WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 22 |

Зубчатые колеса, подушки, рычаги, толкатели, оси, валы, муфты и другие детали, подвергающиеся износу и ударным нагрузкам. Сталь нетехнологична для деталей сложной конфигурации, склонна к образованию трещин и по35ХГСЛ водке при отливке и термообработке, поэтому необходимо тщательно соблюдать установленный режим охлаждения в опоках, отрезать прибыли в горячем состоянии или на отожженных отливках.

08ГДНФЛ Различные детали для судостроения. Сталь марки 13ХНДФТЛ 08ГДНФЛ применяют для литых деталей, работающих при 12ДХЖМФТЛ температуре до – 60 0С Высоколегированные стали со специальными свойствами по ГОСТ 977 – 88, применяются для изготовления отливок из коррозионно-стойкой, жаростойкой, жаропрочной, износостойкой и кавитационно-стойкой сталей. Для отливок контролируемыми показателями являются: внешний вид, размеры, химический состав и механические свойства. Назначение, термообработка и механические свойства даны в табл. 1.14, 1.15, 1.16.

Таблица 1.13.

Механические свойства легированных сталей после нормализации и отпуска.

КСU Температура 0С т в Сталь Дж/см НормалиОтпуска МПа % зации 55СЛ 840…880 650…720 340 700 10 - - 70ГЛ 790…820 580…650 - 800 4 - - 15ГЛ 900…920 240 430 22 35 30ГЛ 800…890 340 590 20 24 550…45ГЛ 870…60ХГЛ 850…890 570…600 - - - - 70Х2ГЛ 820…- 800 4 - 630…50ХГЛ 820…800 4 - - 15ХЛ 900…620…650 - 700 5 - 30ХЛ 900…200 390 30 30 550…35ХГЛ 900…290 540 15 35ХГФЛ 850…340 640 14 550…650 40ХФЛ 850…400 650 13 700…740 - 30ХМЛ 870…590 785 10 500…520 40ХМЛ 850…290 540 18 550…30ХГ1 850…340 640 14 5МФРЛ 910…650 1000 4 - 75ХНМФЛ 840…- 1000 3 - 630…670 - 40ГТЛ 870…330 620 14 620…660 20ГНМЮЛ 880…355 510 18 600…700 40ХН2Л 860…380 650 15 550…650 Таблица 1.14.

Назначение и общая характеристика коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей.

Температура, 0С жаро- жароНазначение и Сталь прочно- стойкоосновные свойства сти сти Не более 1 2 3 Стали мартенситного класса Литые детали турбин (цилиндры, сопла, диафрагмы и арма20Х12ВНМФЛ 650 тура) с рабочей температурой до 600 0С Продолжение табл. 1.14.

1 2 3 Детали, работающие длительное время под нагрузкой при 40Х9С2Л 700 800 температуре до 700 С (клапаны моторов, колосники, крепежные детали) Стали аустенитного класса Арматура для химической промышленности, коллекторы выхлопных систем, детали печной арматуры, ящики и 12Х18Н9ТЛ 600 крышки для цементации и др.

детали. Сталь обладает высокой стойкостью против газовой и межкристаллитной коррозии Те же детали, а также детали газовых турбин и турбокомпрессоров. Детали аппаратов целлюлозной, азотной, пище10Х18Н11БЛ 800 вой и мыловаренной промышленности. Сталь не чувствительна к межкристаллитной коррозии.

Детали установок для химической, нефтяной и автомобильной промышленности. Детали 15Х23Н18Л 900 - печной арматуры. При температурах 600 – 800 0С склонна к охрупчиванию из-за образования - фазы.

