Пути дополнительного повышения износостойкости

Содержание

Слайд 2

§ 4. Антифрикционные материалы (А.Ф.М.) «плавающая» опора особый микрорельеф поверхности высокая

§ 4. Антифрикционные материалы (А.Ф.М.)

 

«плавающая» опора

особый микрорельеф поверхности

высокая износостойкость (HB –

max);
лёгкая прирабатываемость к поверхности вала (HB – min);
отсутствие схватывания со сталью (Cu, Sn и Pb).
А.Ф.М. всегда состоят из разнородных (твёрдое+мягкое) фаз.
Слайд 3

А.Ф.М.

 

А.Ф.М.

 

 

Слайд 4

IV глава «Материалы с высокими технологическими свойствами» § 1. Стали с

IV глава «Материалы с высокими технологическими свойствами»

§ 1. Стали с улучшенной

обрабатываемостью резанием

для метизов – болты, гайки, шурупы и т.д.
требования:
? min нагрузка на инструмент

 

% C min
Т.О. - отжиг

? max теплопроводность

% C min
% Л.Э. = 0

? отсутствие налипания на инструмент

сливная стружка

НАДО – стружка скалывания ? пластичность низкая

Слайд 5

Итог: стали с улучшенной обрабатываемостью резанием – это низкоуглеродистые, нелегированные стали,

Итог: стали с улучшенной обрабатываемостью резанием – это низкоуглеродистые, нелегированные стали,

в которые для снижения пластичности добавлено содержание вредных примесей и специальные добавки.
Такие стали называются автоматными (для высокоскоростного точения на автоматических линиях)

сернистые А12 А20 % S до 0,3 %
% P до 0,15 %

0,12 % С

свинцовистые АС14 % Pb до 0,35 %

только для болтов и гаек
Т.О. не применяется

кальциевые АЦ20 % Ca – 0,002-0,008 %

Т.О. можно делать

§ 2. Стали с хорошей технологической пластичностью (для обработки давлением)

 

? нагрев в А область лучше (одна фаза легче деформируется) (!)

Слайд 6

В тонких сечениях неизбежна ХПД (тонкий лист вытягивают в холодном состоянии)

В тонких сечениях неизбежна ХПД (тонкий лист вытягивают в холодном состоянии)

процесс

называется «глубокой вытяжкой»
(кузова, багажники и др.)

 

 

08кп, 08Фкп, 08Юкп

 

 

 

автомобильный лист

Слайд 7

§ 3. Стали с хорошей свариваемостью используют, если нет больше других

§ 3. Стали с хорошей свариваемостью

используют, если нет больше других вариантов

«как это сделать» - для мостовых конструкций, газо- и нефтепроводов, обшивки вагонов и др.

 

нет трещин или других дефектов

при охлаждении прилегающие зоны начинают сжиматься и на зону сварки начинают действовать растягивающие напряжения
ситуаций может быть всего две:

 

Слайд 8

«холодные трещины» могут возникнуть в момент прохождения интервала мартенситного превращения Мн-Мк,

«холодные трещины»
могут возникнуть в момент прохождения интервала мартенситного превращения Мн-Мк, т.е.

как говорят «стали на воздухе могут подкаливаться» (тогда к растягивающим напряжениям добавляются напряжения от изменения объёма при образовании мартенсита)
распознают по блестящим краям трещин
опасных холодных трещин меньше у:
- сталей нелегированных;
- сталей с min % С.

Ст0, Ст1...Ст4
08кп, 10, 15
09Г2С (обшивка вагонов)
14Г2АФ (для газопроводов, неопасна длина трещины 1 метр)

стали с хорошей свариваемостью

N ~ 0,025 %

Слайд 9

§ 4. Стали с хорошими литейными свойствами Хорошие литейные свойства –

§ 4. Стали с хорошими литейными свойствами

Хорошие литейные свойства – это:
сплав

должен иметь одинаковый химический состав во всех зонах отливки
I – неизбежна ликвация; II – во всё объёме одинаковая эвтектика
хорошая жидкотекучесть
I – плохая; II – отличная
? металл должен принимать заданную форму и должен быть плотным внутри

условно примем: сплав I – как бы сталь, сплав II – как бы чугун

I – для художественного литья

II – для технического литья

Слайд 10

отливка Какой металл совсем не льётся? - Бериллий § 5. Медь и её сплавы

 

отливка

Какой металл совсем не льётся?

- Бериллий

§ 5. Медь и её

сплавы

 

Слайд 11

Маркировка меди М 000 99,999 % М 00 99,99 % М

Маркировка меди

М 000 99,999 %
М 00 99,99 %
М 1 99,9 %
М

2 99,7 %
М 3 99,5 %

на грамм дороже, чем золото

проводка

особо чистая

технически чистая

Б. Механические свойства меди

 

 

Слайд 12

Г. Сплавы меди латуни Cu + Zn (+Л.Э.) бронзы - оловянные

Г. Сплавы меди

латуни
Cu + Zn (+Л.Э.)

