Файл: Практикум для выполнения контрольной работы для курсантов специальности.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 113
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Широкое применение при изготовлении конструкций находят в энергетике и чугуны различных марок.
Чугун по сравнению со сталью обладает лучшими литейными свойствами, но низкой пластичностью, поэтому он применяется в виде отливок.
Структуру и свойства чугуна определяет углерод. Он может находиться в чугунах или в виде химического соединения— цементита (такие чугуны называются белыми), или в свободном состоянии в виде графита (частично или полностью), в этом случае чугуны называются серыми.
В серых чугунах графит может иметь форму тончайших прожилок или пластинок (чешуек). Они уменьшают прочность металлической массы чугуна и снижают его сопротивление ударным нагрузкам.
Графит меньше понижает вязкость металлической основы чугуна, если он имеет форму хлопьев или сфероидальных частичек. Такой формы графит получается при отжиге белых чугунов (ковкие чугуны) и в высокопрочных чугунах в результате модифицирования.
Материал о влиянии постоянных примесей на процесс графитизации чугунов и их механические свойства подробно изложен в рекомендуемой литературе. Там же приведены основные правила маркировки чугунов различных типов.
При изучении маркировки чугунов по ГОСТу учащемуся следует принять во внимание, что по ГОСТ 1412—79 стандартные марки серых чугунов обозначают буквами С — серый и Ч — чугун. После букв следует число, обозначающее предел прочности при растяжении (Па); например, СЧ 25 ГОСТ 1412—79. Обозначение стандартных марок ковких и высокопрочных чугунов осталось прежним. Например, КЧ 30-6 ГОСТ 1215—79, где К — ковкий, Ч — чугун, первое число — предел прочности при растяжении σ (Па), второе— относительное удлинение δ (%).
Сплавы цветных металлов
Широкое распространение в современной промышленности получили цветные металлы. К цветным металлам относят все металлы, кроме железа и сплавов на его основе. Важнейшие из них: медь, алюминий, титан и магний — являются основными металлами, применяемыми в электротехнике, радиотехнике, приборостроении. Они обладают ценными физическими и химическими свойствами: высокой электропроводностью и теплопроводностью, различными магнитными характеристиками, отличаются малым удельным весом.
Производство цветных металлов сложнее, чем получение стали и чугуна, поэтому их отличает высокая стоимость. Кроме того, чистые цветные металлы, в частности медь и алюминий, обладают низкими механическими свойствами. Вследствие этого широкое распространение получили сплавы на их основе.
Алюминий и его сплавы
Большинство марок алюминиевых сплавов начинаются с буквы А, обозначающей основной элемент.
Первичный алюминий (ГОСТ 11069-74) маркируется буквой А, после которой указывается чистота материала в виде дробной части содержания основного металла в весовых %: особой чистоты (осч) - А999; высокой чистоты (вч) - А995, А99, А97, А95 и технически чистый - А85, А8, А7, А7Е, А5, А5Е, А0. Если в конце марки стоит буква Е - металл предназначен для получения проволоки, если стоит буква Р - рафинированный.
Примеры. Алюминий А995 - первичный алюминий с содержанием основного металла 99,995 %.
Алюминий А7Е - первичный алюминий с содержанием основного металла 99,7 % для проволоки.
Деформируемые сплавы (ГОСТ 4784-74) маркируются буквами АД (алюминий деформируемый) и порядковым номером в ГОСТ. В скобках приведено цифровое обозначение марки. АД00 (1010), АД0 (1011), АД 1(1013) АД(1015). Если после марки стоит буква Ш - металл для изготовления пищевой посуды.
Пример. Алюминий АДШ - алюминий деформируемый технически чистый пищевого назначения.
Авиали АД31(1310), АД33 (1330), АД35 (1350), АВ (1340), САВ-1 разработаны в авиационной промышленности. Для них характерно сочетание высокой прочности с малой плотностью. Высокая пластичность после закалки облегчает обработку сплавов давлением.
Коррозионно-стойкие сплавы (алюминий-магний, алюминий-марганец). Сплавы относятся к не упрочняемым термообработкой и отличаются высокой пластичностью, свариваемостью и коррозионной стойкостью. Их маркируют содержанием магния в весовых % после букв АМг. Содержание марганца в сплавах типа АМц составляет 1-1,6 %.
Пример. Сплав АМг2 ГОСТ 4784-74 - алюминиевый сплав с содержанием 2 % магния.
Дуралюмины - деформируемые термически упрочняемые (закалка + старение) сплавы. Маркируются буквой Д и порядковым номером в ГОСТ 4784-74.
Пример. Сплав Д16 ГОСТ 4784-74 - дуралюмин № 16.
Высокопрочные алюминиевые сплавы маркируют буквой В и их порядковым номером в ГОСТ 4784-74.