Детали авиационных двигате15Х18Н22В6М2РЛ 800 лей (рабочие и силовые лопат20Х21Н46В8РЛ 800 ки газовых турбин) Сильнонагруженные детали, 1000 - работающие при высоких тем35Х18Н24С2Л 1200 пературах (печные конвейеры, шнеки, крепежные детали) Детали, устойчивые при воздействии сернистой кипящей, фосфорной, муравьиной, ук12Х18Н12М3ТЛ 800 - сусной и других кислот, а также детали длительное время работающие под нагрузкой при температуре до 800 0С.

Таблица 1.15.

Назначение и общая характеристика кавитационно-стойких и износостойких сталей.

Сталь Назначение и основные свойства Сталь мартенситного класса Элементы сварных конструкций рабочих колёс гидротурбин, детали гидротурбин (лопасти и другие детали), рабо10Х12НДЛ тающие в условиях кавитационного разрушения. Коррозионно– и эрозионностойкая в условиях проточной воды.

Сталь не склонна к отпускной хрупкости.

Сталь аустенитно-ферритного класса.

Литые лопатки и сварно-литые детали рабочей части гидротурбин, работающие при напорах, не превышающих 10Х18Н3Г3Д2Л 80 Л/ч, в сечении до 300 мм. Кавитационно-стойкая, имеет повышенную стойкость от песчаной эрозии по сравнению со сталью 10Х12НДЛ.

Стали аустенитного класса Корпуса вихревых и шаровых мельниц, щёки дробилок, трамвайные и железнодорожные стрелки и крестовины, гусеничные траки, звёздочки, зубья ковшей экскаваторов.

Сталь имеет сопротивление износу при одновременном 120Г13Х2БЛ, воздействии высоких давлений или ударных нагрузок, вы110Г13Л.

сокую хладостойкость.

Сталь 110Г13Х2БРЛ имеет высокую стойкость против абразивного изнашивания.

По назначению стали, отливки разделяют на три группы: 1-отливки общего назначения; 2-отливки ответственного назначения и 3-отливки особо ответственного назначения (см. табл. 1.17.).

Для отливки основными контролируемыми показателями являются: внешний вид, размеры, химический состав, а для отливок ответственного назначения и механические свойства (m, b,, KCU).

По структуре целесообразно классифицировать легированные и нелегированные стали, так как одинаковые структурные составляющие в зависимости от количества растворенного в них легирующего элемента обладают различными свойствами. Отливки из углеродистой стали, могут иметь ферритную и перлитную структуры и относиться соответственно к ферритному и перлитному классам. Следует отметить, что в реальных сплавах (даже низкоуглеродистых) чисто ферритной структуры не наблюдается. По границам зёрен феррита выпадает третичный цементит. В заэвтектоидных углеродистых сталях наряду с перлитом выделяется вторичный цементит. Отливки из высоколегированных сталей по структуре делят на шесть классов.



Таблица 1.16.

Термообработка и механические свойства высоколегированных сталей.

т в KCU, Режим термообСталь МПа % Дж/см2 работки (to,C) не менее З,1050-1100,в,м, 12Х18Н9ТЛ 195 450 25 32 59 или возд.+0в,86010Х18Н11БЛ 195 450 25 35 59 З,1100-1150, в.

15Х23Н18Л 295 540 25 30 98 З,1050-1100, в.

С,800,12-16ч, 15Х18Н22В6М2РЛ 195 490 5 - возд.

20Х21Н46В8РЛ - 440 6 8 29 С,900,15ч, возд.

35Х18Н24С2Л 295 550 20 25 - З,1150,в З,1150-1180,в 31Х19Н9МВБТЛ 294 540 12 2 +С,700-З,1180,возд, двойное 12Х18Н12БЛ 196 392 13 18 С,800,10ч и 750, 16ч З,1150,возд+ О8Х17Н34В5Т3Ю2Л 690 790 3 3 С,750,32ч,возд.

Н940-960,возд или З,950-1050, 10Х12НДЛ 450 650 14 30 охлаждение 300ч+0в,650-Н,1070-1100, 10Х18Н3Г3Д2Л 500 700 12 25 30 возд+01,+011,110Г13Х2БРЛ 480 750 20 30 196 З,1050-1100,в.

