Магистерская диссертация на тему: Классификация, маркировка. Применение материалов

Введение

И ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

Для каждой марки материала, приведенной в задании ответить на следующие вопросы:

1. Указать основу сплава

2. Привести название сплава.

3. Расшифровать буквы и цифры в марке

4. Дать информацию о применении материала

5. Указать тип материала (литейный, деформируемый, получаемый методом порошковой металлургии) по способу получения заготовки (литье, обработка давлением, порошковая металлургия)

№ варианта выбирается по № в списке группы

Содержание задания для варианта №№

Ст0

09Г2

15Х

40Х

65Г

ШХ4

08Х13

СЧ10

У7

М000

ЛЦ40С

БрОФ4-0,25

АМц

ВТ1-00

ПОС90

Ст1

17ГС

20Х

40ХН

60С2

ШХ15

12Х13

СЧ15

У7А

М00

ЛЦ40Мц1,5

БрОФ6.5-0,15

АМг

ВТ1-0

ПОС60

Ст2

АС14

10Г2БД

20ХФ

40ХМ

70С

ШХ15СГ

20Х13

СЧ20

У8

М0

ЛЦ16К4

БрОЦ4-3

АМг2

ВТ1

ПОС30

Ст3

АС19

18Г2АФ

20ХН

30Х

70С3А

ШХ20СГ

30Х13

СЧ25

У8А

М1

ЛЦ40Мц3Ж

БрОЦС4-4-2

АМг5

ВТ5

ПОС61М

Ст4

15ХСНД

12ХН

30ХН

60СГ

ШХ4

40Х13

СЧ30

У9

М2

ЛЦ6К

БрО10Ф1

Д1

ВТ5-1

ПОСК50-18

Ст5

25Г2С

12ХН3А

30ХМА

50ХФА

ШХ15

12Х17Т

СЧ35

У9А

М3

Л96

БрО5Ц5С5

АД000

Д16

ОТ4

ПСр3

Ст6

30ХГСА

12Х2Н4А

30ХМ

51Х

ШХ15СГ

95Х18

ВЧ35

У10

М00б

Л70

БрО6Ц6С2

АД00

В95

АТ4

ПСр2,5

Ст0

АС35

10Г2С1Д

18ХГТ

40ХГ

70С2

ШХ20СГ

12Х17

ВЧ40

У10А

М0б

Л90

БрАЖ9-4

АД0

В96

ВТ6

ПСр1,5

Ст0

АС40

16Г2АФ

18Х2Н4ВА

40ХНМА

65СГ

ШХ15

0818Т1

ВЧ45

У11

М1б

ЛА77-2

БРАЖН10-4-4

АД1

АК6

ВТ14

ПСр1

Ст1кп

АС12ХН

14ГСМФР

18Х2Н4МА

40ХНМ

70СГ

ШХ15СГ

15Х25Т

ВЧ50

У11А

М2б

ЛО90-1

БрА10Ж3Мц2

АД

АД31

ВТ16

ПСрО3-97

Содержание задания для варианта №№

Ст1пс

АС15ХГН

17Г1С

12ХН3А

30ХГС

50ХФА

ШХ4

04Х18Н10

ВЧ60

У12

М3б

ЛС59-1

БрКМц3-1

АМг5Ц

ВТ15

ПМЦ36

Ст2кп

АС20ХГНМ

14ХГС

12Х2Н4А

30ХГТ

51Х

ШХ15

08Х18Н10

ВЧ70

У12А

М1р

Л80

БрС30

АМг6Л

ВТ22

ПМЦ48

Ст2пс

60АС40ХГНМ

16Г2АЮ

18ХГТ

40ХГ

70С2

ШХ15СГ

10Х18Н10

ВЧ80

7Х

М2р

Л63

БрБ2

АК12

ОТ4-1

ПМЦ54

Ст3кп

АС40ХН

08Г2МФБ

18Х2Н4ВА

38ХН3М

65СГ

ШХ20СГ

12Х18Н10

ВЧ100

7ХФ

М3р

ЛС59-1

БрБНТ1-1-1

АК9

ВТ5

ПОСК50-18

Ст3пс

АС35ХМ

09Г2С

18Х2Н4МА

38ХН3МФА

70СГ

ШХ15

17Х18Н9

КЧ33-8

9Х

М000

ЛЖМц59-1-1

БрО3Ц12С5

АК8

ВТ5-1

ПОССу35-0,5

Ст4кп

09Г2

15Х

40Х

65Г

ШХ15СГ

08Х18Н9

КЧ37-12

9ХФ

М00

ЛАЖ60-1-1

БрОФ4-0,25

АД000

АК7

ОТ4

ПСр3

Ст4пс

17ГС

20Х

40ХН

60С2

ШХ4

10Х18Н9

КЧ55-4

9Х1

М0

ЛЦ40Мц1,5

БрОФ6.5-0,15

АД00

АК5М

ВТ6

ПОС90

Ст5кп

АС14

10Г2БД

20ХФ

40ХМ

70С

ШХ15

12Х18Н9

КЧ65-3

9ХС

М1

ЛЦ16К4

БрОЦ4-3

АД0

АК9М2

ВТ14

ПОС60

Ст5пс

АС19

18Г2АФ

20ХН

30Х

70С3А

ШХ15СГ

08Х18Н12

АЧС1

Х

М2

ЛЦ40Мц3Ж

