Магний и сплавы на его основе

Магний – очень легкий металл, его плотность – 1,74 г/см³. Температура плавления – 650^oС. Магний имеет гексагональную плотноупакованную кристаллическую решетку. Очень активен химически, вплоть до самовозгорания на воздухе. Механические свойства технически чистого магния (Мг1): предел прочности – 190 МПа, относительное удлинение – 18 %, модуль упругости – 4500 МПа.

Основными магниевыми сплавами являются сплавы магния с алюминием, цинком, марганцем, цирконием. Сплавы делятся на деформируемые и литейные.

Сплавы упрочняются после закалки и искусственного старения. Закалку проводят от температуры 380…420^oС, старение при температуре 260…300^oС в течение 10…24 часов. Особенностью является длительная выдержка под закалку – 4…24 часа.

Билет №20

1. Сталь У8. Фазовые превращения при охлаждении в равновесное состояние. Структура. Свойства. Типичная ТО и типичное применение.

Углеродистые стали

Углеродистые стали (ГОСТ 1435-90) производят качественными У7, У8, У9, ..., У13 и высококачественными У7А, У8А, У9А,..., У13А. Бук­ва У в марке показывает, что сталь углеродистая, а число указывает сред­нее содержание углерода в десятых долях процента. Углеродистые стали поставляют после отжига на зернистый перлит. Благодаря невысокой твердости в состоянии поставки (187 - 217 НВ) углеродистые стали хоро­шо обрабатываются резанием и деформируются, что позволяет применять накатку, насечку и другие высокопроизводительные методы изготовления

из них инструментов.

ИВ Из-за низкой прокаливаемости (10 - 12 мм) углеродистые стали при­годны для мелких инструментов или инструментов с поперечным сечени­ем до 25 мм с незакаленной сердцевиной, в которой режущая часть при­ходится на поверхностный слой¹ (метчики, развертки, напильники и т.п.). Несквозная закалка уменьшает деформацию инструментов и повышает благодаря вязкой сердцевине их устойчивость к ударам и вибрациям. Ин­струмент с поперечным сечением 15-25 мм после закалки охлаждают в воде или водных растворах солей и щелочен. Инструменты с незакален­ной сердцевиной меньшего сечения для уменьшения деформаций и опас­ности растрескивания охлаждают в масле, водных растворах полимеров

или расплавах солей.

Режущие инструменты (мелкие метчики, сверла, напильники, пилы, шаберы и др.) изготовляют из заэвтектоидных сталей У10, У11, У12 и У13. Их подвергают неполной закалке и низкому отпуску при 150-180°С на структуру мартенсита с включениями цементита. Такие инструменты обладают повышенной износостойкостью и высокой твердостью (62 - 64 НЯС) на рабочих гранях. Однако твердость сильно снижается при нагреве свыше 200 °С. В связи с этим инструменты из этих сталей пригодны для обработки при небольших скоростях резания.

Заэвтектоидные стали используют также для изготовления измери­тельных инструментов (калибры простой формы и невысоких классов точ­ности) небольших штампов холодной высадки и вытяжки, работающих при невысоких нагрузках.

Стали У 7, У8, У9, обеспечивающие более высокую вязкость, применя­ют для инструментов, подвергающихся ударам: деревообрабатывающих, слесарных, кузнечных, а также пуансонов, матриц и др. |После полной закалки их отпускают на структуру троостита при 275 - 325 °С (48-55 НRС) или при 400 - 450 °С (38 - 45 НRС);

2. Способы поверхностного упрочнения сталей.

Конструкционная прочность часто зависит от состояния материала в поверхностных слоях детали. Одним из способов поверхностного упрочнения стальных деталей является поверхностная закалка.

В результате поверхностной закалки увеличивается твердость поверхностных слоев изделия с одновременным повышением сопротивления истиранию и предела выносливости.

Общим для всех видов поверхностной закалки является нагрев поверхностного слоя детали до температуры закалки с последующим быстрым охлаждением. Эти способы различаются методами нагрева деталей. Толщина закаленного слоя при поверхностной закалке определяется глубиной нагрева.

Наибольшее распространение имеют электротермическая закалка с нагревом изделий токами высокой частоты (ТВЧ) и газопламенная закалка с нагревом газово-кислородным или кислородно-керосиновым пламенем.

Способы:Закалка ТВЧ, газопламенная закалка, старение, обработка стали холодом, упрочнение методом пластической деформации.

3. Композиционные материалы. Волокнистые и дисперсно-упрочняемые.

Композиционные материалы (КМ) по удельным прочности и жесткости, прочности при высокой тем-ре, сопр-ию усталостному разрушению и другим свойствам значительно превосходят все известные конструкционные сплавы. КМ придают по возможности форму, максимально приближающуюся к форме готовых деталей и даже отдельных узлов конструкции.

Композиционными называют сложные материалы, в состав которых входят сильно отличающиеся по свойствам нерастворимые или малорастворимые один в другом компоненты, разделенные в материале ярко выраженной границей.

По форме наполнители разделяют на три основные группы (рис. 14.20, а): нуль-мерные (I), одномерные (Я), двумерные (5).

Нуль-мерными называют наполнители, имеющие в трех измерениях очень малые размеры одного порядка (частицы). Одномерные наполните­ли имеют малые размеры в двух направлениях и значительно превосходя­щий их размер в третьем измерении (волокна). У двумерных наполните­лей два размера соизмеримы с размером КМ и значительно превосходят третий (пластины, ткань).

По форме наполнителя КМ разделяют на дисперсно-упрочненные, слоистые и волокнистые.

Дисперсно-упрочненными называют КМ, упрочненные нуль-мерными наполнителями; волокнистыми — КМ, упрочненные одномерными или одномерными и двумерными наполнителями; слоистыми — КМ, упроч­ненные двумерными наполнителями.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: