Физико-механические свойства Сталей и чугунов

Физико-механические свойства сталей и чугунов [c.7]

В зависимости от условий эксплуатации конструкционные порошковые материалы (КПМ) подразделяют на две группы материалы, заменяющие обычные углеродистые и легированные стали, чугуны и цветные металлы материалы со специальными свойствами — износостойкие, инструментальные, жаропрочные, жаростойкие, коррозионностойкие, для атомной энергетики, с особыми физическими свойствами (магнитными, электро- и теплофизическими и др.), тяжелые сплавы, материалы для узлов трения — антифрикционные и фрикционные и др. Физико-механические свойства КПМ при прочих равных условиях определяются плотностью (или пористостью) изделий, а также условиями их получения. По степени нагруженности порошковые детали подразделяют на четыре группы (табл. 7.1). [c.174]

Большим достижением советских литейщиков в последующие годы явилась разработка технологии и промышленное внедрение высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, получаемого путем модифицирования его церием. Такой чугун по физико-механическим свойствам в ряде случаев успешно заменяет сталь и ковкий чугун и является весьма ценным материалом для изготовления массивных литых деталей прокатных валков, крупных коленчатых валов, станин для мощных прессов и проч. [c.97]

Упрочнение пластическим деформированием поверхностного слоя (наклепом), повышение физико - механических свойств поверхностного слоя, изменение величины и знака остаточных напряжений в поверхностном слое, улучшение микрогеометрии обработкой поверхности Вибрационная галтовка Чугун, сталь, сплавы из цветных металлов и на основе титана Сохраняется от предшествующей обработки 10-12-й Увеличивается на 10-15% Напряжения сжатия 10-15 0,05 0,2 [c.286]

Области применения. Ковкий чугун как конструкционный материал широко применяют в различных отраслях машиностроения благодаря высоким физико-механическим свойствам отливок, несложной и стабильной технологии их производства и более низкой стоимости по сравнению с отливками из стали, поковками и штамповками. Основным потребителем отливок из ковкого чугуна является автомобиле-и тракторостроение, сельхозмашиностроение и другие отрасли промышленности (табл. 27). [c.133]

Для изготовления режущих инструментов применяют также режущую керамику (кермет) марок ВЗ ВОК-60 ВОК-63, представляющую собой оксидно-карбидное соединение (окись алюминия с добавкой 30...40% карбидов вольфрама и молибдена). Введение в состав минералокерамики карбидов металлов (а иногда и чистых металлов — молибдена, хрома) улучшает ее физико-механические свойства (в частности, снижает хрупкость) и повышает производительность обработки в результате повышения скорости резания. Получистовая и чистовая обработка инструментом из кермета деталей из серых, ковких чугунов, труднообрабатываемых сталей, некоторых цветных металлов и сплавов производится со скоростью резания 435... 1000 м/мин без подачи СОЖ в зону реза- [c.37]

Технология ТО предопределяет структуру сплава, обладающую определенным комплексом физико-механических свойств. Поэтому каждый режим ТЦО сталей и чугунов приводит к своей, отличающейся от других структуре. Существует огромное многообразие структур, получаемых в сплавах на основе железа. Однако можно выделить основные структурные изменения в результате ТЦО. [c.35]

Сталь в литом состоянии. Фасонное стальное, литьё в земляные формы или чугунные кокили по своим механическим свойствам имеет несколько пониженную, по сравнению с кованой или катаной сталью прочность и значительно меньшую пластичность и вязкость, обусловленную более грубой макро- и микроструктурой. Физико-механические свойства литья тем ниже, чем больше сечение отливок. [c.98]

Измерение передних углов у (см. рис. 15.5) на режущих зубьях протяжек производится между плоскостью, перпендикулярной геометрической оси протяжки, и передней поверхностью зуба. При этом измерение производится в плоскости, проходящей через вектор скорости резания в рассматриваемой точке режущей кромки и геометрическую ось протяжки. Значение переднего угла на протяжках берется в пределах у = 0... 20° в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемых металлов при обработке стали у = 15° при обработке чугуна у = 5°. Значения передних углов оказывают влияние на силу резания. [c.250]