БрОЦС4-4-2

АД1

АМ5

ВТ3-1

ПОС30

Ст6кп

15ХСНД

12ХН

30ХН

60СГ

ШХ20СГ

10Х18Н12

АЧС2

ХГ

М3

ЛЦ6К

БрО10Ф1

АД

АК12М2

ВТ16

ПСрО3-97

КЛАССИФИКАЦИЯ, МАРКИРОВКА И ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Научить студентов путем использования знаний, приобретенных на лекциях или при изучении учебника, определить химический состав материала по его марке, а по нему устанавливать область его применения для изделий различного назначения.

В зависимости от назначения материалы принято делить на две большие группы - конструкционные и инструментальные. Каждая из этих групп материалов подразделяется на три большие группы: сплавы на основе железа (сталь и чугун), цветные металлы (медь, алюминий, титан, олово и др.) и сплавы на их основе, например сплавы на основе меди (латуни, бронзы и др.), сплавы на основе алюминия (дуралюмины, силумины и др) и т.п.. В зависимости от состава, структуры и назначения конструкционные материалы подразделяются на несколько групп.

В работе рассматриваются металлы и сплавы, которые в настоящий момент нашли наиболее широкое применение в общем машиностроении для изготовления деталей машин и оборудования, а также для изготовления инструментов, используемых для обработки материалов: сплавы на основе железа (стали и чугуны), цветные металлы (медь, алюминий, титан, олово), сплавы на основе цветных металлов.

2.1. Классификация, маркировка и применение конструкционной стали

Конструкционную сталь подразделяют на две большие группы - углеродистую и легированную. Стали, как правило, являются деформируемыми. Заготовки из них изготавливают обработкой давлением.

Углеродистая, в свою очередь, подразделяется на несколько подгрупп. (см. табл. 1).

Таблица 1. Сталь конструкционная углеродистая (некоторые марки и область применения)

Обыкновенного качества

ГОСТ 380-94

Качественная

(машиностроительная)

Автоматная

ГОСТ 1414-75Е

Номер:

Степень раскисления:

кп - кипящая; пс - полуспокойная; сп - спокойная.

Индекс сп может не указываться.

Некоторые марки сталей:

Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2сп, Ст2пс, Ст3сп, Ст5сп, Ст6пс и др.

№ 0 - для неответственных деталей: арматура, шайбы, перила, кожухи, обшивки;

№ 1 - для изделий ширпотреба (замки, дверные ручки, шпингалеты и др.);

№ 2, 3, 4 - преимущественно в строительстве;

№ 5, 6 - для неответственных деталей машин (тяги, оси, кронштейны, пальцы, крышки)

ГОСТ 1050-88

Низкоуглеродистая (С < 0,3 %):

Некоторые марки сталей: 05кп; 08 пс; 10; 20, 25 и др.

Для изделий, изготавливаемых глубокой вытяжкой, и для изделий, подвергаемых цементации.

Среднеуглеродистая (С = 0,3-0,5 %).

Некоторые марки сталей: 30, 35, 40, 45, 50.

С повышенным содержанием углерода (0,5 % < С < 0,65).