130Г14ХМФАЛ 450 900 50 40 250 З,1120-1150,в.

Таблица 1.17.

Группы отливок и перечень контролируемых показателей.

Группа Перечень контролиНазначение отливок руемых показателей Общее назначение (для деталей, конфигура- Внешний вид, размеция и размеры которых определяются толь- ры, химический со1.

ко конструкционными и технологическими став.

соображениями) Ответственное назначение (для деталей, То же и механические рассчитываемых на прочность и работаю- свойства (предел те2.

щих при статических нагрузках) кучести, предел прочности и т.д.) Особо ответственное назначение (для дета- То же и ударная вязлей, рассчитываемых на прочность и рабо- кость 3.

тающих при циклических, динамических и ударных нагрузках) Примечание: в число контролируемых значений дополнительно могут быть включены механические свойства при повышенных или пониженных температурах, герметичность, микроструктура, пористость и другие характеристики, указанные в нормативно технической документации на отливку.

По структуре целесообразно классифицировать легированные и нелегированные стали, так как одинаковые структурные составляющие в зависимости от количества растворенного в них легирующего элемента обладают различными свойствами. Отливки из углеродистой стали, могут иметь ферритную и перлитную структуры и относиться соответственно к ферритному и перлитному классам. Следует отметить, что в реальных сплавах (даже низкоуглеродистых) чисто ферритной структуры не наблюдается. По границам зёрен феррита выпадает третичный цементит. В заэвтектоидных углеродистых сталях наряду с перлитом выделяется вторичный цементит. Отливки из высоколегированных сталей по структуре делят на шесть классов.

По способу выплавки различают стали, полученные в печах с кислой и основной футеровками. Многие нелегированные (углеродистые) и значительная часть низколегированных сталей выплавляют в кислых печах, а средне- и высоколегированные в основных печах. Основной процесс выплавки необходим для приготовления стали с низким содержанием S и P.

Для выплавки литейных сталей широко применяют следующие плавильные агрегаты:

1. Кислые и основные дуговые печи (сейчас в них выплавляют 90% литейных сталей для изготовления самых разнообразных по массе и конфигурации отливок в цехах массового и среднесерийного производства);

2. Кислые и основные индукционные печи (в цехах, выпускающих мелкие отливки различного назначения);

3. Кислые и основные мартеновские печи (в старых цехах при реконструкции их заменяют электропечами);

4. Установки электрошлакового переплава (в цехах выпускающих особо ответственные отливки специального назначения);

5. Конверторы с верхним кислородным душем (для производства крупных отливок преимущественно на металлургических заводах).

Контрольные вопросы 1. Какие виды литейных сталей Вы знаете 2. Как получают литейные стали 3. Какими свойствами обладают литейные стали 4. Для изготовления каких отливок применяются литейные стали 1.4 Медные сплавы Медные литейные сплавы делят на бронзы и латуни. Бронзы в свою очередь делят на оловянные (сплавы меди с оловом и другими элементами) и безоловянные (славы меди с алюминием, железом, марганцем, никелем и другими элементами).

Латуни – сплавы меди с цинком, кремнием, железом, марганцем, свинцом и др.

Медные сплавы наряду с достаточной прочностью имеют высокие антифрикционные свойства, хорошо противостоят коррозии в морской воде, паре и других средах, сохраняют высокую пластичность при низкой температуре. Они немагнитны, легко полируются и обрабатываются резаньем.

Оловянные бронзы широко применяют для изготовления арматуры, подшипников, шестерён, втулок, работающих в условиях трения, повышенного трения, воды и водяного пара. Хорошая жидкотекучесть бронз позволяет литьём в песчаные формы получать сложные по конфигурации отливки. Характерной особенностью сплавов этой группы является широкий интервал кристаллизации (150…200 С), что обуславливает значительные трудности получения плотных отливок.