Учение об изменении внутреннего строения и физико-механических свойств сплавов в результате теплового воздействия, не исчезающих после прекращения этого воздействия, составляет теоретические основы термической обработки. Общее представление о превращениях, протекающих в железоуглеродистых сплавах в результате теплового воздействия, можно получить из диаграммы состояния железо — цементит и железо — углерод. Как в сталях, так и в чугунах всегда присутствуют кремний, марганец, фосфор, сера, а в легированных сплавах — никель, хром, молибден, медь, ванадий, титан и др. Легирующие элементы и примеси изменяют положение линий диаграммы, на которых отложены критические точки структурных превращений. Одни элементы снижают температуру превращений, а другие — повышают. Без учета влияния этих элементов невозможно правильно, пользуясь только лишь диаграммой, разработать режимы термической обработки. [c.92]

На величину осевой силы и крутящего момента оказывают влияние следующие основные факторы физико-механические свойства обрабатываемого материала, диаметр сверла и величина подачи, геометрические параметры сверла, скорость резания, смазочно-охлаждающая жидкость и другие факторы. С увеличением предела прочности при растяжении и твердости обрабатываемого материала увеличиваются осевая сила и крутящий момент. В зависимости от предела прочности стали, изменяющегося в диапазоне от Ов = ==30-4-40 кгс/мм (294,3—392,4 МН/м ) до а = 110 120 кгс/мм" (1079,1—1177,2 МН/м ), поправочный коэффициент на осевую силу Ро и крутящий момент М изменяется в пределах 0,57—1,36. Для серого чугуна твердостью в пределах от НВ 120—140 до НВ 260— 280 поправочный коэффициент равен 0,8—1,21. Значительное влияние на осевую силу (до 50%) оказывает также поперечная кромка. Для уменьшения осевой силы производят подточку перемычки, уменьшая ее длину. [c.142]

С увеличением скорости резания возрастает температура в зоне резания это приводит к изменению физико-механических свойств обрабатываемого материала в контактном слое, что также влияет на величину осевой силы и крутящего момента. При скорости резания 2—7 м/мин осевая сила и крутящий момент максимальны, а при дальнейшем увеличении скорости резания уменьшаются. Применение смазочно-охлаждающей жидкости уменьшает осевую силу и крутящий момент при обработке стали на 20—30%, а при обработке чугунов на 10—18%. [c.142]

Коэффициент Кх, несомненно, зависит от физико-механических свойств обрабатываемых стали и чугуна Он зависит также от величины и распределения деформаций в стружке нри сверлении. Эти зависимости весьма сложны, и теория пластичности еще не разрешила соответствующих задач. В заводских условиях пока установлены приближенные экспериментальные зависимости от предела прочности Ста или от числа НВ, получаемого вдавливанием шарика для стали [c.357]

Металлическими сплавами называют растворы в жидком состоянии двух или более металлов или металлов с неметаллами, образующие при затвердевании механическую смесь, твердые растворы или химические соединения. плавы распространены в технике гораздо шире, чем чистые металлы, благодаря разнообразию их физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств. Например, железо почти не применяется, но зато широко распространены сталь и чугун, являющиеся сплавами железа с углеродом и содержащие также то или иное количество других примесей. Сталь и чугун служат основными материалами для изготовления деталей машин и конструкций. Медь в чистом виде также находит ограниченное применение (главным образом, в электротехнической промышленности) значительно большее распространение получили ее сплавы с цинком (латуни) или с оловом, алюминием, кремнием и другими элементами (бронзы). В чистом виде алюминий применяется мало, гораздо чаще для изготовления деталей машин и конструкций используют его сплавы с кремнием (силумины) или с медью, марганцем, магнием и некоторыми другими элементами (дуралюмины). [c.45]

Влияние обрабатываемого материала. Физико-механические свойства обрабатываемого материала оказывают значительное влияние на силы, возникающие в процессе резания. Чем больше прочность и твердость металла, тем сильнее он сопротивляется резанию и тем больше величина сил резания. При обработке хрупких металлов, стружка которых незначительно деформируется при срезании, силы резания будут меньше, чем при обработке более вязких (пластичных) металлов. Так, например, при обработке серого чугуна сила резания приблизительно в 1,5—2 раза меньше, чем при обработке стали той же твердости. [c.52]