Некоторые марки сталей: 55, 58, 60.

Среднеуглеродистые и с повышенным содержанием углерода - для ответственных деталей машин, работающих в тяжелых условиях.

Могут применяться в улучшенном состоянии (после закалки и высокого отпуска).

ГОСТ 14959-79

Рессорно-пружинная:

Некоторые марки сталей: 65, 70, 75, 80, 85.

Для пружин и рессор небольшого сечения, в котором обеспечивается сквозная прокаливаемость.

Некоторые марки сталей:

А11, А20, А30, АС14, АС40 и др.

Для неответственных изделий массового производства, изготавливаемых на станках-автоматах.

Низкоуглеродистые (С < 0,3 %) применяют без термической обработки;

среднеуглеродистые (С = 0,3-0,5 %) могут применяться после улучшения.

Самая дешевая - сталь обыкновенного качества. Она содержит наибольшее количество вредных примесей (серу и фосфор) и поэтому более хрупкая по сравнению с качественной. Применяют ее без упрочняющей термической обработки в основном в строительстве и для неответственных деталей машин, а также для изготовления изделий, используемых в быту: сковородки, ручки, замки и другие изделия ширпотреба. Сталь обыкновенного качества маркируют в соответствии с ГОСТ 380-88 по буквенно-цифровой системе. В начале марки пишут две буквы Ст, что сокращенно обозначает слово сталь. Затем пишут цифру (от 0 до 6), которая обозначает условный номер стали. Номер стали зависит от ее химического состава. За номером указывается степень раскисления (кп - кипящая, пс - полуспокойная или сп - спокойная). Сталь Ст0 не подразделяется по степени раскисления. Иногда в некоторых марках стали после номера может стоять буква "Г". Это означает, что сталь содержит повышенное содержание марганца, по сравнению с аналогичной маркой без этой буквы.

В начале марки стали обыкновенного качества могут стоять буквы А, Б или В.

Стали группы А поставляются с определёнными регламентированными механическими свойствами. Их химический состав не регламентируется. Эти стали применяются в конструкциях, узлы которых не подвергаются горячей обработке - ковке, горячей штамповке, термической обработке и т. д. В связи с этим механические свойства горячекатанной стали сохраняются.

Стали группы Б поставляются с определённым регламентированным химическим составом, без гарантии механических свойств. Эти стали применяются в изделиях, подвергаемых горячей обработке, технология которой зависит от их химического состава, а конечные механические свойства определяются самой обработкой.

Стали группы В поставляются с регламентируемыми механическими свойствами и химическим сооставом. Эти стали применяются для изготовления сварных конструкций. Их свариваемость определяется химическим составом, а механические свойства вне зоны сварки определены в состоянии поставки. Такие стали применяют для более ответственных деталей.

Сталь углеродистая качественная конструкционная (ГОСТ 1050-88) маркируется двузначным числом, которое обозначает среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента (08, 10, 10кп, 15, 15пс, 20, 25 и так далее до 60). После числа указывается степень раскисления (кп или пс). Отсутствие индекса, обозначающего степень раскисления, означает, что сталь спокойная. Качественная конструкционная углеродистая сталь применяется в основном для изготовления ответственных деталей машин; низкоуглеродистая - в основном для деталей, изготовляемых глубокой вытяжкой (так как обладает высокой пластичностью) или подвергаемых цементации; среднеуглеродистая - для деталей, работающих в тяжелых условиях. Детали небольших размеров могут подвергаться улучшению (закалке и высокому отпуску), а детали сечением более 20 мм обычно применяются после нормализации (иногда в отожженном состоянии). Конструкционная сталь с повышенным и высоким содержанием углерода (равным или превышающим 0,65 %) применяется в основном для изготовления рессор и пружин.

Сталь повышенной и высокой обрабатываемости резанием (автоматные стали) маркируется буквой А и числом, которое указывает на содержание углерода в сотых долях процента. Эти стали предназначены для изготовления изделий на станках-автоматах. Отличительной особенностью автоматных сталей от других конструкционных является повышенное содержание в них серы (до 0,3 %) и фосфора (до 0,5 %). Кроме того, в некоторых случаях добавляют свинец (0,1 - 0,2 %). Тогда в марке пишут букву С. Все это способствует облегчению обработки резанием (повышает стойкость режущего инструмента и обеспечивает лучшее качество обрабатываемой поверхности), однако ухудшает механические свойства (понижает пластичность и вязкость) и коррозионную стойкость. Иногда для повышения механических свойств и прокаливаемости автоматные стали легируют хромом, марганцем, никелем, молибденом. В этом случае в марке пишут соответствующие буквы (см. ниже). Автоматные стали применяют для изготовления крепежа, а также деталей машин. Изготавливают такие изделия на станках-автоматах.

