Методичні вказівки, контрольні завдання та контрольні питання з курсу “Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство”, страница 24

S 6...8%; Мg 0,2...0,4%; сума домішок - не більше 2%, решта Al.


Додаток В

Зразок виконання завдання  у контрольній роботі 3.

Варіант 00

1.Дайте класифікацію вуглецевих сталей за ступенем розкислення та призначенням.

Розкислення є завершальною операцією під час виплавляння сталі. Сутність розкислення полягає у видаленні зі сталі перед її розливкою кисню, який знаходиться в сталі у вигляді FeO, що добре розчиняється в рідкому залізі та зовсім не розчиняється у твердому стані. Кисень надає сталі гарячеламкість, оскільки він у вигляді FeO розташовується в сталі по межам зерен та при нагріванні виливків до температури гарячої обробки тиском розплавляється, порушуючи зв’язок між зернами.

Розкислення здійснюється шляхом уведення в рідку сталь розкислювачів Mn, Al та Si, які мають більш високу спорідненість до кисню, ніж залізо.

За ступенем розкислення вуглецеві сталі поділяють на киплячи, напівспокійні та спокійні.

Сталь, розкислена тільки марганцем та невеликою кількістю кремнію, називають киплячою, оскільки за рахунок неповного видалення кисню в ній при охолодженні виділяється оксид вуглецю CO у вигляді дрібних бульбашок, від яких сталь наче закипає. Така сталь майже не утворює усадочної раковини у виливках, тому вона дешевша від спокійної сталі. Киплячої сталі містять до 0,05% кремнію, тому вона характеризується більш високою пластичністю, ніж спокійні сталі. Пояснюється це тим, що кремній суттєво знижує пластичність сталі.

Сталь, розкислена повністю (Mn, Si і Al), називається спокійною. Вона більш щільна, але при кристалізації виливків утворює велику усадочну раковину, яка видаляється й тому підвищує вартість сталі. Спокійна сталь містить 0,4…0,8% Mn, 0,17…0,37% Si та сліди Al.

Напівспокійна сталь займає проміжний стан між киплячою та спокійною сталлю. Алюмінієм вона не розкислюється.

Киплячими та напівспокійними бувають тільки низько вуглецеві сталі (С0,25%)

Середньо та високо вуглецеві сталі завжди спокійні. При маркуванні ступінь розкислення мало-вуглецевих сталей позначається таким чином: кипляча – кп, напівспокійні – нс, спокійні – сп. Указані позначення ставляться наприкінці марки сталі, наприклад ВСm.2кп, 08сп, Cm.1нс.

За призначенням вуглецеві сталі поділяють на якісні конструктивні (ГОСТ 1050-83) та вуглецеві інструментальні (ГОСТ-1435-83).

Конструктивні сталі бувають зі звичайним та підвищеним вмістом марганцю (до 1,2%). Перші позначаються двома цифрами, які означають вміст вуглецю в 0,01%, наприклад 08, 10…85, а у других до двох цифр додасться літера “Г”, наприклад 08Г, 10Г … 85Г.

Вуглецеві інструментальні сталі позначають так :У7, У8…У13. Цифра в марці сталі означає вміст вуглецю в 0,1%.

Сталі обох груп можуть розрізнятися за якістю. У марках сталі підвищеної якості наприкінці ставиться літера “А”, наприклад 65ГА, У10А.

2. Які механічні властивості визначаються при статичних випробуваннях зразків на розтягування. Укажіть, як вони визначаються та позначаються.

Механічні властивості визначають поведінку матеріалів при різних умовах навантаження. До статичних випробувань відносяться такі, при яких навантаження або постійно у часі, або прикладається відносно повільно.

Під час статичних випробувань на розтягування визначають межу міцності , межу текучості фізичну , межу текучості , відносне подовження  та відносне звуження .

Межа міцності ;  - це максимальне напруження, яке витримує зразок під час

статичних випробувань на розтягування. Вона визначається за формулою

,                                                      (2.1)

де -       максимальне навантаження, яке витримує зразок при випробуваннях;

- площа перетину зразка до випробування;

Межа текучості фізична  визначається за формулою

,                                                         (2.2)

де - навантаження, при якому на діаграмі розтягування з’являється площадка текучості, тобто зразок подовжується без зростання навантаження;

Межа текучості умовна - це напруження, при якому залишкова (пластична) деформація зразка складає 0,2%. Розраховують  за формулою

,                                                        (2.3)

де - навантаження, яке визначають за допомогою діаграми розтягування.

Рисунок 2.1-Діаграми розтягування зразків; а – при наявності площадки текучості; б – при відсутності її.