Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
ЗАДАНИЕ №3
|
|
Дать полную характеристику сплаву: химический состав, свойства, термообработка, применение. Вариант выбрать из таблицы 3.
Таблица 3
Варианты
| № | Данные | № | Данные | № | Данные | № | Данные |
| 1(21) | 15Х11МФ | 6(26) | 11(31) | 30ХГС | 16(36) | 15Х25Т | |
| 2(22) | 15ХСНД | 7(27) | 08кп | 12(32) | А12 | 17(37) | 40Х13 |
| 3(23) | 18Х2Н4МА | 8(28) | 25ХГТ | 13(33) | 09Г2 | 18(38) | 12Х18Н10Т |
| 4(24) | 9(29) | 15кп | 14(34) | 60С2Н2А | 19(39) | 12Х2МФСР | |
| 5(25) | У8 | 10(30) | 40Х | 15(35) | ШХ15 | 20(40) | Ст3сп |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ №3
| Марка: | 60Г |
| Расшифровка маркировки: | 0, 6 % С,» 1 Mn %, основа Fe |
| Заменитель: | 65Г |
| Классификация: | сталь конструкционная рессорно-пружинная |
| Применение: | плоские и круглые пружины, рессоры, пружинные кольца и другие детали пружинного типа, от которых требуются высокие упругие свойства и износостойкость; бандажи, тормозные барабаны и ленты, скобы, втулки и другие детали общего и тяжелого машиностроения |
Химический состав в %
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
| 0, 57 – 0, 65 | 0, 17 – 0, 37 | 0, 7 - 1 | до 0, 25 | до 0, 035 | до 0, 035 | до 0, 25 | до 0, 2 |
Температура критических точек
| Ac1 = 727, Ac3(Acm) = 765, Ar3(Arcm) = 741, Ar1 = 689, Mn = 270 |
Технологические свойства материала
| Свариваемость: | не применяется для сварных конструкций |
| Флокеночувствительность: | малочувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости: | склонна |
Механические свойства при Т=20°С
| Сортамент | Размер | Напр. | sВ | sТ | d5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж/м2 | - |
| Прокат, ГОСТ 14959-79 | закалка 830°C, масло, отпуск 470°C | |||||||
| Лента нагартован., ГОСТ 2283-79 | 740-1180 | |||||||
| Лента отожжен., ГОСТ 2283-79 | 640-740 | 10-15 |
Твердость
| Без термообработки, ГОСТ 14959 | HB 10 -1 = 285 МПа |
| Термообработанного, прокат ГОСТ 14959-79 | HB 10 -1 = 241 МПа |
| Нормализованного, лист толстый ГОСТ 1577-93 | HB 10 -1 = 269 МПа |
| После отжига, лист толстый ГОСТ 1577-93 | HB 10 -1 = 229 МПа |
Физические свойства материала
| Т | Е 10-5 | a 106 | l | r | С | R 109 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м× град) | кг/м3 | Дж/(кг× град | Ом× м |
| 2, 04 | ||||||
| 11, 6 | ||||||
| 11, 9 | ||||||
| 12, 9 | ||||||
| 13, 8 | ||||||
| 14, 6 |
Обозначения:
Механические свойства:
| sВ | - предел кратковременной прочности, [МПа] |
| sТ | |
| d5 | |
| y | |
| KCU | |
| HB |
Физические свойства:
| Т | - температура, при которой получены данные свойства, [Град] |
| Е | |
| a | |
| l | |
| r | |
| С | |
| R |
Свариваемость:
| без ограничений | - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| Ограничено свариваемая | |
| трудносвариваемая |
ЗАДАНИЕ №4
1. Начертить заданные диаграммы состояния.
2. Дать буквенное обозначение всем линиям диаграмм и сделать фазовый анализ всех областей.
3. Применить правило отрезков на диаграмме реальных компонентов. Температура и сплав выбирается произвольно.
Вариант выбрать из таблицы 4.
Таблица 4
Варианты
| № | Данные | № | Данные |
| 1(21) | Диаграмма 6 Диаграмма 15 | 11(31) | Диаграмма 12 Диаграмма 20 |
| 2(22) | Диаграмма 7 Диаграмма 16 | 12(32) | Диаграмма 5 Диаграмма 18 |
| 3(23) | Диаграмма 8 Диаграмма 13 | 13(33) | Диаграмма 1 Диаграмма 24 |
| 4(24) | Диаграмма 1 Диаграмма 19 | 14(34) | Диаграмма 7 Диаграмма 27 |
| 5(25) | Диаграмма 9 Диаграмма 21 | 15(35) | Диаграмма 5 Диаграмма 28 |
| 6(26) | Диаграмма 2 Диаграмма 14 | 16(36) | Диаграмма 4 Диаграмма 16 |
| 7(27) | Диаграмма 10 Диаграмма 22 | 17(37) | Диаграмма 3 Диаграмма 15 |
| 8(28) | Диаграмма 3 Диаграмма 23 | 18(38) | Диаграмма 2 Диаграмма 13 |
| 9(29) | Диаграмма 11 Диаграмма 25 | 19(39) | Диаграмма 6 Диаграмма 27 |
| 10(30) | Диаграмма 4 Диаграмма 26 | 20(40) | Диаграмма 10 Диаграмма 28 |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ №4
Диаграмма произвольных компонентов
Описание диаграммы произвольных компонентов
Линия 1 Е 2 3 4 – линия ликвидус - начало кристаллизации – линия начала затвердевания сплавов. Линия 1 5 Е 7 2 9 11 4 - линия солидус – конец кристаллизации – линия окончания затвердевания сплавов.