Легированная конструкционная сталь маркируется по химическому составу. (см. табл. 2).

Таблица 2. Сталь конструкционная легированная (некоторые марки и область применения)

Некоторые марки

Применение

СТРОИТЕЛЬНАЯ (повышенной прочности)

ГОСТ 19281-89

09Г2, 17ГС, 10Г2БС, 10ХСНД, 18Г2АФ и др.

Для элементов сварных конструкций.

Применяются в состоянии поставки.

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ

Цементуемая

ГОСТ 4543-71

15Х, 25ХГНМ, 12Х2Н4А, 20ХН3А и др.

Для деталей машин, работающих в условиях трения.

Для упрочнения поверхностного слоя применяется цементация, закалка и низкий отпуск.

Улучшаемая

ГОСТ 4543-71

40Х, 40ХНМА, 30ХН2ВФ, 40ХН, 30ХН3 и др.

Для ответственных деталей машин.

Применяется после улучшения (закалки и высокого отпуска)

Рессорно-пружинная

ГОСТ 4543-71

50ХГ, 50ХФА, 60Г, 60С2Г, 70Г и др.

Пружины, торсионные валы, пружинные кольца, шайбы пружинные.

Применяется после закалки и среднего отпуска.

Подшипниковая

ГОСТ 801-78

ШХ4, ШХ15, ШХ15СГ и др.

Для деталей подшипников качения.

Применяется после закалки и низкого отпуска.

Повышенной и высокой обрабатываемости резанием (автоматная)

ГОСТ 1414-75

АС12ХН, АС15ХГН, АС20ХГНМ, АС40ХГНМ и др.

Для деталей машин, изготавливаемых на станках-автоматах. Различные детали в автомобилестроении.

Низкоуглеродистая применяется без термической обработки, среднеуглеродистая - после улучшения (закалки и высокого отпуска)

С ОСОБЫМИ СВОЙСТВАМИ (специальными)

Коррозионно-стойкая хромовая

ГОСТ 5632-72

08Х13, 20Х13, 40Х13, 12Х17, 08Х17 и др.

Для изделий, работающих в слабоагрессивных средах.

Режим термической обработки выбирается в зависимости от требуемых свойств.

Коррозионно-стойкая хромоникелевая

ГОСТ 5632-72

08Х18Н10,12Х18Н10Т, 10Х14Г14Н4Т и др.

Для изделий, работающих в сильноагрессивных средах. Аустенитные стали могут применяться для изготовления низкотемпературного оборудования.

Для получения аустенитной структуры применяют закалку.

Жаростойкая окалиностойкая)

ГОСТ 5632-72

15Х25Т, 12Х18Н9, 40Х9С2, 12Х17, 40Х10С2М и др.

Для изделий, работающих при повышенных и высоких температурах.

Жаропрочная

ГОСТ 5632-72

12ХМФ, 12Х2МФБ, 45Х4Н14В2М, 40Х15Н7Г2Ф2М и др.

Для изделий, сохраняющих свойства при повышенных и высоких температурах.

Износостойкая

ГОСТ 5632-72

95Х18, 110Г13Л и др.

Для изделий, работающих в условиях трения при сильных ударах (железнодорожные стрелки, траки гусеничных машин, била камнедробилок и др.)

Электротехническая

ГОСТ 21427-72

1211, 1212, 1311, 2211, 3311 и др.

Магнитомягкая сталь для электромагнитов.

Для постоянных магнитов

ГОСТ 6862-72

ЕХ, ЕХ3, ЕХ9К15М и др.

Магнитотвердая сталь для постоянных магнитов.