Пример. Сплав В95 ГОСТ 4784-74 - высокопрочный алюминиевый сплав № 95.
2.6. Ковочные сплавы.
Сплавы (марки АК4, АК6, АК8) обладают хорошей пластичностью, стойки к образованию трещин при горячей пластической деформации. Отличаются от дуралюминов повышенным содержанием кремния (0,7. 1,2 %). Буква К означает ковочный сплав. Цифра 4, 6 или 8 после букв АК указывает порядковый номер сплава в ГОСТ.
Пример. Сплав АК6 - алюминиевый ковочный сплав № 6 по ГОСТ 4784-74.
Примечание: сплавы типа АК, в которых после буквы К стоят другие цифры и буквы, относятся к литейным по ГОСТ 1583-89.
Пример. Сплав АК6М2 - алюминиевый литейный сплав с содержанием 6 % кремния и 2 % меди по ГОСТ 1583-89.
К литейным относятся алюминиевые сплавы (ГОСТ 1583-89) с содержанием 6.13 % кремния (силумины), хуже литейные свойства у сплавов с 4.5 % меди или 5. 12 % магния с добавкой марганца. В марке литейных сплавов после буквы А стоят буквы, обозначающие легирующие элементы, и сразу после нее число весовых процентов данного элемента (середина марочного интервала). До 1989 года действовала старая маркировка, которая состояла из букв АЛ и порядкового номера в стандарте.
Примечание: в конце марки могут быть строчные буквы, указывающие на количество примесей в сплаве: ч- чистый; пч -повышенной чистоты; оч - особой чистоты; р - рафинированный; л - литейный.
Примеры. Сплав АК9пч ГОСТ 1583-89 - алюминиевый литейный сплав с содержанием 9 % кремния (К9) повышенной чистоты. Сплав АМ5 ГОСТ 1583-89 - алюминиевый литейный сплав с содержанием 5 % меди (М5).
Медь и её сплавы
Буквой М в начале марки обозначают чистую медь и медно-никелевые прецизионные сплавы. Конструкционные медные сплавы имеют исторически сформировавшиеся названия - латуни и бронзы. Латунями называют медные сплавы, в которых основным легирующим элементом является цинк. Сплавы меди со всеми другими элементами называют - бронзы.
Чистоту меди (ГОСТ 859-78) обозначают числом, стоящим после буквы М. Чем меньше число, тем более чистый металл (00 - высокочистая, 0 - чистая, 1, 2, 3 - технически чистая). Строчные буквы в конце марки обозначают технологию обработки металла: к - катодная; б - безкислородная; р, ф - раскисленная.
Пример. Медь М1к - медь технически чистая № 1 по ГОСТ 859-78 катодная.
Маркировка бронзы начинается с букв Бр. В зависимости от состава, назначения и метода обработки бронзы делят на литейные оловянные (ГОСТ 613-79) и безоловянные (ГОСТ 493-79); обрабатываемые давлением оловянные (ГОСТ 501774) и безоловянные (ГОСТ 18175-78).
В марке литейной бронзы после обозначения Бр стоят буквы, обозначающие легирующие элементы (табл. 1), и сразу после них - число весовых процентов данного элемента (середина марочного интервала). Иногда в конце марки стоит буква Л (литейная).
Примеры. Бронза БрО5Ц5С5 - литейная бронза с содержанием 5 % олова, 5 % цинка, 5 % свинца, остальное - медь. ГОСТ 613-79. Бронза БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 - литейная бронза с содержанием 7 % алюминия, 15 % марганца, 3 % железа, 2 % никеля, 2 % цинка, остальное - медь. ГОСТ 493-79.
Обрабатываемые давлением бронзы имеют в марке после Бр перечень всех букв легирующих элементов, входящих в состав сплава. Содержание всех этих элементов (в вес. %) указывается в конце марки через тире в том же порядке, что и указанные легирующие вещества.
Примеры. Бронза БрОЦС4-4-4 - обрабатываемая давлением бронза с содержанием - 4 % олова, 4 % цинка, 4 % свинца, остальное - медь. ГОСТ 5017-74. Бронза БрАЖНМц9-4-4-1 - обрабатываемая давлением бронза с содержанием - 9 % алюминия, 4 % железа, 4 % никеля, 1 % марганца, остальное - медь. ГОСТ 18175-78.
Латунь - сплав медно-цинковый. Маркировка латуней начинается с буквы Л. В зависимости от назначения и метода обработки латуни делят на литейные (ГОСТ 17711-80) и обрабатываемые давлением (ГОСТ 15527-70).
