потёмкин (материаловедение. металлы. Потёмкин), страница 13

По сравнению со сталью 12Х18Н10Т сталь 09Х15Н8Ю является значительно более прочной, но коррозионная стойкость ее ниже, Из стали 09Х15НЗЮ из~отваливают сотовые конструкции, силовые элементы в высокоскоростных летательных аппаратах, подвергающихся аэродинамическому нагреву, и другие узлы и детали, работающие в атмосферных условиях в средах малой агрессивности. Ферритиый класс Сталь 08Х17Т вЂ” хромистая нержавеющая сталь ферритного класса. Благодаря высокому содержанию хрома и малому количеству углерода сталь не имеет фазовых превращений при нагреве и охлаждении.

Введенный титан связывает углерод в карбид титана Т)С и устраняет возможность образования 7-фазы при нагревах до ! 000 ... 1100'С, поэтому при охлаждении с таких температур нет 72 никакого мартенситного превращения, что повышает пластичность стали. Сталь подвергают отжигу при 830...860 С с охлаждением на воздухе или в воде. Образующаяся структура — легированный феррит. По сравнению с нержавеющими сталями аустенитного класса сталь ферритного класса обладает меньшей пластичностью, а сварные швы оказываются более хрупкими. Сталь применяется в качестве кислотоупорного материала. Из нее изготавливают изделия, работающие в окислительных средах, например растворах азотной кислоты.

Стали с особыми свойствами Сталь 12Х11Н2В2МФ-Ш (ЭИ-901-Ш) жаропрочная сталь мартенситного класса. Введенные в сталь карбидообразюущие элементы (Сг,%, Мо и Ч ) образуют в структуре тугоплавкие и устойчивые при высоких температурах карбиды типа МззСь, МьС, МтС, повышающие жаропрочность стали. Высокое содержание хрома придает стали жаростойкость. После термообработки (закалки и высокого отпуска) структура стали представляет собой сорбит отпуска. В результате азотирования на поверхности изделий образуется очень твердый азотированный слой (О = 12000 МПа), повышающий их износостойкость. Его структура — сорбит отпуска с включениями тонкодисперсных нитридов Сг, %, Мо и Ч.

Сталь применяют для изготовления лопаток компрессора, силовых деталей и узлов авиационных двигателей, работающих при температурах до 450...550'С. Сталь Н18К8М5Т (ВКС-210) — высокопрочная мартенситностареющая конструкционная сталь. При закалке такой стали ввиду крайне малого содержания углерода (менее 0,03%) получается безуглеродистый мартенсит, отличающийся невысокой прочностью, но большой пластичностью. В закаленном состоянии сталь легко обрабатывается давлением, резанием. Окончательные прочностные свойства сталь приобретает в процессе старения при 450...500 С, в результате которого выделяются упрочняюшие интерметаллидные фазы Х(зТ1, МТ1, ГеМо .

Сталь применяется для изготовления конструкций шасси, различных высоконагруженных деталей, работающих при температуре до 280'С, а также для изготовления болтов, работающих на срез или изгиб при температурах до 250'С. В табл. 1 приведен химический состав рассматриваемых сталей, а в табл. 2 — их термическая обработка и лгеханические свойства. Методические указания В процессе выполнения работы необходимо уяснить влияние легирующих элементов на структуру, фазовый состав и свойства легированных сталей.

Следует четко представлять, как влияют легирующие элементы на точки полиморфного превращения железа и на положение С-образных кривых на диаграммах изотермического превращения переохлажденного аустенита и формирование в связи с этим структуры стали. Необходимо проанализировать влияние легирующих элементов на свойства стали !прочность, пластичность, коррозионную стойкость, жаростойкость или жаропрочность). С помощью металлографического микроскопа изучить микроструктуру отдельньгх марок сталей.

Пользуясь описанием работы, определить фазовый состав сталей и указать его при зарисовке микроструктур. !ь оптрольпые вопросы 1. Какой вид термической обработки применяется лля осуществления классификации сталей по структуре? 2. Как отражается введение легируюших элементов на положение С-образных кривых на диаграмме изотермического превращения переохлажденного аустенита? 3. Какую структуру после полной термообработки имеет вьюокопрочная коррозионно-стойкая сталь аустенитно-мартенситного класса 09Х15Н8К3? 4, Назовите пути повышения жаростойкости сталей. 5.

Какую структуру имеет сталь 12Х18Н10Т? б. К какому классу относится сталь ЗОХГСА? 7. Укажите термообработку, рекомендуемую для конструкционных цементуемых сталей, 8, Какую структуру имеют хромистые нержавеющие стали? 9. Какова цель азотирования сталей? 10. Назовите основную особенность сталей мартенситного класса. 11. Какие стали подвергаются обработке холодом? 12, К какому классу относится сгаль 18Х2Н4ВА! 13. Укажите типичную конструкционную сталь перлитного класса.