В марке указывается среднее содержание углерода в сотых долях процента (двузначное число в начале марки) и легирующие элементы (буквы русского алфавита с цифрами после соответствующей буквы, которые указывают примерное содержание данного элемента в процентах). Химические элементы в марках стали обозначаются следующими буквами:

А - азот; Б - ниобий; В - вольфрам; Г - марганец; М - молибден; Д - медь; Н - никель; Е - селен; Т - титан; П - фосфор; К - кобальт; Р - бор; Х - хром; С - кремний; Ц - цирконий; Ф - ванадий; Ю - алюминий.

Часть обозначений совпадает с начальными буквами русских названий этих элементов, а в остальных случаях не совпадает.

Буква А имеет тройное значение:1) если стоит в начале марки, то обозначает автоматную сталь, предназначенную для изготовления мелких неответственных изделий на станках-автоматах; 2) внутри марки указывает на легирование стали азотом; 3) стоящая в конце марки обозначает высококачественную сталь, т.е. с минимальным количеством вредных примесей.

Стали и сплавы, полученные специальными методами, дополнительно обозначают через тире в конце марки следующими буквами: ВД - вакуумно-дуговой переплав, Ш - электрошлаковый переплав, ВИ - вакуумно-индукционная плавка.

Если после буквы, обозначающей определенный химический элемент в стали, не стоят цифры, то его содержание примерно равно 1 %.

Примеры:

15ХСНД (сталь содержит 0,15 % углерода, около 1 % хрома, кремния, никеля, меди каждого).

08Х18Н10Т (сталь содержит 0,08 % углерода, 18 % хрома, 10 % никеля, 1 % титана). Сталь является высоколегированной, т.к. суммарное содержание легирующих элементов более 10 %.

Область применения легированной конструкционной стали существенно зависит от ее химического состава (содержания углерода и легирующих элементов).

Так,низколегированная сталь, содержащая дешевые элементы (Сr, Si, Мn) и менее 0,25 % углерода, хорошо сваривается, незначительно дороже углеродистой и поэтому используется в основном в строительстве. Применяется без термической обработки. За счет легирования ее прочность примерно на 25 % выше по сравнению с углеродистой. Это позволяет существенно экономить металл и облегчить конструкцию. По ГОСТ 19281-89 она называется сталь повышенной прочности.

Строительные стали могут также маркироваться буквой С и цифрой, показывающей категорию прочности, например С235: строительная сталь, имеющая предел текучести 235 МПа. в конце марки может стоять буква "К". Это значит, что сталь котельная.

Низкоуглеродистую конструкционную сталь применяют также для изготовления деталей машин, которые подвергают цементации.

В отличие от строительной, цементуемая сталь может содержать большее количество легирующих, прокаливаемости, что обеспечивает более высокую прочность сердцевины детали (по сравнению с углеродистой, содержащей аналогичное количество углерода).

Среднеуглеродистая легированная сталь, содержащая 0,3 - 0,45 % С, применяется в основном для изготовления сильно нагруженных деталей машин, работающих при динамических нагрузках. Детали машин, изготовляемые из такой стали, обязательно подвергаются закалке и высокому отпуску (улучшению) для обеспечения оптимального сочетания механических свойств. Основная цель легирования такой стали - повышение прокаливаемости.

Конструкционная легированная сталь с более высоким содержанием углерода (равным или превышающим 0,5 %С) применяется в основном для пружин и рессор. Ее чаще всего легируют кремнием (для повышения жесткости и упругости), а также другими элементами (Сr, Ni и пр.) с целью повышения прокаливаемости. Изделия из такой стали чаще всего подвергают закалке и среднему отпуску. Это обеспечивает максимальную упругость стали.

Высоколегированная сталь (содержащая более 10 % легирующих элементов, относится в основном к сталям со специальными свойствами: жаростойкой, жаропрочной, коррозионно-стойкой и другим.

Жаростойкой называют сталь, устойчивую против окисления при нагреве свыше 500 °С. Жаростойкость стали повышает хром, алюминий и кремний. Чем выше их содержание в стали, тем выше ее жаростойкость. Однако алюминий и кремний в больших количествах сильно повышают хрупкость стали. Поэтому жаростойкие стали легируют в основном хромом. Иногда для повышения пластичности добавляют никель. Сталь жаростойкая до 700, 800, 900, 1000, 1200 °С должна содержать соответственно не менее 6, 10, 18, 25, 30 % хрома.

