Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Сорти та марки металів та їх сплавів.



Найпоширенішою у машинобудуванні е сталь. Сталь - це сплав заліза з карбоном. Вона містить 0,05-2,14 % карбону та інші домішки, такі як силіцій, манган, сульфур, фосфор тощо. Сталь має велику міцність, твердість, ковкість, в'язкість, добре обробляється різанням і зварюванням. Виго­товляючи вироби зі сталі, можна застосовувати найрізноманітніші техно­логії.

Властивості сталей значною мірою залежать від домішок у їхньому складі. Основною домішкою є карбон. Від його вмісту залежать механічні властивості сталі. Якщо збільшується вміст карбону, зростає міцність, твердість, опір деформуванню і зменшується пластичність сталі.

За хімічним складом конструкційні сталі поділяють на вуглецеві та леговані, а за якістю - на сталі звичайної якості, якісні й високоякісні. За призначенням виділяють сталі конструкційні, інструментальні та спеціального призначення.

Сталь звичайної якості має невисоку міцність. Використовують її для виготовлення порівняно невідповідальних деталей: заклепок, шайб, болтів, гайок, труб, будівельних конструкцій.

Конструкційні вуглецеві сталі звичайної якості маркують літерами Ст і порядковим номером від 0 до 7 залежно від хімічного складу і механіч­них властивостей. Основні марки вуглецевих сталей звичайної якості: Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6, Ст7.

Вуглецева якісна сталь міцніша від сталі звичайної якості. Викорис­товують її для виготовлення деталей, до яких ставлять підвищені вимоги за механічними властивостями. Марки якісних вуглецевих сталей по­значають двома цифрами: 08, 10, 15, 20, 45 і так далі до 65. Число вказує вміст карбону у сотих частинах відсотка. 20 – містить карбону приблизно 0,20 %, 45 - 0,45 % карбону.

До інструментальних сталей належать ті, що містять понад 0,65 % карбону. Інструментальні сталі за хімічним складом бувають вуглецеві, леговані.

Вуглецеві інструментальні сталі мають високу міцність, твердість після термічної обробки, теплостійкість при нагріванні металів до 200...250 °С і зносостійкість. Такі сталі застосовують для виготовлення свердел малого діаметра, розверток, мітчиків, плашок, зубил, напилків, полотен для ножівок, молотків та інших інструментів.

Вуглецеву інструментальну сталь маркують літерою і числом, яке вка­зує десяті частини відсотка карбону. Наприклад У8 – якісна інструментальна сталь, карбону приблизно 0,8%. Літера А наприкінці маркування вказує те, що сталь високоякісна. Літера Г наприкінці маркування вказує на підвищений вміст мангану (приблизно 1%). Основні марки карбонових інструментальних сталей такі: У7, У8, У8Г, У9 і так далі до У13. Сталь У10ГА – це високоякісна інструментальна сталь з підвищеним вмістом мангану.

Щоб підвищити ті чи інші властивості вуглецевих інструментальних сталей, до їх складу вводять інші речовини – легуючі елементи: хром, вольфрам, моліб­ден, ванадій, манган, Теплостійкість легованих інструментальних ста­лей досягає 250...З00 °С. Із цих сталей виготовляють свердла, мітчики, корпуси штампів і прес-форм.

До легованих сталей належать такі, у яких вміст Карбону не переви­щує 0,65 % і які мають у своєму складі, крім звичайних домішок, спеціально введені легуючі елементи - Хром, Нікель, Молібден, Титан, Ванадій, Алюміній. Легуючі елементи змінюють як механічні, так і фізичні властивості сталі. Наприклад, Хром підвищує міцність, твердість, зносостійкість сталі, але зменшує її пластичність; Нікель підвищує міцність, твердість і опір корозії; Вольфрам підвищує твердість. Кожний з легуючих елементів надає сталі певних властивостей.

Вміст легуючих елементів у сталі позначають літерами російського алфавіту. Якщо легуючий елемент у сталі перевищує 1 %, то після її позначення ставиться цифра, що означає відсотковий вміст легуючого елемента у відсотках. Легуючі елементи позначають так: Хром - X, Нікель - Н, Молібден - М, Титан - Т, Вольфрам - В, Кобальт - К, Манган - Г, Силіцій - С, Ванадій - Ф, Алюміній - Ю.

Позначення марок легованих сталей складаються з чисел і відповід­них літер. Двозначні числа, які стоять перед літерами, показують відсот­ковий уміст карбону у сотих частинах. Наприклад, сталь 38Х2МЮА – містить близько 0,38 % карбону, близько 2 % Хрому; Молібдену і Алюмі­нію – близько 1% кожного. Літера А в кінці позначення марки означає підвищену якість цієї сталі.

Використовують леговані конструкційні сталі для виготовлення най­важливіших деталей різних виробів.

Маркування інструментальної легованої сталі відрізняється від марку­вання конструкційної легованої сталі лише тим, що вміст Карбону позна­чають у десятих частинах відсотка (наприклад, сталь 9ХС містить 0,9 % Карбону). Якщо Карбону понад 1 %, у марці його не показують.