Книга состоит из трех частей. В первой части изложены основные методы испытаний металлов и сплавов. Вторая часть включает принципы выбора металлов и сплавов и физико-механические и технологические свойства конструкционных сталей и чугунов. Третья часть посвящена цветным металлам и сплавам. При работе над первой и второй частями книги были использованы справочные материалы, опубликованные в отечественной литературе (Энциклопедический справочник Машиностроение тт. 3 и 4, Справочник по конструкционным сталям под ред. акад. Н- Т. Гуд- [c.3]

Первая — материалы, имеющие высокие физико-механические свойства, не изменяющиеся при работе или сохраняющие их продолжительное время. К этой группе материалов относятся стали мартенситного, ледебуритного и аустенитного классов, высоколегированные чугуны, сплавы на основе кобальта и никеля. [c.422]

Большое влияние на физико-механические свойства отвержденной композиции оказывают наполнители, количество и материал которых подбираются в зависимости от назначения требуемых свойств композиции. Один из наполнителей, например железный порошок, повышает твердость, другие, например графит, увеличивают теплопроводность, тальк — износостойкость и т. д. Подбором наполнителей можно повысить адгезию композиции с металлом, сблизить коэффициенты линейного термического расширения композиции и металла, снизить усадку. Кроме того, введение в состав композиции наполнителей снижает ее стоимость. В качестве наполнителей используются порошки тонкоизмельченного чугуна, стали, алюминия, молотой слюды, талька, кварцевого песка, измельченного асбеста, графита, стекловолокна, стеклоткани. [c.304]

Стали и чугуны различаются в первую очередь содержанием углерода. Сплавы с концентрацией С < 2,14 мае. % (2,14 мае. % соответствует точке Е - максимальной растворимости углерода в железе (рис. 1.51)) называются сталями, а сплавы с концентрацией С > 2,14 мае. % - чугунами. В результате различного содержания углерода в сплаве образуются разные структуры, что определяет различие в механических и физико-химических свойствах сплавов, а следовательно, и в их применении. Так, стали после затвердевания не содержат хрупкой составляющей - ледебурита, а следовательно, они более пластичные й ковкие. В то же время чугуны по сравнению со сталью обладают значительно Лучшими литейными характеристиками, так как их температуры плавления существенно ниже. [c.87]

Физико-механические свойства чугунов зависят от формы включений графита и особенностей структуры металлической матрицы, формирующейся в процессе распада аустенита при охлаждении отливок. Для получения компактных включений графита в чугунных отливках в качестве модификаторов широко используются редкоземельные элементы. Однако характер влияния редкоземельных элементов на структурные изменения при эвтектоидном превращении в железоуглеродистых сплавах еще во многом неясен. В работах [1—3] отмечается ферритообразующее действие редкоземельных элементов в сталях, тогда как в работах [4, 5] указывается на снижение критических точек и повышение устойчивости аустенита. При модифицировании редкоземельными элементами чугунов наблюдалось увеличение количества перлита в матрице Влияние модификаторов нередко определяли по величине присадок, что приводило к значительным погрешностям, поскольку степень усвоения их может изменяться в широких пределах [6]. Отсутствие количественных данных о влиянии редкоземельных элементов на устойчивость аустенита затрудняет выбор обоснованных режимов охлаждения после затвердевания или при специальной термической обработке модифицированных чугунов. [c.129]

По сравнению с чугуном сталь обладает значительно более высокими физико-механическими свойствами. Она имеет высокую прочность, хорошо обрабатывается резанием, ее можно ковать, прокатывать. Кроме того, сталь в расплавленном состоянии жидкотекуча, из нее изготовляют различные отливки. Поэтому она широко применяется во всех областях народного хозяйства, особенно в машиностроении. Сталь получают из белого (передельного) чугуна путем его переплавки и удаления избытка углерода, кремния, марганца и других примесей. [c.16]

Значения коэффициентов и показателей степени при обработке стали, чугуна и медных сплавов различными резцами, а также значения среднего периода стойкости приведены в табл. 13. В случае внутренней обработки (расточки) рассчитанную по формулам скорость резания умножать на коэффициент 0,9. Если физико-механические свойства обрабатываемых сталей, чугуна и бронзы отличаются от приведенных в табл. 13, а также при расчете скорости резания для алюминия и его сплавов вводится поправочный коэффициент (табл. 14). [c.577]

