- •Бугульма 2011
- •Практическое занятие №1
- •1. Основы теории
- •1.1. Способ и условия построения диаграмм фазового равновесия
- •1.2. Основные типы диаграмм фазового равновесия
- •1.3. Анализ диаграмм фазового равновесия
- •2. Практическая часть
- •2.1. Порядок выполнения работы
- •2.2 Пример построения диаграммы состояния (система «олово – цинк»)
- •3. Термины и определения.
- •Практическое занятие №2 анализ диаграммы фазового равновесия сплавов системы «железо - цементит»
- •1. Основы теории
- •1.1. Общие сведения
- •1.3. Анализ структурного состава
- •2. Практическая часть
- •2.1. Порядок выполнения анализа диаграммы состояния «железо – цементит»
- •3. Термины и определения.
- •Практическое занятие №3 выбор режима нагрева стали при термообработке
- •1. Основы теории
- •1.1 Нагрев при термообработке.
- •1.2.Химическое действие на сталь нагревающей среды.
- •2.Практическая часть
- •2.1. Методика расчёта времени нагрева деталей при термической обработке
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •Пример выполнения задания
- •Исходные данные для выполнения индивидуального задания Материал деталей – сталь низколегированная
- •Индивидуальные задания для выполнения расчетов времени нагрева.
- •1.2.Отжиг стали.
- •1.3.Нормализация стали.
- •1.4.Закалка стали
- •1.5. Отпуск стали
- •2.Практическая часть
- •2.1. Порядок выполнения работы
- •Индивидуальные задания для выполнения расчетов
- •2.2.Пример выполнения задания.
- •Практическое занятие №5 закаливаемость и прокаливаемость стали
- •2. Практическая часть
- •2.1. Порядок выполнения работы
- •2.2.Пример выполнения задания.
- •Практическое занятие №6 расчет состава шихты для выплавки цветных сплавов заданного состава.
- •1.Основы теории.
- •1.1. Шихтовые материалы.
- •1.2. Подготовка шихтовых материалов.
- •1.3. Составление и расчёт шихты.
- •2. Практическая часть
- •2.2.Пример выполнения расчёта.
- •2.2.1 Расчёт шихты из первичных металлов.
- •2.2.2 Расчёт шихты с применением лигатуры
- •2.2.3 Расчёт шихты из отходов своего производства с применением первичных металлов и лигатур
- •Практическое занятие №7 выбор стали для обеспечения надежности работы изделия в услових эксплуатации
- •2.Практическая часть
- •2.1. Порядок выполнения работы
- •2.2 Перечень задач для выполнения индивидуальных заданий
- •Содержание
- •Литература
- •Диаграммы состояния двойных систем для выполнения индивидуальных заданий
- •Задание для расчётной работы "Расчёт шихты "
- •Угар, % (масс. Доля) некоторых компонентов при плавке цветных сплавов.
- •Химический состав медных сплавов, %. Бронзы.
- •Химический состав сплавов на основе меди, %. Латуни.
- •Химический состав магниевых сплавов, %.
- •Химический состав сплавов на основе алюминия, %.
- •Состав лигатур
- •Справочные материалы
- •Сталь углеродистая обыкновенного качества (гост 380 – 94)
- •Механические свойства некоторых марок улучшаемых сталей
- •Сталей в состоянии поставки
- •Механические свойства термически обработанных цементуемых легированных сталей
- •Химический состав и твердость улучшаемых легированных сталей в состоянии поставки
- •Механические свойства термически обработанных улучшаемых легированных сталей
Справочные материалы
Таблица 1
Сталь углеродистая обыкновенного качества (гост 380 – 94)
Химический состав
Марка стали |
Содержание элементов, % |
||
углерода |
марганца |
Кремния |
|
Ст0 |
Не более 0,23 |
- |
- |
Ст1кп |
0,06-0,012 |
0,25-0,50 |
Не более 0,05 |
Ст1пс |
0,06-0,12 |
0,285-0,50 |
0,05-0,17 |
Ст1сп |
0,06-0,12 |
0,25-0,50 |
0,12-0,30 |
Ст2кп |
0,09-0,15 |
0,25-0,50 |
Не более 0,07 |
Ст2пс |
0,09-0,15 |
0,25-0,50 |
0,05-0,17 |
Ст2сп |
0,09-0,15 |
0,25-0,50 |
0,12-0,30 |
Ст3кп |
0,14-0,22 |
0,30-0,60 |
Не более 0,07 |
Ст3пс |
0,14-0,22 |
0,40-0,65 |
0,05-0,17 |
Ст3сп |
0,14-0,22 |
0,40-0,65 |
0,12-0,30 |
Ст3Гпс |
0,14-0,22 |
0,80-1,10 |
Не более 0,15 |
Ст4кп |
0,18-0,27 |
0,40-0,70 |
Не более 0,07 |
Ст4пс |
0,18-0,27 |
0,40-0,70 |
0,05-0,17 |
Ст4сп |
0,18-0,27 |
0,40-0,70 |
0,12-0,30 |
Ст5пс |
0,28-0,37 |
0,50-0,80 |
0,05-0,17 |
Ст5сп |
0,28-0,37 |
0,50-0,80 |
0,15-0,35 |
Ст5Гпс |
0,22-0,30 |
0,80-1,20 |
Не более 0,15 |
Ст6пс |
0,38-0,49 |
0,50-0,80 |
0,05-0,17 |
Ст6сп |
0,38-0,49 |
0,50-0,80 |
0,15-0,35 |
Примечание. Во всех сталях должно быть не более: фосфора 0,04; серы 0,05; хрома 0,30; никеля 0,30; меди 0,30; мышьяка 0,08.
