4. Ледебуритовая структура – эвтектоидная структура, образующаяся при t<1200 °С и содержании С>2,14% (НВ=6500, σпч = 50-80 МПа).
5. Перлитовая структура – эвтектоидная структура, существует при t<738 и содержании С около 0,8%. Характерна высокая прочность σпч = 800 МПа, НВ=1800 и небольшая пластичность δ = 10%.
Знание особенностей состояния системы железо-углерод позволяет нам выбрать нужную температуру нагрева, и режимы охлаждения стали при ее термической обработке.
Термическая обработка и ее виды
1. Закалка – нагревание стали до температуры образования аустенитовой структуры (>898°С), выдержки ее при этой температуре и быстром охлаждении в воде, свинце или масле. Закалка повышает твердость и прочность стали, но увеличивает хрупкость. Для устранения этого дефекта сталь подвергают отпуску.
2. Отпуск – нагрев стали до температуры 200 °С – низкотемпературный отпуск, 600 °С – высокотемпературный отпуск и охлаждение ее на воздухе. В результате сохраняются свойства закаленной стали, но с большей пластичностью.
3. Отжиг – для снятия остаточных напряжений, создания более мелкодисперсной структуры стали, что снижаете твердость и улучшает обрабатываемость. Нагревают до температуры закалки и выдерживают в печах при t 650 °С.
4. Нормализация – нагревание стали до температуры выше образования аустенитовой структуры и охлаждение на воздухе. Позволяет повысить прочность, пластичность и ударную вязкость.
Механическая обработка металлов
1. Прокат - заключается в обжатии металлозаготовки между валками. Прокат бывает холодным и горячим (900 - 1000°С).
Путем проката получают листовую и полосовую сталь, арматуру, балки, рельсы.
2. Волочение - протягивание металлозаготовки через отверстие меньшего диаметра, в результате возникает явление наклепа, т.е. механического упрочнения стали.
3. Ковка (штамповка). Придание формы ударами молота.
4. Сварка. Получение неразъемных соединений путем местного нагрева для плавления металлических свариваемых деталей.
Способы защиты металлов от коррозии
Защита от воздействия кислорода и воды, которые вызывают окисление.
1. Легирование, т.е. введение легирующих добавок, которые уменьшают подверженность железа коррозии (нержавеющая сталь).
2. Металлические покрытия другим металлом, имеющим более отрицательный, чем основной металл электролитический потенциал - анодное покрытие (оцинкованная, хромированная сталь), либо менее отрицательный (катодное покрытие) – никелирование.
3. Оксидирование. Образование на поверхности металла толстой оксидной пленки. Обработка стали концентрированной азотной кислотой (воронение стали).
4. Создание лакокрасочного покрытия – эмалирование.
Сплавы цветных металлов
Алюминий (Al) – серебристо-белый, ρ=2700 кг/м3 tпл=658 °С, σпч = 50-80 МПа, δ = 35-50%. Сплавы: дюралюмин Al (92%) +Cu(5%), силумин Al (85%)+Si(14%).
Медь (Cu) tпл=1083 °С, σпч = 200-250 МПа, δ = 30-35%.
Сплавы: латунь Cu +Zn (<39% - однофазная латунь или >45-двухфазная), маркируют Л – «латунь» и содержание Cu в % Л96, Л80, Л70 называют томпак либо полутомпак (в переводе с франц. «медь»), σпч = 300-390 МПа, δ = 45-50%.
Бронза (оловянная, алюминиевая, свинцовая).
Cu+Sn(до 5%) σпч = 400-550 МПа, δ = 40-70%, Cu+Al – аналогична по свойствам, но более дешевая и корозионно устойчивая.
Cu+Pb (до 30%) σпч = 60 МПа, δ = 4%.
Маркировка Бр –«бронза» О-олово, Ц-цинк, С-свинец 3-5-7 – содержание этих элементов в %.
Сплавы цветных металлов имеют ограниченное применение в основном как запорно-регулирующая арматура на системах водоснабжения, отопления и электротехнических системах.
Сортамент стали
Сталь листовая (горячекатаная толщиной 4-160 мм, тонкая < 4мм). Профилированные изделия (уголки, тавры, двутавры, швеллеры). Трубы (шовные, бесшовные).
Арматура стержневая А-IV; A-VI, Ат-IV (термически упрочненная), проволочная ВII для железобетонных конструкций.
Контрольные вопросы
1. Классификация металлов и сплавов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.