Ответы на экзаменационные вопросы № 1-30 дисциплины "Материаловедение" (Кристаллическая структура металлов и сплавов: основные типы кристаллических решёток, примеры Ме, имеющих ОЦК и ГЦК. Композиционные материалы), страница 11

1)  Для антифрикционных деталей – подшипники, втулки; они имеют жидкое трение, хорошую износостойкость и могут работать без принудительной смазки за счёт выпотевания. Используются железографитовые сплавы  ЖГр1-ЖГр7. Структура: основа перлит с массовой долей связанного С - 1%, бронзаграфитные БрОГ10-2.

2)Спеченные материалы на основе железа и меди могут использоваться для изготовления фрикционных деталей: диски, тормозные колодки. Для повышения коэффициента трения в их состав вводятся  карбиды, тугоплавкие оксиды для изготовления фильтров, в радио и электротехнике; из порошковых материалов изготавливаются постоянные магниты с высокими магнитными св-вами, сплавы-ЮНДК24.

3)Спечённые алюминевые сплавы САС1. Используются для получения деталей литьём или давлением. Применяется для изготовления детали в паре со сталью при температуре 200 градусов, имеет остаточную пористость 1-3%. Изготавливаются из порошков углеродистых легированных сталей, бронз, латуней, алюминевых сплавов. Из них делают кулачки, шестерёнки, корпуса подшипников. Маркируются: СП10-1: С- класс материала, П-порошковая, 10 – плотность стали в %; Порошковые компактные материалы позволяют увеличить коэффициент использования материала, повысить производительность труда, но уступают литым по прочности и вязкости.

18. Углеродистые инструментальные стали.

Используются для инструмента, работающего на малых скоростях, так как стали являются не теплостойкими (до 200 градусов), используются после закалки и низкого отпуска. Для инструментов с диаметром до 10 мм в качестве закалочной среды можно использовать масло. Для инструментов других размеров – воду.

Стали маркируются: У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13, где цифра показывает содержание углерода в десятых долях. Если буква после цифры не стоит – это качественная сталь, а если стоит буква А, то высококачественная. Для изготовления штампового и ударного инструмента используются стали с содержанием углерода  1,1% до У11. Стали У12, У13 обладают большой износостойкостью и могут использоваться для режущего инструмента.

19. Чугуны.

В общем машиностроении используются:

а) серые чугуны, графит в виде пластинок, лепестков СЧ10, СЧ20, СЧ40, где цифра – временное сопротивление разрыву в МПа*10-1. Применяется для корпусных деталей, худ. литьё и менее ответственные детали – вал.

б) ковкие чугуны, графит хлопьевидный. Применяются для деталей сельхоз машин, автомобилей, тракторов и т.д. КЧ33-8, КЧ35-10, где первые цифры – временное сопротивление разрыву кгс/мм2 ; вторые – относительное удлинение в %.

в) в настоящее время наблюдается тенденция по замене ковкого чугуна высокопрочным: ВЧ45, ВЧ60, ВЧ80, где цифра означает минимальное значение временному сопротивлению разрыву  МПа*10-1 , из которых изготовляются ответственные детали машин: конические зубчатые передачи, коленчатые валы, детали машин. Свойства чугунов зависят от формы графитного зерна, от количества графита, от типа металлической основы.

Достоинства перед сталями: нечувствительность к качеству поверхности, высокие литейные свойства, высокие антифрикционные свойства, высокая демпфируемая способность.

16. Конструкционные легированные стали общего назначения.

Достоинством этих сталей перед углеродистыми является высокая прокаливаемость, то есть детали можно изготавливать больших размеров, меньше критическая скорость закалки, то есть можно изготавливать более сложной конфигурации и более сложные механические свойства – σв =1500 МПа.

Для деталей, работающих в условиях трения и износа с динамическим нагревом используются цементуемые стали 20ХА, 25ХГС, после цементации, закалки  и низкого отпуска. Для деталей в сложно-исполнительном состоянии используются улучшаемые стали после закалки и высокого отпуска: 40Х, 40ХН, 40ХНМ, 38Х2Н4ВА. Чем больше легирована сталь, тем больше её прокаливаемость; если сталь не легирована молибденом или вольфрамом, то стали нужно отпускать либо в воде, либо в масле.