Жаропрочные стали способны противостоять механическим нагрузкам при высокой температуре. Жаропрочные стали, применяемые для работы при температурах выше 500 °С, должны быть одновременно и жаростойкими. Поэтому они должны содержать необходимое количество хрома, который повышает не только жаростойкость, но и жаропрочность. В сталях перлитного класса существенно повышают жаропрочность молибден в небольших количествах (около 1 %) и ванадий.

Коррозионно-стойкие стали одновременно являются и жаростойкими. К коррозионно-стойким относят стали, содержащие 13 и более процентов Сr. Различают хромистые, хромо-никелевые, хромо-никель-марганцевые и др. виды коррозионностойких сталей. Легирование никелем (или заменителем никеля - марганцем) позволяет повысить коррозионную стойкость и получить аустенитную структуру. Такие стали обладают высокой пластичностью и вязкостью, а благодаря аустенитной структуре могут применяться при низких температурах.

Иногда сталь маркируют в зависимости от области ее применения. Каждая группа стали обозначается определенной буквой, которая ставится первой. За этой буквой ставят буквы и цифры, которые, как и в легированных сталях, обозначают легирующие элементы и их количество. Например, буквой Ш обозначают подшипниковую сталь, Е - сталь для постоянных магнитов, Э - электротехническая сталь.

Примеры:

ШХ15-В - подшипниковая сталь, легированная хромом примерно 1,5 % (в подшипниковой стали содержание хрома указывают в десятых долях процента). В - вакуумированная.

ЕХ3 - сталь для постоянных магнитов, легированная 3 % хрома.

Электротехнические стали маркируют по ГОСТ 21427.0-75 четырехзначным числом, например 1211 (Э11), 1213 (Э13), 1311 (Э21) и другие (в скобках приведена устаревшая маркировка). Первая цифра означает класс по структурному состоянию и виду прокатки. Вторая - содержание кремния в процентах, третья - группу основной нормируемой характеристики. Четвертая - порядковый номер типа стали. Вместе первые три цифры означают тип стали.

Нестандартные стали, выпускаемые различными заводами, маркируют особыми буквами: ЭИ - электросталь исследовательская; ЭП - электросталь пробная. Стали, выпускаемые заводом "Днепроспецсталь", маркируют ДИ, а Златоустовским металлургическим заводом - ЗИ. Во всех случаях после букв пишут порядковый номер (ЭИ417, ЭП67, ДИ8 и т.д.).

Стали имеют высокую пластичность, но низкие литейные свойства. Поэтому из сталей заготовки получают в основном обработкой давлением (ковкой, штамповкой, прокаткой, волочением и другими способами).

Вместе с тем, стали используют для получения отливок достаточно часто. В этом случае используют литейные стали. В конце марки таких сталей ставят букву "Л", например 25Л. Но и эти стали имеют литейные свойства хуже, чем чугуны и могут применяться только для толстостенных отливок.

2.2. Маркировка и применение чугунов

Литейные чугуны, применяемые для изготовления деталей машин, маркируются по механическим свойствам. Это связано с тем, что одному и тому же химическому составу могут соответствовать различные механические свойства, так как свойства чугунов зависят не только от состава, но и других факторов. Существенным недостатком белых и серых чугунов является высокая хрупкость. Ковкие и высокопрочные чугуны имеют более высокую пластичность, тем не менее они по пластичности заметно уступают стали. Чугуны хуже сталей работают на растяжение, особенно серые.

В начале каждой марки всегда пишут две буквы, которые означают вид чугуна:

СЧ - серый чугун,

КЧ - ковкий чугун,

ВЧ - высокопрочный чугун.

В марках чугунов после соответствующих букв указывается минимальное значение временного сопротивления на разрыв, а в ковких после тире ставят еще второе число, обозначающее минимальное относительное удлинение, т.е. пластичность. У серых чугунов пластичность (относительное удлинение) близко к нулю. В старом гос. стандарте второе число в марках серого чугуна соответствовало пределу прочности при изгибе в килограммах силы на миллиметр квадратный, а в марках высокопрочных чугунов - относительному удлинению.

Примеры:

СЧ15 - серый чугун, σв ≥ 150 Н/мм2 ( ≈ 15 кгс/мм2).