Сталь имеет более высокие физико-механические свойства по сравнению с чугуном ее можно закаливать, ковать, прокатывать она имеет высокую прочность и значительную пластичность, хорошо [c.20]

Температура в зоне резания зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, режимов резания, геометрических параметров режущего инструмента и применяемой смазочно-охлаждающей жидкости. При обработке стали выделяется больше теплоты, чем при обработке чугуна. Чем выше прочность и твердость обрабатываемого материала, тем выше температура в зоне контакта инструмента, которая при тяжелых условиях работы может достигать 1000— ПОО -С. [c.127]

Тип стружки зависит в основном от физико-механических свойств обрабатываемого материала и скорости резания. При обработке пластичных материалов (сталь, вязкая латунь, алюминий) могут получаться два типа стружек суставчатая или скалывания (рис. 18 а) и сливная (рис. 18, б). При обработке малопластичных материалов (чугун, бронза) получается стружка надлома (рис. 18, в). [c.34]

Коэффициент усадки стружки характеризует среднюю степепь деформации срезаемого слоя и зависит от физико-механических свойств обрабатываемого металла, геометрии инструмента, элементов резания, свойств применяемой смазывающе-охлаждающей жидкости. Чем пластичнее металл (меньше твердость и больше вязкость), тем больше будет коэффициент усадки. Если для углеродистых сталей средние значения коэффициента усадки =2 3, то для чугуна 5 = 1,2-т-1,5. [c.39]

Из асбофрикционных материалов для работы в масляной ванне пригодны фрикционные материалы на органическом комбинированном или смоляном связующем. Эти материалы не изменяют своих физико-механических и фрикционных свойств от длительного пребывания в масле. У фрикционных материалов на каучуковом связующем при работе в масле с течением времени значительно снижаются механическая прочность и коэффициент трения. Поэтому их нельзя рекомендовать для использования в таких условиях. Диски контртела для асбофрикционных материалов изготовляют из чугуна или из стали с твердостью поверхности трения НВ > 200. [c.544]

Большие возможности изменять физико-механические и специальные свойства стали и чугуна представляет применение комплексных инокуляторов дробь + модификатор (или лигатор). Например, ввод комплексных добавок дробь + ферромарганец (или феррованадий, ферромолибден) оказывает упрочняющее в, 1,3—1,5 раза воздействие, что позволяет на базе углеродистой стали с помощью. суспензионной разливки получать низколегированные марки типа 40Г, 65Г, 35ГС и т. д. [c.666]

Упрочнение поверхностной термической обработкой, изменение физико-механических свойств и структуры поверхностного слоя, изменение величины и знака остаточных напряжении Закалха с нагревом газовым пламенем Сталь, чугун Коробление на 0,03—0,1 мм Снижается на один класс HR 40-70 Напряжения сжатия 30-80 0,5 10,0 [c.287]

Твердые сплавы применяются для изготовления режущих инструментон, предназначенных для обработки металлов с высокими скоростями резания (от 100 до 1200 м/мин). Твердые сплавы вольфрамовой группы применяются для обработки хрупких металлов, например чугуна, бронзы, закаленной на = 55 64 стали. Твердые сплавы вольфрамотнтановой группы применяются дли обработки стали. Оснок-ные физико-механические свойства твердых сплавов приведены в табл. 4, примерное назначение марок твердого сплава см. т. 6, гл. VII. Пластинки твердого сплава выпускаются различной формы и размерен. Сорт. мент пластинок установлен ГОСТ 2209-55 (табл. 5). Технические условия на пластинки твердого сплава для режущих инструментов по металлу стандартизованы ГОСТ 4872-52. [c.280]

Температура плавления электролитического хрома очень высока и достигает 1830° С. В литературе указываются и другие значения температуры плавлепия электролитического хрома (в частности 1620 и 1550° С). По-видимому, температура плавления, так же как и другие физико-механические свойства электролитического хрома, зависит от условий электролиза. В среднем можно считать, что температура плавления хрома превышает температуру плавления чугуна на 25—30% и стали на 15—20%. [c.84]