74 Таблица 7 Химический состав сталей Марка стали Содержание элементов, % Не более А! Со МО Т! Мп Сг Мо 0,9 .. 1,2 0,025 ЗОХГСА 0,3 0,025 0,28... 0,35 0,8... 1,1 0.9... 1,1 0,025 0,14... 0,2С 0,17... 0,25.. 0,37 0,55 1,35... 1,65 0,8... 1,2 1ВХ2Н4ВА 4,0... 4,4 0,025 0,3 0,035 5С- 0,3* 17...19 12Х!ВН! ОТ 0,12 2,0 9.0 .. 11 0,035 09Х15НВГО 0,8 !4... 16 7,0.. 0,7... 1,3 0,025 0,8 0,035 0.09 0,025 0,8 0,035 ОВХ)7Т 0.03 0,8 16...18 0,6 0,6 1,6...

2.0 0,015 0.030 10,5... 12 О,! 3... 0,30 0,7 9 0,1 0,1 0,01 0,01 * Содержание титана определяется исходя из пятикратного содержания углерода за минусом 0,8%. 13Х11Н2В2Мгр-Ш 1З!11-96! — !11) Н18К9М5Т !ВКС-210) 0,10... 0.16 0,03 1,5... 1,3 13 0,35... 0,30 5,0 Таблица 2 Термическая обработка и механические свойства сталей Термическая обработка Марки стали а, МДж/мт % а .МПа а, МПа 50 1,0 !6 Оптуск 510 С Отпуск 170'С 10 50 0.5 1200 1000 1400 1200 14 ЬО 1,0 Закалка 1000...1070'С в воде или на воздухе Стабилизируюгдик отжиг 850...900'С 40 520 Закалка 930...1000'С в воде или на воздухе 09Х15Н8Ю Обработка хололом при -70 С, старение при 350...380'С 12 3,0 1150 900 ОЗХ17Т 20 50 250 15 750 900 Закалка 800...850'С 5...10 2050 45...58 1950 0.5 ЗОХГСА ЗОХГСА )ЗХ2Н4ВА 12Х)8Н !ОТ 13Х)1Н2В2МФ-Ш 1 Э И -961- Ш) Н)ЗКОМ5Т !ВКС-210) Отжиг Закаяка 860'С в масле Закалка 860" С в масле Отжиг 830...960 С с охлаждением на воздухе или в воде Закалка 1000...

1020'С в масле или на воздухе Отпуск 660...710 С, охлаждение на воздухе Старение 450... 500' С Основные механические свойства 14. Назовите легирующие элементы, повышающие коррозионную стойкость и жаропрочность стали. 15. Какую структуру имеет сталь ! 2Х18! ОТ после закалки? 16. Какую и~ест структуру после закалки сталь ОЗХ17Т? 17. Назовите стандартную термообработку стали перлитного класса ЗОХГСА. 18. Укажите марку стали мартенситного класса, особенностью которого является отсутствие прелитосорбитного распада. 19. Назовите марку стали с отсутствием полиморфных превращений.

20. Какая термообработка рекомендуется для сталей после цементации? 21. Какой класс стали получается цри малом содержании углерода и введении хрома свыше 12%? 22. Какую структуру имеет сталь 18Х2Н4ВА после нормализации? Работа 8 (49). ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Ыиь.иы ю — р р еу магнитно-мягкие (низко- и высокочастотные) и магнитно-твердые; изучить их химический состав, термическую обработку, особенности структуры, свойства и область применения в авиационном приборостроении; экспериментально подтвердить изменение магнитных характеристик магнитно-мягких материалов (на примере пермаллоя) в результате холодной пластической деформации.

Магнитно-мягкие материалы Магнитно-мягкие материалы характеризуются высокой магнитной проницаемостью ц малой коэрцитивной силой Н, и малыми потерями энергии при перемагничивании (узкая петля гистерезиса). Они широко используются для усиления магнитного поля в качестве сердечников трансформаторов, дросселей, реле, статоров электромашин, электромагнитов н т.п. Магнитно-мягкие материалы подразделяют на низкочастотные и высокочастотные. Низкочастотные магнитно-мягкие материалы К низкочастотным магнитно-мягким материалам относятся: железо различной чистоты (карбонильное, электролитическое, 77 техническое), листовая электротехническая сталь, специальные сплавы: пермаллой, пермендюр, перминвар и др.

Малое удельное электросопротивление этих материалов ограничивает их применение в мокиных устройствах на переменном токе из-за значительных потерь на вихревые токи. Магнитно-мягкие низкочастотные материалы характеризуются, как правило, однофазной (гомогенной) крупнозернистой структурой.

Крупное зерно повышает магнитную проницаемость, так как облегчает процессы намагничивания. Листовая электротехническая сталь Э310. В марке стали Э310 отражены следуюшие свойства: Э вЂ” электросталь; 3 — среднее содержание кремния (3%); 4 — нормальные потери при частоте тока 50 Гц; 0 — холоднокатаная с текстурой вдоль направления прокатки. Наличие кремния уменьшает в решетке железа примеси внедрения (углерод и кислород), способствует их переходу в шлак при плавке и тем самым улучшает значения магнитной проницаемости и коэрцитивной силы. Кроме того, кремний искажает кристаллическую решетку железа, повышая электросопротивлеиие стали, и снижает потери на вихревые токи.