КЧ30-6 - ковкий чугун, σв ≥ 300 Н/мм2 ( ≈ 30 кгс/мм2), δ = 6 %).

ВЧ70 - высокопрочный чугун, σв ≥ 700 Н/мм2 ( ≈ 70 кгс/мм2).

Чугуны, обладая хорошими литейными свойствами, широко применяются для деталей сложной формы, которые целесообразно изготавливать литьем.

Наиболее распространенным является серый чугун, т.к. он самый дешевый. Однако из-за высокой хрупкости его можно применять только для малонагруженных деталей, работающих при статической нагрузке, а также для деталей, работающих на сжатие (хрупкие металлы очень плохо работают на растяжение).

Для ответственных деталей, изготовляемых литьем и работающих в тяжелых условиях при динамических нагрузках, следует применять ковкий и высокопрочный чугун. Однако эти чугуны дорогие и их применение ограничено. В особых случаях для литых деталей могут применяться литейные сплавы на основе цветных металлов.

Для изготовления подшипников скольжения, работающих при больших нагрузках, применяют специальные антифрикционные чугуны. Их маркируют в соответствии с ГОСТ 1585-85 буквами АЧС, АЧВ, АЧК.

Буквы АЧ означают антифрикционный чугун. Последняя буква указывает на принадлежность чугуна к конкретной группе: С - серый, В - высокопрочный, К - ковкий. Через тире пишут цифру от 1 до 6, которая означает порядковый номер. Например, АЧС-5 (антифрикционный серый чугун № 5).

Следует иметь в виду, что чугуны имеют хорошие литейные свойства, но обладают низкой пластичностью. Поэтому из чугунов заготовки изготовляются только литьем. Даже высокопрочный чугун, имеющий наибольшую пластичность по сравнению с другими, не способен обрабатываться давлением.

2.3. Классификация, маркировка и применение цветных металлов и сплавов на их основе

К цветным металлам относятся все металлы, кроме железа и сплавов на его основе - сталей и чугунов, которые называются черными. Сплавы на основе цветных металлов используют в основном как конструкционные материалы со специальными свойствами: коррозионно-стойкие, подшипниковые (обладающие низким коэффициентом трения), тепло- и жаропрочные и др.

В маркировке цветных металлов и сплавов на их основе нет единой системы. Во всех случаях принята буквенно-цифровая система. Буквы указывают на принадлежность сплавов к определенной группе, а цифры в разных группах материалов имеют разное значение. В одном случае они указывают на степень чистоты металла (для чистых металлов), в другом - на количество легирующих элементов, а в третьем обозначают номер сплава, которому по гос. стандарту должны соответствовать определенный состав или свойства.

Медь и ее сплавы

Техническая медь маркируется буквой М, после которой идут цифры, связанные с количеством примесей (показывают степень чистоты материала). Медь марки М3 содержит примесей больше, чем М000. Буквы в конце марки означают: к - катодная, б - безкислородная, р - раскисленная. Высокая электропроводность меди обуславливает ее преимущественное применение в электротехнике как проводникового материала. Медь хорошо деформируется, хорошо сваривается и паяется. Ее недостатком является плохая обрабатываемость резанием.

К основным сплавам на основе меди относятся латуни и бронзы.

В сплавах на основе меди принята буквенно-цифровая система, характеризующая химический состав сплава. Легирующие элементы обозначаются русской буквой, соответствующей начальной букве названия элемента. Причем часто эти буквы не совпадают с обозначением тех же легирующих элементов при маркировке стали. Алюминий - А; Кремний - К; Марганец - Мц; Медь - М; Никель - Н; Титан -Т; Фосфор - Ф; Хром -Х; Бериллий - Б; Железо - Ж; Магний - Мг; Олово - О; Свинец - С; Цинк - Ц.

Порядок маркировки литейных и деформируемых латуней разный.

Латунь - сплав меди с цинком (Zn от 5 до 45%). Латунь с содержанием от 5 до 20% цинка называется красной (томпаком), с содержанием 20-36% Zn - желтой. На практике редко используют латуни, в которых концентрация цинка превышает 45%. Обычно латуни делят на

- двухкомпонентные латуни или простые, состоящие только из меди, цинка и, в незначительных количествах, примесей;

Оглавление

- Выводы

- Список литературы

- Приложение