Для более детального изучения этого вопроса были исследованы различные по химическому составу и физико-механическим свойствам металлы как в состоянии поставки, так и после их химикотермической обработки технически чистый титан ВТ1-0, хромистая нержавеющая сталь 4X13 и серый чугун СЧ18-36. [c.124]

Наибольшее распространение в технике получили не металлы, а их сплавы с металлами или металлоидами, обладающие разнообразными физико-механическими, технологическими и эксплуатационными свойствами. Например, железо в технике почти не применяют, но зато широко распространены сталь и чугун, являющиеся сплавами железа с углеродом и содержащие небольшое количество других примесей. Сталь и чугун являются основными материалами, применяемыми для изготовления деталей машин, инструментов и конструкций. Медь в чистом виде находит ограниченное применение (главным образом, в электротехнической иромышленности) значительно большее распространение имеют ее сплавы с цинком (латуни) или с оловом, алюминием, кремнием и другими элементами (бронзы). Чистый алюминий имеет небольшое применение, однако его сплавы с кремнием (силумины) или с медью, марганцем, магнием и некоторыми другими элементами (дуралюмины) получили широкое распространение для изготовления деталей машин, особенно в авиастроении. [c.109]

В начале XX в. была разработана первая высоколегированная инструментальная сталь. Эта сталь в качестве легирующих присадок содержала 18% вольфрама, 4,5 % хрома и 1 % ванадия. По сравнению с углеродистой новая сталь имела значительно более высокие физико-механические свойства, в особенности температуро- и износостойкость. Металлорежущие инструменты, изготовленные из этой стали, могли обрабатывать стали и чугуны со скоростями резания 30...60 м/мин (в 2...2,5 раза выше, чем инструментами из углеродистых инструментальных сталбй). Благодаря этим качествам вновь разработанная сталь получила название быстрорежущей стали. По химическому составу она соответствует современной марке Р18. [c.14]

Для протяжек, являющихся чистовыми режущими инструментами, допустимые толщины срезаемого слоя ограничены. Минимальная толщина срезаемого слоя iizmin 0.02 мм. Максимальное значение толщины срезаемого слоя Огтах зависит от физико-механических свойств обрабатываемых металлов. При протягивании высоколегированных и пластичных конструкционных сталей поверхность необходимого качества можно получить только при а тах < 0,1 мм, при протягивании менее пластичных сталей максимальная допустимая толщина срезаемого слоя г max < 0,15 ММ, При ПрОТЯГИВаНИИ ХруПКИХ и твердых металлов (чугуна и бронзы) Огтах < 0,25 ММ. [c.251]

Заслуживает внимания сплав ВК6М (мелкозернистый), используемый при чистовой обработке чугуна (в том числе закаленного) и нержавеюших сталей. Этот сплав по физико-механическим свойствам превосходит все другие марки твердых сплавов. Особенным преимуществом является то, что твердость его в пределах температур 400—900° выше, чем у других сплавов. [c.22]

В табл. 2 приводятся физико-механические свойства и область применения металлокерамических сплавов. Сплавы группы ВК применяют при обработке деталей из чугуна. При обработке стальных деталей следует применять сплавы группы ТК и ТТК. Сплавы группы ТТК по прочности и стойкости занимают промежуточное положение между быстрорежущей сталью и твердым сплавом Т5КЮ. [c.31]

На величину температуры в зоне резания оказывают влияние следующие факторы физико-механические свойства обрабатывае-люго материала, режим резания (скорость резания, подача и глубина резания), геометрические параметры инструмента и применение смазочно-охлаждающей жидкости. При обработке стали выделяется больше тепла, чем при обработке чугуна. Чем выше предел прочности Ов и твердость обрабатываемого материала, тем больше выделяется тепла. Большое влияние оказывают также теплопроводность и теплоемкость обрабатываемого материала. Чем выше теплопроводность обрабатываемого материала, тем интенсивнее отвод тепла в стружку и обрабатываемую деталь, а следовательно, тем меньше нагревается резец. От теплоемкости обрабатываемого материала зависит количество тепла, воспринимаемое стружкой и заготовкой. [c.43]