бронзы
- оловянные Cu + Sn;

- алюминиевые Cu + Al;
- бериллиевые Cu + Be;
- свинцовистая Cu + Pb; ...
+ Л.Э. (Fe, Ni, P, Zn и др.)

декоративные
Cu + Ni + …
мельхиор;
монетные;
медальные;...

жёлтый цвет

белый цвет

Обозначение Л.Э.

Слайд 13

? Латуни (Cu + Zn) Маркировка: Л + цифра (средний процент

? Латуни (Cu + Zn)

 

Маркировка: Л + цифра (средний процент меди)

 

 

легированные

латуни
Маркировка:
- деформируемые
Л + все буквы Л.Э. + N(процент меди) – NN (проценты каждого Л.Э. через дефис) – ...
ЛАЖ60-1-1
ЛС59-1 (самая лучшая обрабатываемость резанием)
- литейные
Л + [буква Л.Э.+процент Л.Э.]...
ЛЦ30А3

Максимальная прочность латуней – 440 МПа

Слайд 14

Бронзы Маркировка деформируемые Бр + все буквы Л.Э. – N (проценты

Бронзы
Маркировка

деформируемые
Бр + все буквы Л.Э. – N (проценты Л.Э. через дефис

[могут быть десятичные и сотые значения]
БрОЦС-4-4-2,5

литейные
Бр + [буква Л.Э.+процент Л.Э.]...
БрО5Ц5С5

 

Слайд 15

единственная Д.С. с переменной растворимостью в бронзах на каф. МТ8 была

 

единственная Д.С. с переменной растворимостью в бронзах

на каф. МТ8 была получена

бериллиевая бронза БрБНТ1,9Мг
после закалки + механической обработки + старения

 

 

Заключение: медные сплавы – это дорогой и тяжёлый КМ, поэтому применяется только там, где он незаменим.

Слайд 16

V глава «Конструкционные материалы малой плотности» (лёгкие) § 1. Алюминий и

V глава «Конструкционные материалы малой плотности» (лёгкие) § 1. Алюминий и его

сплавы

 

А999 99,999 % - особо чистые и чистые
А8 (99,8 %), ... , А1, А0 (99,0 %) – технически чистые
АД0 – деформируемые технически чистые

Слайд 17

Б. Механические свойства алюминия среди технических металлов самая маленькая прочность В.

Б. Механические свойства алюминия

среди технических металлов самая маленькая прочность

В. Технологические свойства

алюминия
технологическая пластичность – отличная (до фольги);
обрабатываемость резанием – плохая (сливная стружка + схатываемость);
свариваемость – сваривается всеми видами сварки;
литейные свойства – плохие (решение – добавка Si)
Применение алюминия: - электротехнические (ЛЭП);
- пищевая промышленность.
Слайд 18

Г. Сплавы алюминия Типичная Д.С. Для алюминиевых сплавов сварные деформируемые полуфабрикаты,

Г. Сплавы алюминия
Типичная Д.С. Для алюминиевых
сплавов

 

 

 

 

сварные деформируемые полуфабрикаты, стеклопакеты, бензобаки,

обшивки вагонов метро, обшивки машин

один сплав Al + Mn (1-1,5 % Mn)
АМц

 

более коррозионно-стоек, чем сам Al (белые панели в эскалаторном наклоне метро)

Слайд 19

(нельзя делать листы для авто, лодок и т.д., т.к. маленькая пластичность)

 

 

(нельзя делать листы для авто, лодок и т.д., т.к. маленькая пластичность)

 

В96

(Al + [Zn, Cu, Mg, Zr])

 

легировали, легировали, а они всё тяжелее и тяжелее – путь в никуда.

 

 

Применяются для авиации (обшивки аэробусов, силовых деталей, работающих без трения)

Слайд 20

 

 

Слайд 21

§ 2. Магний и его сплавы нет пластичности не дождёмся прочности

§ 2. Магний и его сплавы

 

нет пластичности
не дождёмся прочности

Кому нужен магний?

- ВСЕМ!

- высочайшая демпфирующая способность (превосходно гасит вибрации) !!!!!

 

Слайд 22

Mg + Al Mg + Zn есть переменная растворимость ? можно

 

Mg + Al
Mg + Zn

есть переменная растворимость ? можно применять упрочняющую

Т.О. – закалка + старение
(!) Но в решётке магния очень диффузия проходит очень медленно
Слайд 23

небольшой эффект упрочнения Сплавы магния очень сложного состава: - + Be

 

небольшой эффект упрочнения

Сплавы магния очень сложного состава:
- + Be (гасит

воспламенение);
- + Cd (для увеличения скорости диффузии)
- + Zr, РЗМе (для сохранения мелкого зерна)

маркировка сплавов магния

 

 

Mg