Основные конструкционные материалы

Содержание

Слайд 2

Модуль 3. Основные конструкционные материалы. Слайд 11.01

Модуль 3. Основные конструкционные материалы. Слайд 11.01

Слайд 3

Классификация и виды износа. Слайд 11.02 Износ – результат изнашивания деталей

Классификация и виды износа.
Слайд 11.02

Износ – результат изнашивания деталей вследствие процессов

происходящих на поверхности или в объеме металла.
Различают допустимый и предельный износ. При допустимом износе сохраняется работоспособность детали, при предельном дальнейшая эксплуатация становится невозможной.
Наиболее распространен механический износ
Виды механического износа:

абразивный – результат режущего или царапающего действия свободных или закреплённых твердых частиц.

Виды износа

эрозионный – под действием потоков жидкости или газа, движущихся с большими скоростями.

Слайд 4

Виды износа кавитационный – результат многочисленных микрогидравлических ударов, воспринимаемых поверхностью твёрдого

Виды износа

кавитационный – результат многочисленных микрогидравлических ударов, воспринимаемых поверхностью твёрдого

тела, когда вблизи неё схлапываются пузырьки пара в жидкости.
Кроме механического существует еще три вида износа:

Коррозионный – результат химической или электрохимической коррозии

Усталостный – результат действия переменных нагрузок на металл.

Электроэрозионный – результат электрических разрядов

Слайд 5

Виды износостойких материалов. износостойкие конструкционные стали; металлические износостойкие покрытия; металлокерамические твердые

Виды износостойких материалов.

износостойкие конструкционные стали;

металлические износостойкие покрытия;

металлокерамические твердые

сплавы;

инструментальные стали;

антифрикционные материалы.

Виды износостойких материалов, сопротивляющихся абразивному износу

Слайд 6

Износостойкие стали. Слайд 11.04 Повышение износостойкости этих сталей достигается за счет

Износостойкие стали.
Слайд 11.04

Повышение износостойкости этих сталей достигается за счет повышения твердости

при закалке и за счет образования карбидов. В зависимости от состава существует три группы износостойких конструкционных сталей:

подшипниковые стали (ШХ-15, ШХ-20СГ) – для изготовления шариков, роликов, колец подшипников качения и т.д.) 0,8-0,9 % С


Износостойкие стали

Слайд 7

Износостойкие стали высокомарганцевые аустенитные стали (110Г13Л – сталь Гаадфильда, 120Г10ФЛ)– ударное

Износостойкие стали

высокомарганцевые аустенитные стали (110Г13Л – сталь Гаадфильда, 120Г10ФЛ)– ударное абразивное

изнашивание, для изготовления звеньев гусеничных машин, зубьев ковшей экскаваторов и т.д.
метастабильные хромомарганцевые аустенитные стали (03Х14АГ12М, 20Х13Н3Г4)– для изготовления лопастей гидротурбин и гидронасосов, и других деталей, работающих в условиях кавитации.
Слайд 8

Инструментальные стали Износостойкие инструментальные стали получают за счет: 1. повышения содержания

Инструментальные стали

Износостойкие инструментальные стали получают за счет:
1. повышения содержания углерода

и последующей закалки; (
2. повышения содержания износостойких карбидов W, Mo, V
Слайд 9

Инструментальные стали 3. Частичной графитизации углерода в сталях углеродистые и легированные

Инструментальные стали

3. Частичной графитизации углерода в сталях
углеродистые и легированные инструментальные стали

У8, У9, У13,
Быстрорежущие стали Р6М2, Р18
графитизированные стали (У13ГСТ) содержат около 1,5% углерода, а также кремний до 0,7-2%) – применяются для изготовления формообразующих штампов, волочильного инструмента, шаров мельниц.
Слайд 10

Штамповые стали. Легированные штамповые стали широко применяют для изготовления штампов холодного

Штамповые стали.

Легированные штамповые стали широко применяют для изготовления штампов холодного и

горячего деформирования, пресс-форм для литья под давлением и т.д.

По назначению подразделяются на:

Стали для штампов холодного деформирования (Х6ВФ, Х12, Х12М). Должны обладать высокой твёрдостью и износостойкостью, высокой прочностью и удовлетворительной вязкостью для работы при ударных нагрузках.

Стали для штампов горячего деформирования (5ХНМ, 4ХМФС, 5Х2СФ). К этому типу сталей также предъявляются высокие требования:

высокая прочность;

высокая теплостойкость;

высокая прокаливаемость;

высокое сопротивление термической усталости;

вязкость, достаточная для предупреждения поломок при ударном нагружении.

Слайд 11

Металлические износостойкие покрытия. Слайд 11.05 Износостойкие покрытия Напыление (сплавы Ni-Cr-B-Si). Частицы

Металлические износостойкие покрытия.
Слайд 11.05

Износостойкие покрытия

Напыление (сплавы Ni-Cr-B-Si). Частицы для напыления можно

получить путем пропускания проволоки или порошка через кислородно-ацетиленовое пламя.

Наплавка (карбиды хрома и вольфрама). Нанесение слоя расплавленного материала на защищаемую поверхность. Плавление присадочного материала производится за счет теплоты кислородно-ацетиленового пламени или электрической дугой.

Электрохимическое осаждение (износостойкой хром).

Химическое осаждение (сплавы никеля с фосфором и бором).

Слайд 12

Металлокерамические твёрдые сплавы. Металлокерамические твердые сплавы являются инструментальными материалами, состоящими из

Металлокерамические твёрдые сплавы.

Металлокерамические твердые сплавы являются инструментальными материалами, состоящими из карбидов

тугоплавких металлов и цементирующего металла – кобальта. Они имеют наиболее высокую твёрдость и сохраняют её при нагреве до высоких температур.
Существует два вида твёрдых сплавов по назначению:

Твёрдые сплавы для режущих инструментов. Применяют для резцов, свёрл, фрез и другого инструмента. Скорость резания твёрдыми сплавами в 5-10 раз выше скорости резания быстрорежущими сталями. Они, в свою очередь, также делятся на три группы:
вольфрамовые, ВК3 (97% WC, 3% Co), ВК6, ВК8;
титанвольфрамовые, Т15К5 (15%TiC, 6% Co, 79% WC)
титан-танталвольфрамовые, TT7K12 (4%TiC, 3% TaC, 12%Co)

Твёрдые сплавы в качестве износостойких материалов. Являются основными материалами, применяемыми при волочении. Также широко применяются в горном деле и строительстве подземных сооружений.