До швидкорізальних інструментальних сталей відносять ті, що містять вольфрам (6 -19% ), ванадій (1-4 %) та інші ле­гуючі елементи. Завдяки легуючим елементам підвищуються стійкість сталей проти спрацьовування і теплостійкість до 600...650 °С. Виготовлені з них інструменти допуска­ють можливість збільшити у 2-3 рази швидкість різання порівняно з ін­струментами з вуглецевих сталей. Серед швидкорізальних розрізняють вольфрамові сталі (Р9, Р18), вольфрамомолібденові (Р6МЗ, Р6М5), вольфрамованадієві (Р9Ф5, Р14Ф4), вольфрамокобальтові(Р9К5, Р9К10) та ін. Маркування: на початку ставиться літера Р, цифра після неї вказує на відсотковий вміст вольфраму. Решта літер і чисел мають те саме значення, що і в марках легованих сталей.

У машинобудуванні використовують також кольорові метали. Найпо­ширенішими є мідь, алюміній, цинк, олово, свинець, магній, хром, нікель та ін. Але використовують їх в основному у вигляді сплавів. Ме­ханічні властивості технічно чистих кольорових металів невисокі.

Мідь має характерний червоний колір, вона м'яка, в'язка, добре під­дається холодній та гарячій обробці, має хорошу електропровідність і призначена для виготовлення електропроводів, деталей електропри­ладів, припаювання металокерамічних пластинок до стальних різців та інших інструментів. Мідь добре сплавляється з більшістю металів, утво­рюючи сплави, що широко використовуються в машинобудуванні.

Алюміній - метал сріблясто-білого кольору, дуже м'який і в'язкий, легко обробляється в холодному і гарячому стані, добре прокатується і протягується в дріт. Головні властивості алюмінію: мала густина і висока антикорозійна стійкість. Він широко застосовується для виготовлення електропроводів. Алюміній у чистому вигляді має низьку міцність і твердість, але в сполуках з іншими метала­ми ці властивості значно поліпшуються. Тому в машинобудуванні вико­ристовують переважно сплави алюмінію.

Найпоширенішими є сплави на основі кольорових металів: міді, алюмінію, мангану і титану.

До сплавів на мідній основі належать латуні та бронзи.

Латунь - це сплав міді з цинком та іншими елементами. Вона в'язка і пластична, добре обробляється тиском і різанням.

Порівняно з чистою міддю латуні міцніші, пластичніші і твердіші.

Латуні позначають літерою Л і числом, що означає вміст міді. На­приклад, латунь марки Л80 містить 80 % міді і 20 % цинку. Якщо до ла­туні, крім міді й цинку, входять інші елементи, то їх позначають літера­ми (Ж - залізо, Г - манган, Н - нікель, О - олово, К - силіцій, С - сви­нець), а відсотковий вміст - цифрами. Наприклад, латунь марки ЛС59-1 містить: Си - 59 %, РЬ - 1 % і 2п - 40 %; марка ЛЖМ59-1-1 означає багатокомпонентну (спеціальну) латунь, яка містить близько 59 % міді, 1 % заліза, 1 % мангану (решта - цинк).

Бронзи - це складні багатокомпонентні сплави на основі міді; вони бувають олов'янисті, алюмінієві, силіцієві, свинцеві, нікелеві, берилієві тощо.

Бронзи маркують літерами Бр, за якими йдуть літери умовних по­значень компонентів і легуючих елементів, потім числа, які означають відсотковий вміст компонентів. Наприклад, БрАЖГ10-3-1,5 означає бронзу, яка містить 10 % алюмінію, 3 % заліза, 1,5% мангану (решта – мідь). Позначення елементів такі самі, як і для спеціальних латуней; крім того, використовують позначення: Ц - цинк, Ф - фосфор, Б - берилій.

Алюмінієві сплави поділяють на дві групи: ливарні, з яких виготовля­ють деталі відливанням, і деформовані, або ковальські, з яких виробля­ють дріт, листи, профільний алюміній, а також деталі куванням і штам­пуванням. До найпоширеніших алюмінієвих сплавів належать силуміни марок АЛ-2, АЛ-4, АЛ-9, дюралюміни Д16, Д19, Д20, Д21, кувальні алюмінієві сплави АК-4, АК-8 та ін.

Дюралюміній можна термічно обробляти, після чого його механічні властивості підвищуються. Він пластичний, легко кується і штампується.

IV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ І ВМІНЬ УЧНІВ

Які конструкційні матеріали називають штучними?

Як класифікують сталі?

Яке маркування в вуглецевих конструкційних сталях?

Як маркують вуглецеві інструментальні сталі?

Який принцип маркування легованих сталей.

V. Практична робота

1 частина. (фронтальна форма проведення)

Декілька зразків матеріалів (алюмінієвий дріт, дюралюмінієвий лист, ножівкові полотна) випробовує учитель на пластичність, міцність, крихкість. Аналіз (усний) матеріалів.

2 Частина. (парна форма проведення за варіантами)

Визначити вид сталі та приблизний хімічний склад сталей. Записати у зошит.

1 варіант. 45Г, У12, Р6М5, 4ХВ2С.

2 варіант. 15, У12ГА, Р18Ф2, 5ХГМ.

3 варіант. У 8А, Ст3, Р9К5, 5Х2В5.

VІ. ПІДСУМКИ УРОКУ

Домашнє завдання: Опрацювати відповідний матеріал за конспектом.