Билет №3

1. Технологические свойства металлов и сплавов

Материалы, выбираемые для деталей машин должны обладать технологическими свойствами: легко поддаваться обработке резанию, хорошо заполнять литейную форму, при сварке образовывать прочное соединение, поддаваться пластической деформации. Для качественной оценки технологических свойств, материалы подвергают испытанию: испытание на деформацию, проба на изгиб выполняется для проката, труб, сварных швов с целью определения способности металла принимать заданный по размерам и форме изгиб без появления трещин, надрывов, расслоения и излома.

2. Классификация углеродистых сталей

Углеродистые стали классифицируют по структуре, способу произ­водства и раскисления, по качеству.По структуре различают: 1) доэвтектоидную сталь, содержа­щую до 0,8 % С, структура которой состоит из феррита и перлита; 2) эвтектоидную, содержащую около 0,8 % С, структура которой состоит только из перлита; 3) заэвтектоидную, содержа­щую 0,8—2,14 % С. Ее структура состоит из зерен перлита, окаймленных сеткой цементита.По способу производства различают стали, выплавленные в электропечах, мартеновских печах и кислородно-конвертерным способом.По способу раскисления различают кипящие, полуспокойные и спокойные стали.По качеству различают стали обыкновенного качества и каче­ственные стали. Стали обыкновенного качества содержат не более 0,05 % серы и не более 0,04 % фосфора. Качественные стали со­держат не более 0,04 % серы (в случае инструментальных сталей до 0,03 %) и 0,035 % фосфора, они менее загрязнены неметалли­ческими включениями и газами. В особо ответственных случаях эти стали содержат менее 0,02 % серы и 0,03 % фосфора. Поэтому при одинаковом содержании углерода качественные стали имеют более высокие пластичность и вязкость, особенно при низких температурах. Качественные стали предпочтительнее для изго­товления изделий, эксплуатируемых при низких температурах.

3. Цементация. Азотирование. Цианирование. Назначение. Режимы.

Широкое применение получила газовая цементация. Процесс проходит при t=930-950^оС, в течении 10-14 часов, в среде природности эндогаза, оптимальная глубина цементации 0,8-2,0 мм. Цементация проходит в 3 стадии:1выделение атмосферного углерода из насыщенной среды по реакции: или ;проникновение атомарного углерода в кристаллическую решетку железа – адсорбция: проникновение углерода на заданную глубину. Цементованный слой состоит из 3-х зон :заэвтектоидная структура П+Ц_II, содержание С=1,0-1,2%; эвтектоидная структура П, содержание С=0,8%;переходная (доэвтектоидная) структура Ф+П, содержание С<0,8%.Азотирование – процесс диффузионного насыщения поверхности стальных изделий при t=500-650^оС в среде аммиака. Ему предшествует ТО – улучшение и полная механическая обработка. Азотирование деталей проводится в электропечах, с закрывающимися муфелями. Детали помещают на сетках или корзинах в холодный муфель. В сталях подвергаемых азотированию 38ХМЮА, 35ХМА, 30Х2В2НФА, - легирующие элементы образуют стойкие и весьма твердые нитриды. Углеродистые и низкоуглеродистые стали азотируют для повышения их коррозионной стойкости, а высоколегированные – для повышения твердости, износостойкости, предела выносливости. Для ускорения процесса азотирования применяют 2хступенчатый процесс: сначала азотирование проводят при 500-520^оС, а затем при 540-560^оС. При 2хступенчатом процессе продолжительность азотирования сокращается. Охлаждение после азотирования производится вместе с печью в потоке аммиака во избежание окисления поверхности. Азотированная сталь сохраняет высокую твердость, в отличие от цементованной, до сравнительно высоких температур (500-520^оС). Преимущество азотирования перед цементацией – меньшая температура проведения процесса и меньшие деформации, недостатки – весьма большая (до 90 часов)