Охлаждающей жидкостью при протягивании стальных деталей служит сульфофрезол. Несколько худщие результаты дает 3 — 5%-ный водный раствор эмульсола. Чугунные детали протягивают всухую. При обработке деталей из сталей и чугунов средней твердости с толщиной среза менее 0,1 мм износ зубьев протяжек происходит только по задней поверхности. При толщине срезаемого слоя более 0,1 мм износ зубьев идет как по задней, так и по передней поверхностям, однако, как правило, преобладающим износом остается износ по задней поверхности. Допустимый износ по задней поверхности зуба при обработке деталей из чугуна и стали для цилиндрических протяжек составляет до 0,2 мм для щлицевых и шпоночных — до 0,3 мм. В зависимости от материала режущей части протяжки, физико-механических свойств обрабатываемого Материала, подачи на зуб и требований к обрабатываемым деталям средняя стойкость протяжек колеблется от 100 до 600 мин. [c.193]

В зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала, геометрии режущего инструмента, элементов режима резания и других факторов процесса резания меняется вид стружки. При обработке пластичных материалов (сталь, вязкая латунь) могут получаться два типа стружек суставчатая и сливная (рис. 27). При обработке малопластичных материалов (чугун, бронза) получается стружка надлома. Суставчатая стружка состоит нз резко выраженных элементов, но прочно связанных между собой (рис. 27, б). Такая стружка может отделяться кусками значительной длины. Прирезцовая поверхность суставчатой стружки гладкая, а ее противоположная поверхность имеет зазубрины, соответствуюшие элементам срезанного слоя. [c.58]

Из этого же графика следует, что инструментом из углеродистой стали марки У10 можно производить обработку резанием сплавов ЭИ617, ЭИ437 при температурах порядка до 200° С, что находится в соответствии с практикой применения инструментов из углеродистой стали. В силу более высоких значений твердости для жаропрочных сплавов марки ЖС6 и ЭИ661 во всем диапазоне исследуемых температур производить их обработку резанием инструментом из углеродистой стали марки У10 практически невозможно. Как известно, применение твердых и минералокерамических сплавов в качестве режущего инструмента при обработке углеродистых сталей и чугуна позволило достичь весьма высоких скоростей резания по сравнению с быстрорежущими сталями в 5—10 раз и более. Это объясняется тем, что твердые сплавы имеют высокую твердость и хорошо противостоят износу в силу особых физико-механических свойств. [c.219]

При, использовании динамной и трансформаторной стали с 2—4% 81 себестоимость 1 т жидкого чугуна может быть снижена на 20—25 руб. по сравнению с плавкой в вагранках с холодным дутьем (табл. 11.47). Необходимо также учитывать более высокие физико-механические свойства чугуна при плавке [c.217]

Сплав ВК6М по физико-механическим свойствам превосходит все другие твердые сплавы. Особенным преимуществом ЯВЛЯЕТСЯ то, что твердость его в пределах 400—900 С выше, чем твердость других сплавов. Его следует применять при чистовой обработке чугуна и нержавеющих сталей. [c.83]

В металлургии церий используют в виде сплава — ферроцера. При добавке церия к чугуну в количестве до 0,15% улучшаются физико-механические свойства чугуна и значительно увеличивается удаление из него серы и азота. Металлический церий добавляют в сплавы на основе алюминия или магния для уменьшения их хрупкости, увеличения коррозионной стойкости и повышения временного сопротивления. Добавка в состав нихрома до 1,2% Се увеличивает срок службы сплава, а добавка мишметалла повышает его жаропрочность. Введением небольших количеств мишметалла повышают обрабатываемость в горячем состоянии аустенитных нержавеющих сталей. [c.415]

Режущая керамика (кермет) представляет собой оксидно-карбидное соединение из оксида алюминия и 30—40 % карбидов вольфрама и молибдена или молибдена и хрома и тугоплавких связок. Введение в состав минералокерамики металлов или карбидов металлов улучшает ее физико-механические свойства, а также снижает хрупкость. Это позволяет увеличить производительность обработки за счет повышения скорости резания. Полу-чистовая и чистовая обработка деталей из серых, ковких чугунов, труднообрабатываемых сталей, некоторых цветных металлов и сплавов производится со скоростью резания 435—1000 м/мин без смазочно-ох-лаждающей жидкости. Режущая керамика отличается высокой теплостойкостью. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...