Таблица 2
Механические свойства в состоянии поставки
Марки стали |
Временное сопротивление σв, кгс/мм2 |
Предел текучести σт кгс/мм2 |
Относительное удлинение δ, % |
Ударная вязкость αн, кгсм/см2 |
||||
Марки стали |
Вид проката |
При температуре, °С |
После механического старения |
|||||
+20 |
-20 |
|||||||
Ст0 |
Не менее 31 |
- |
20-23 |
Вст3пс Вст3сп |
Листовая сталь |
5-8 |
3-4 |
3-4 |
Ст1 |
32-42 |
- |
31-34 |
|||||
Ст2 |
34-44 |
20-23 |
29-32 |
Сортовой прокат |
9-11 |
3-5 |
3-5 |
|
Ст3 |
38-49 |
21-25 |
23-26 |
Вст4пс |
Листовая сталь |
4-7 |
- |
- |
Ст4 |
42-54 |
25-27 |
21-24 |
Вст4сп |
Сортовой прокат |
7-10 |
- |
- |
Ст5 |
50-64 |
26-29 |
17-20 |
|||||
Ст6 |
60 |
30-32 |
12-15 |
|||||
Примечания. 1. Большие показатели механических свойств относятся к прокату меньших толщин. 2. Термическая обработка Ст3 (закалка и высокий отпуск) позволяет получить σв≥44 кгс/мм2; σт≥30 кгс/мм2; δ≥16%;αн≥3 кгсм/см2 при t=-40°С и после механического старения.
Таблица 3
Сталь углеродистая качественная конструкционная (ГОСТ 1050–88)
арка стали |
Термическая обработка заготовок |
Химический состав |
Т, кгс/мм2 |
В, кгс/мм2 |
, % |
, % |
αн, кгсм/см2 |
Предел выносливости -1, кгс/мм2, определенный расчетом |
||
С |
Mn |
В |
Т |
|||||||
не менее |
|
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
08 |
Нормализация |
0,05-0,12 |
0,35-0,65 |
20 |
33 |
33 |
60 |
– |
18 |
17 |
10 |
>> |
0,07-0,14 |
>> |
21 |
34 |
31 |
55 |
– |
19 |
18 |
15 |
>> |
0,12-0,19 |
>> |
23 |
38 |
27 |
55 |
– |
20 |
19 |
20 |
>> |
0,17-0,24 |
>> |
25 |
42 |
25 |
55 |
– |
21 |
20 |
25 |
>> |
0,22-0,30 |
0,5-0,8 |
28 |
46 |
23 |
50 |
9 |
22 |
21 |
30 |
>> |
0,27-0,35 |
>> |
30 |
50 |
21 |
50 |
8 |
23 |
22 |
35 |
>> |
0,32-0,4 |
>> |
32 |
54 |
20 |
45 |
7 |
24 |
24 |
40 |
>> |
0,37-0,45 |
>> |
34 |
58 |
19 |
45 |
6 |
25 |
25 |
45 |
>> |
0,42-0,5 |
>> |
36 |
61 |
16 |
40 |
5 |
26 |
26 |
50 |
>> |
0,47-0,55 |
>> |
38 |
64 |
14 |
40 |
4 |
27 |
27 |
55 |
Нормализация |
0,55-0,6 |
0,5-0,8 |
39 |
66 |
13 |
35 |
– |
27 |
27 |
60 |
>> |
0,57-0,65 |
>> |
41 |
69 |
12 |
35 |
– |
28 |
28 |
65 |
>> |
0,62-0,7 |
>> |
42 |
71 |
10 |
30 |
– |
28 |
28 |
70 |
>> |
0,67-0,75 |
>> |
43 |
73 |
9 |
30 |
– |
29 |
29 |
15Г |
Закалка |
0,12-0,15 |
0,7-1,0 |
25 |
42 |
26 |
55 |
– |
20 |
20 |
20Г |
>> |
0,17-0,24 |
>> |
28 |
46 |
24 |
50 |
– |
22 |
21 |
25Г |
Закалка+отпуск при 560°С |
0,22-0,30 |
>> |
30 |
50 |
22 |
50 |
9 |
23 |
23 |
30Г |
Закалка 2 отпуск при 600°С |
0,27-0,35 |
>> |
32 |
55 |
20 |
45 |
8 |
24 |
24 |
35Г |
>> |
0,32-0,4 |
>> |
34 |
57 |
18 |
45 |
7 |
24 |
25 |
40Г |
>> |
0,37-0,45 |
>> |
36 |
60 |
17 |
45 |
6 |
25 |
26 |
45Г |
>> |
0,42-0,5 |
>> |
38 |
63 |
15 |
40 |
5 |
– |
27 |
50Г |
>> |
0,47-0,55 |
>> |
40 |
66 |
13 |
40 |
4 |
– |
– |
60Г |
Нормализация |
0,57-0,65 |
>> |
42 |
71 |
11 |
35 |
– |
28 |
28 |
65Г |
>> |
0,62-0,7 |
>> |
44 |
75 |
9 |
– |
– |
29 |
30 |
70Г |
>> |
0,67-0,75 |
>> |
46 |
80 |
8 |
– |
– |
31 |
31 |
* В сталях всех марок содержание кремния 0,17-0,37%; серы ≤0,04%; фосфора – ≤0,035%.
Таблица 4