, область применения конструкционных материалов, основные сведения об их назначении и свойствах, принципы их выбора для применения в производстве;
3. основные сведения о назначении и свойствах металлов и сплавов,
Обучающиеся должны уметь:
определять свойства и классифицировать конструкционные и сырьевые материалы, применяемые в производстве, по маркировке, внешнему виду, происхождению, свойствам, составу, назначению и способу приготовления;
определять режимы ТО: отжига, закалки и отпуска стали;
подбирать конструкционные материалы по их назначению и условиям эксплуатации;
Слайд 15Механические свойств изделий из инструментальной стали
Твердость
Прочность
Ударная вязкость
Термостойкость
Малый коэффициент теплового линейного расширения
Химическая
устойчивость
Слайд 16Твердость, прочность, ударная вязкость
Слайд 20СТАЛИ ДЛЯ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ
Стали для режущих инструментов должны обладать свойствами:
Повышенная
твердость
Высокая механическая прочность
Ударная вязкость
Термостойкость
Малый коэффициент теплового расширения
Слайд 21Стали, имеющие частично данные свойства:
Углеродистые стали У 7-У13
Низколегированные стали
Комплексно легированные
стали
КАК УВЕЛИЧИТЬ ТВЕРДОСТЬ?
КАК УВЕЛИЧИТЬ ПРОЧНОСТЬ?
КАК УВЕЛИЧИТЬ ТЕРМОСТОЙКОСТЬ?
Слайд 22Для придания данных свойств необходимо
Выполнить легирование
Задание: выбрать легирующие элементы
Работа с таблицами
по выбору легирующих элементов для увеличения твердости и прочности, ударной вязкости, малого линейного коэффициента теплового расширения.
Слайд 23ЛЕГИРОВАНИЕ
Легирование выполняется химическими элементами способными образовывать карбиды и замещать атомы железа
в кристаллической решетке стали.
ВОЛЬФРАМ:…………………
ВАНАДИЙ:………………………
МОЛИБДЕН:………………
ХРОМ:…………..
КОБАЛЬТ…………..
ТИТАН……………
Слайд 24Для придания данных свойств необходимо
Провести ТО или ХТО
Задание: выбрать режимы
ТО или ХТО
Слайд 25
Для сплавов, используемых при резке с малой скоростью резанья
Вольфрамовые и ванадиевые
сплавы:
ТО:
1.Закалка ТВЧ
2.Низкий отпуск 150-200 градусов, повышается прочность, ударная вязкость, понижается напряжение, но снижается твердость (При более высоких температурах наблюдается коагуляция цементита, что приведет к разупрочнению).
Структура после ТО: мартенсит отпуска, цементит и остаточный аустенит
Слайд 26
Вольфрамовые и ванадиевые сплавы:
Вывод: применяются такие сплавы для резания на низких
скоростях 5-10 м/с, из них изготовляют :
сверла, ручной инструмент: метчики, плашки, развертки, напильники
МАРКИ:
ХВГ-протяжки,
ХВСГ - плашки
У 13, 13Х- напильники
9ХС – сверла и метчики
Слайд 27
Быстрорежущие стали используются в станках ЧПУ
Требования: прочность, твердость, термостойкость, ударная вязкость,
химическая стойкость.
Термостойкость достигается высоколегированным твердым раствором, поэтому нужны сильные карбидообразующие компоненты.
Легирование проводится вольфрамом или молибденом, с хромом около 4% и ванадием.
Маркировка Р6М5 – быстрорежущие стали с 6% вольфрама, молибдена 5%, хрома 4%, ванадий около 2%, углерод 0,7-0,9%
Слайд 28ТО
1.закалка – при температуре 1100 градусов обеспе6чивает растворение карбида хрома в
аустените(температура плавления хрома 1857), при температуре 1200 градусов растворяются карбиды ванадия(1920) и вольфрама(3422)
2. отпуск трехкратный при температуре 550-570 градусов с изотермической выдержкой 1 час. Правильность ТО определяется размером зерна при травлении микрошлифа закаленной стали.
Структура после ТО: мартенсит закалки, карбиды и остаточный аустенит(до 30%).
Слайд 29Состав и свойства быстрорежущих сталей
Слайд 30Стали для измерительных инструментов
Требования к свойствам: высокая износостойкость, малый коэффициент теплового
расширения, ударная вязкость.
Структура: мартенсит
ТО:
Нормализация 850-860 градусов
Отпуск 600 градусов длительностью до1 часа
Обработка холодом – 70 градусов
Отпуск при температуре 120-130 градусов от 24 до 60 часов
Шлифование
Повторный отпуск 2-3 часа
Слайд 33Выводы:
1.Закономерности процессов структурообразования металлов и сплавов – это образование мартенсита
мартенсит отпуска,
цементит и остаточный аустенит
Слайд 342.Классификация инструментальной стали:
А) По химическому составу:
углеродистые
Вольфрамовые ,
ванадиевые сплавы
Кобальтовые,
Вольфрамовомолибденовые
Слайд 35Б) маркировка инструментальных сталей
Буква у – углеродистая сталь
Буква Р –быстрорежущая
сталь
Легированные инструментальные стали маркируются также как и конструкционные легированные общего назначения
В маркировке не указывается % содержание ванадия, если его до 2,5 %,
Не указывается в маркировке углерод, если его от 0,7 до 0,9%,
Хрома по ГОСТу должно быть 4%
Слайд 36Область применения инструментальных сталей:
измерительный инструмент
Режущий инструмент
Быстрорежущий инструмент
Инструменты штамповки и
пресса
Слайд 37РЕЖИМЫ ТО для инструментальной стали:
М.Б. ЦЕМЕНТАЦИЯ
Закалка,
Отпуск
М.б Нормализация
Слайд 39Д/з
Какие металлокерамические образования используют для повышения прочности и твердости?