Линия 5 Е 7 – линия эвтектического превращения. Точка Е – точка эвтектики. Эвтектика – механическая смесь кристаллов (a+g), одновременно кристаллизовавшихся из жидкости.
Линии 5 6, 11 12, 7 8 и 9 10, - линии предельной растворимости компонентов, если существует такие линии, то существует твердые растворы, которые соответственно условно обозначаются a, b, g.
Линия 9 11 3 – линия перитектического превращения: L+g®b
Описание диаграммы реальных компонентов
Линия 1 Е1 3 4 Е2 6 – линия ликвидус - начало кристаллизации – линия начала затвердевания сплавов. Линия 1 7 Е1 8 9 10 11 Е2 12 - линия солидус – конец кристаллизации – линия окончания затвердевания сплавов.
Линия 7 Е1 8 и 11 Е2 12 – линия эвтектического превращения. Точка Е1 и Е2 – точка эвтектики. Эвтектика – механическая смесь кристаллов (эвт.1(a+Al3Ca) и эвт.2(Al2Ca+Ca)), одновременно кристаллизовавшихся из жидкости.
Линия 7 13 - линия предельной растворимости, если существует такая линия, то существует твердый раствор, который условно обозначается a.
Линия 3 9 10 – линия перитектического превращения: L+Al2Ca®Al3Ca
Линия 9 8 14 – линия образования химического соединения Al3Ca.
Линия 4 10 11 15 16 - линия образования химического соединения Al2Ca.
Рисунок 8 - Диаграмма реальных компонентов
Рассмотрим сплав x концентрации – 50 % Ca 50 % Al при температуре 900 °С и применим правило отрезков
Точка в – состав жидкой фазы.
Точка с – состав твердой фазы.
Точка а – состояние сплава x при температуре 900 °С.
Чтобы определить концентрации компонентов в фазах, через данную точку, характеризующую состояние сплава, проводят горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими данную область, проекции точек пересечения на ось концентраций показывают составы фаз.
Жидкая фаза (точка в) – 58 % Ca 42 % Al.
Твердая фаза (точка с) – 40 % Ca 60 % Al.
Для того, чтобы определить количественное соотношение фаз, через заданную точку проводят горизонтальную линию. Отрезки этой линии между заданной точкой и точками, определяющими составы фаз, обратно пропорциональны количествам этих фаз.
Отрезок св – все количество сплава – 100 %.
Отрезок ав – количество кристаллов – х %..
Отрезок са – количество жидкости.
Значит св =58-40=18 – 100 %.
ав =58-50=8 – х %.
Тогда х=(8× 100)/18=44 % - количество кристаллов, 100-44=56 % - количество жидкости.
Количественное соотношение фаз: 
.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ржевская С.В. Материаловедение 4-е изд., перераб. и доп. - Москва: Логос, 2006. - 424 с.
2. Сильман Г.И. Материаловедение. - Москва: Академия, 2008. - 336 с.
3. Марочник стали и сплавов. https://www.splav.kharkov.com
4. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 1990. - 527 с.
5. Лахтин Ю.М., Леонтьев В.П. Материаловедение. Учебник машиностроительных вузов 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 1980. - 493 с.
6. Колесов С.Н., Колесов И.С. Материаловедение и технология конструкционных материалов Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Высшая школа, 2008. - 535 с.: ил.
7. Колесов С.Н., Колесов И.С. Материаловедение и технология конструкционных материалов 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Высшая школа, 2007. - 535 с.: ил.
8. Колесов С.Н., Колесов И.С. Материаловедение и технология конструкционных материалов Учебник для вузов. - Москва: Высшая школа, 2004. - 519 с.
9. Фетисов Г.П., Карпман М.Г., Матюнин В.М. и др. Материаловедение и технология металлов. Учебник для студентов машиностроительных специальностей 5-е изд., стер. под ред. Фетисова Г.П. - Москва: Высшая школа, 2007. - 896 с.: ил.
10. Марочник сталей и сплавов 3-е изд. под ред. Зубченко А.С. - Москва: Машиностроение, 2003. - 784 с.
11. Колесник П.А., Кланица В.С. Материаловедение на автомобильном транспорте 2-е изд., стереот. - Москва: Академия, 2007. - 320 с.
12. Волков Г.М., Зуев В.М. Материаловедение. - Москва: Академия, 2008. - 400 с.
13. Бондаренко Г.П. Материаловедение Учебник. - Москва: Высшая школа, 2007. - 360 с.
14. Арзамасов В.Б., Волчков А.Н., Головин В.А. и др. Материаловедение и технология конструкционных материалов Учебник для студентов высших учебных заведений. под ред. Арзамасова В.Б. - Москва: Академия, 2007. - 448 с.
15. Евстратова Н.Н., Компанеец В.Т., Сухарникова В.А. Материаловедение. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2006. - 268 с.
16. Городниченко В.И., Давиденко Б.Ю., Исаев В.А. и др. Материаловедение Практикум. под ред. Ржевской С.В. - Москва: Логос, 2006. - 272 с.
17. Богодухов С.И. Курс материаловедения в вопросах и ответах. Учебное пособие 2-е изд. испр. и доп. - Москва: Машиностроение, 2005. - 288 с.
18. Барташевич А.А., Бахар Л.М. Материаловедение. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2004. - 352 с.
19. Черепахин А.А. Материаловедение. Учебник для студентов учреждений среднего проф. образования 2-е изд., стер. - Москва: Академия, 2006. - 256 с.