Безоловянные бронзы по механическим свойствам (табл. 1.19) коррозионным и антифрикционным свойствам превосходят оловянные.

Фасонные отливки изготовляют преимущественно из сложнолегированных латуней, двойные латуни используют сравнительно редко. Легирование двойных латуней алюминием или кремнием повышает жидкотекучесть, коррозионную стойкость, механические свойства сплавов и уменьшает угар цинка при плавке. Вместе с тем алюминий и кремний повышают склонность латуней к газонасыщению и образованию пористости. Железо и марганец улучшают механические свойства латуней, но снижают жидкотекучесть. Олово, улучшая механические свойства латуней, не оказывает влияния на их литейные свойства.





Таблица 1.18.

Содержание легирующих элементов, % в некоторых медных литейных сплавах.

Марка сплава Sn Pb Al Mn Zn Cu Другие Оловянные бронзы (ГОСТ 613 – 79) Бр010Ф1 9-11 - - - - Ост. 0,4-1,1Р Бр010Ц2 9-11 - - - 1-3 Ост. Бр05Ц5С5 4-6 4-6 - - 4-6 Ост. Бр03Ц12С5 2-3,5 3-6 - - 8-15 Ост. Безоловянные бронзы (ГОСТ 493 - 79) БрА9Мц2Л - - 8-9,5 1,5-2,5 - Ост. БрА9Ж3Л - - 8-10,5 - - Ост. 2-4Fe БрА10Ж3Мц2 - - 9-11 1-3 - Ост. 2-4Fe БрС30 - 27-31 - - - Ост. Латуни ГОСТ (17711 - 93) ЛЦ40С - 0,8-2 - - Ост. 57-61 ЛЦ40Мц1,5 - - - - Ост. 57-60 ЛЦ30А3 - - 2-3 1-2 Ост. 66-68 ЛЦ16К4 - - - - Ост. 78-81 3-4,5Si Кремневая латунь ЛЦ16К4 обладает высокой жидкотекучестью, хорошо обрабатывается резаньем и сваривается. Её применяют для изготовления арматуры испытывающей повышенное воздушное и гидравлическое давление, работающей в агрессивных средах (морской соде, серной кислоте и т.д.).

Алюминиевые латуни, обладающие хорошей коррозионной стойкостью в морской воде, широко применяют в судостроении.

Марганцовые латуни применяют для изготовления жаростойких и коррозионно-стойких отливок.

Свинцовую латунь используют как антифрикционный материал.

1.4.1. Особенности плавки медных сплавов Плавку медных сплавов ведут в тигельных и шахтных индукционных и отражательных печах, футерованных шамотом и кварцем. При плавке на воздухе медные сплавы окисляются и насыщаются водородом, что снижает свойства сплавов. Для защиты от окисления плавку сплавов ведут под покровом древесного угля или флюсов на основе фторидов стекла и соды. Чтобы предупредить образование твердых нерастворимых оксидов, медь перед введением легирующих элементов раскисляют 0,1…0,5% фосфора.

Для очистки сплавов от растворённого водорода и твёрдых неметаллических включений их подвергают продувке газами, вакуумированию, обработке флюсами и фильтрованию. Наиболее глубокую очистку расплавов даёт фильтрование через зернистые фильтры фторидов кальция и магния. Фильтры перед использованием подогревают до 700…800 0С.

Таблица 1.19.

Механические свойства и область применения безоловянных литейных бронз по ГОСТ 493 – 79.

НВ, МПа в, 5, Спо(кгс/мм2) МПа % Марка бронзы соб Область применения литья не менее Антифрикционные детали;

детали арматуры; рабоБрА9Мц2Л 392 20 784(80) К;П тающие в пресной воде;

БрА10Мц2Л 490 12 1078(110) топливе и паре при t<2500C К 490 БрА9Ж3Л 980(100) П 392 Арматура, антифрикционные детали К 490 12 1176(120) БрА10Ж3МцП 392 10 980(100) Детали химической и пиК 6 1666(170) щевой промышленности, БрА10Ж4Н4Л П 5 1568(160) детали, работающие при повышенных температурах Арматура, антифрикционБрА11Ж6Н6 2 2450(250) ные детали.

