Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Черные МЕ и сплавы

1. Две основные группы металлов. Определение черных металлов и сплавов.

Все металлы разделяют на две группы: черные и цветные.

К чёрным металлам относят железо и его сплавы: сталь и чугун. На долю чёрных металлов приходится более 90% всей массы применяемых металлов. Основное достоинство черных металлов – они обладают достаточной прочностью, чтобы использоваться как основной конструкционный материал, в сочетании с относительно невысокой себестоимостью (по сравнению со стоимостью большинства цветных металлов). Железо (Fe) – четвёртый по распространенности в земной коре элемент (после O, Si, Al, см. табл. 3.5). Содержание железа в земной коре – 4,5%, температура плавления (Тпл)=1539°С.

2. Сплавы Fe+C. Сталь, чугун (определения)

В зависимости от содержания углерода в сплаве различают три сплава железа с углеродом:

- Техническое железо: сплав Fe+С, содержащий углерода менее 0,02% (самый «чистый» сплав на основе железа). Технически чистое железо имеет весьма ограниченное применение - в электротехнике для изготовления сердечников и якорей электрических машин.

- Сталь: сплав Fe+С, содержащий углерода от 0,02% до 2,14%. Из всех металлов и сплавов сталь является наиболее применимым машиностроительным и конструкционным материалом благодаря оптимальному сочетанию характеристик.

- Чугун: сплав Fe+С, содержащий углерода от 2,14% до 4,5%. Несмотря на то, что чугуны дешевле сталей, они значительно уступают сталям по свойствам и широте применения.

Сталь

Стали классифицируют:

- по способу производства на мартеновские, конверторные и электростали;

- по назначению на конструкционные, инструментальные и специальные (нержавеющие, жаростойкие и др.);

- по химическому составу на легированные (содержащие легирующие добавки) и нелегированные (углеродистые, легирующих добавок не содержат).

Маркировка стали в зависимости от химического состава и назначения:

1) углеродистая сталь (нелегированная), если она обыкновенного качества, обозначается буквами «Ст» и цифрами от 0 до 6, например, Ст0, Ст1. Качественные углеродистые стали маркируют двумя цифрами: 08, 10, 15, где цифра обозначает содержание углерода в сотых долях %;

2) легированная сталь маркируется цифрами и буквами: цифры перед буквами обозначают содержание углерода в сотых долях, буквы обозначают легирующие элементы (например: Н – никель, К – кобальт, Т – титан, Х – хром и т.д.), цифра после букв обозначает содержание легирующего элемента в процентах. Если содержание углерода больше 1%, то цифра вначале не ставится. Пример: Х23Н20 (С - более 1%, Сr – 23%, Ni – 20%. Что остальные 56%?)

Чугун

- Чугун: сплав Fe+С, содержащий углерода от 2,14% до 4,5%. Несмотря на то, что чугуны дешевле сталей, они значительно уступают сталям по свойствам и широте применения. 5. Классификация и маркировка чугунов.

Чугуны классифицируют в зависимости от того, в каком состоянии в сплаве находится углерод.1) Белый чугун. Углерод находится в виде карбида (Fe₃C). 90% всего выплавляемого чугуна – белый. Из белого чугуна не делается ни одно изделие, но он используется в качестве сырья для производства стали. Название «белый» чугун получил от цвета излома.2) Серый чугун. Углерод содержится в виде пластинок графита. Название «серый» получил от цвета излома. Маркировка: СЧ20-40, где 20 – предел прочности при растяжении; 40 – предел прочности при изгибе.

3) Ковкий чугун получают из белого чугуна с помощью дополнительной термообработки. Углерод находится в виде хлопьев графита. Маркировка: КЧ60-3, где 60 – предел прочности; 3 – относительное удлинение при разрыве.4) Высокопрочный чугун получают из серого чугуна добавлением марганца (Mn) или цезия (Ce).