В марке латуни, обрабатываемой давлением, после буквы Л стоит содержание меди в весовых процентах. Затем идёт перечень всех букв легирующих элементов, входящих в состав сплава. Содержание этих элементов (в вес. %) указывается в конце марки через тире в том же порядке, что и указанные легирующие вещества. Содержание главного легирующего элемента в латуни (цинк) получается как остаток до 100 %.
Пример. Латунь ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 - обрабатываемая давлением латунь содержит 75 % меди, легирована 2 % алюминия, 2 % никеля, 0,5 % кремния, 0,5 % марганца, остальное - цинк. ГОСТ 15527-70.
В марке литейной латуни после буквы Л стоит Ц и сразу указывается содержание цинка (в весовых %). Далее в таком же порядке приводятся остальные легирующие элементы (табл. 1) с их содержанием. Медь - остальное.
Пример. Латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2 - литейная латунь с содержанием 23 % цинка, 6 % алюминия, 3 % железа, 2 % марганца, остальное - медь. ГОСТ 17711-80.
Медно-никелевые сплавы (ГОСТ 492-73) обладают особыми физическими и химическими свойствами. Коррозионностойкими сплавами являются мельхиоры (система Cu-Ni), нейзильберы (система Cu-Ni-Zn, 5.35 % Ni и 13.45 % Zn) и куниали (система Cu-Ni-Al).
Марка таких сплавов начинается с буквы М (медь), затем идут буквы легирующих элементов и в конце в том же порядке среднее содержание этих веществ в весовых процентах.
Пример. Сплав МНМц15-20 - медный сплав с содержанием 15 % никеля и 20 % марганца.
Магний и его сплавы
По ГОСТ 804-93 в зависимости от химического состава магний первичный выпускается четырех марок: Мг80(99,80%Мg), Мг90(99,90%Mg), Мг95(99,95%Mg) и Мг98(99,98%Mg).
ГОСТ 14957-76 предусматривает марки деформируемых магниевых сплавов: МА1, МА2, МА2-1, МА5, МА8, МА11, МА12, МА14, МА15, МА19. Буквы МА указывают, что сплав магниевый деформируемый, а цифры - условный порядковый номер.
Литейные магниевые сплавы (ГОСТ 2856-79*) выпускаются марок: МЛ3, МЛ4, МЛ4пч, МЛ5, МЛ5пч, МЛ5он, МЛ6, МЛ8, МЛ9, МЛ10, МЛ11, МЛ12, МЛ15 и МЛ19. Буквы МЛ указывают, что сплав магниевый литейный, цифры – порядковый номер сплава, буквы "пч" в конце марки - сплав повышенной чистоты, "он" - сплав общего назначения. Пример расшифровки марки МЛ3: магниевый сплав литейный с порядковым номером 3, содержащий алюминия 2,5-3,5%, марганца 0,15-0,5%, цинка 0,5-1,5%
В последнее время марки магниевых сплавов стали указывать с помощью цифрового кода, например: МА1-2311, МА2 – 2311, МА2-1 – 2323 и т.п.
Титан и его сплавы
Полученный в результате переплава технический титан маркируют в зависимости от содержания примесей: ВТ1-00 (сумма примесей <0,398% - Si= 0,08%, Fe= 0,15%, O = 0,10%, N= 0,04%, C= 0,05%, H= 0,008%, прочих- 0,1%); ВТ1-0 (сумма примесей < 0,55%), ВТ1-2 (сумма примесей > 2 %).
По технологии изготовления титановые сплавы подразделяются на деформируемые, литейные и порошковые.
Выпускаются деформируемые титановые сплавы марок (ГОСТ 19807-91): ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ4, ВТ3-1, ВТ5, ВТ5-1, ВТ6, ВТ6с, ВТ8, ВТ14, ВТ20, ВТ22, ПТ-7М, ПТ-3В, АТ3. Стоящие за буквами цифры являются условным порядковым номером. Основными легирующими добавками являются алюминий, кремний, марганец и др. Например, сплав ОТ4-0 содержит следующие легирующие добавки:Al = 0,4-1,4%, Zr = 0,3%, Mn = 0,5-1,3%, Si=0,12%, Fe = 0,3%; ПТ-7М –Al=1,8 -2,5%, Zr = 2,0 - 3,0%, Si = 0,12%, Fe= 0,25%; AT3- Al = 2,0 - 3,5%, Cr= 0,2 - 0,5%, Si= 0,2 -0,4%, Fe= 0,2 - 0,5%.
Особенности маркировки литейных титановых сплавов – наличие буквы Л в конце обозначения марки: ВТ5Л, ВТ3-1Л, ВТ20Л и др.
Для изготовления деталей методом порошковой металлургии используют сплавы ВТ5, ВТ5-1, ОТ4, ВТ3-1 и т.д. Маркировка порошковых сплавов сохраняется без изменений.