К;П БрА9Ж4Н4Мц1 12 1568(160) Арматура для морской воды.

БрС30 К 58,7 4 245(25) БрСу3Н3Ц3С20Ф К 157 2 637(65) Антифрикционные детали.

БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 П 607 18 - Примечания: 1. Условные обозначения способа литья: К - литьё в кокиль: П – литьё в песчаную форму. 2. В марке БрА9Ж3Лпри литье в кокиль допускается относительное удлинение не менее 6%, если твёрдость НВ превышает 1568 МПа (160 кгс/мм2).

Медные сплавы модифицируют с целью измельчения зерна и нейтрализации вредных примесей. Для измельчения зерна в сплавы вводят 0,15…0,2% тугоплавких элементов (Ti, V, Zr, B, W, Mo). Для нейтрализации вредного влияния примесей висмута, сурьмы, мышьяка и свинца в двойные латуни вводят до 0,2% кальция, до 0,3% церия или циркония.

Контрольные вопросы 1. Какие виды медных сплавов Вы знаете 2. Какими свойствами обладают медные сплавы 3. Для изготовления каких отливок применяются медные сплавы 1.5 Алюминиевые литейные сплавы Алюминиевые сплавы, благодаря низкому удельному весу, высокой удельной прочности, электро- и теплопроводности, широко применяют в машиностроении, приборостроении и электротехнической промышленности.

Химический состав алюминиевых сплавов их механические свойства, а так же возможность их применения для литья в песчаные формы, под давлением, в кокиль, по выплавляемым моделям и в оболочковые формы даны в ГОСТе – 81.

Для изготовления фасонных отливок используют сплавы, которые в зависимости от компонентов, добавляемых к алюминию, подразделяют на пять групп (табл. 1.20.).

Таблица 1.20.

Химический состав, % некоторых алюминиевых литейных сплавов (ГОСТ 2685 - 81).

Группа Марка Другие Si Cu Mg Mn сплавов сплава элементы АЛ2 10-13 - - - - АЛ4 8-10,5 - 0,17-0,3 0,2-0,5 - АЛ9 6-8 - 0,2-0,4 - - АЛ 4,5-5,5 1,5-3 0,35-0,6 0,6-0,9 - АК7М2 6-8 1,5-3 0,2-0,6 0,2-0,6 - АЛ32 7,5-8,5 1-1,5 0,3-0,5 0,3-0,5 0,1-0,3Ti АЛ7 - 4-5 - - 3 0,15-0,35Ti АЛ19 - 4,5-5,3 - 0,6-АЛ8 - - 9,3-10 - - АЛ27 - - 9,5-10,5 - 0,05-0,15Ti 0,05-0,15Be 0,05-0,2Zr АЛ1 - 3,75-4,5 1,25-1,75 - 1,75-2,25Ni АЛ30 11-13 0,8-1,5 0,8-1,3 - 0,8-1,3Ni АК21М2,5Н2,5 20-22 2,2-3 0,2-0,5 0,2-0,4 2,2-2,8Ni 0,1-0,3Ti 0,2-0,4Cr Примечание: остальное Al Основным компонентом (кроме алюминия) в сплавах является: 1 группы – кремний, 2 группы – кремний и медь, 3 группы – медь, 4 – магний. В пятую группу входят сложнолегированные сплавы.

В табл. 1.21 приведены технологические свойства и назначение некоторых марок литейных алюминиевых сплавов.

Таблица 1.21.

Основные технологические свойства и применение некоторых алюминиевых литейных сплавов.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 22 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.