Название дисциплины: «ОП.04 Материаловедение»

1. Название дисциплины: «ОП.04 Материаловедение»

2. Номер группы: ЭРСО 20-1

3. Форма и дата занятия: практическое занятие, 10.11.2021

4. ФИО преподавателя: Гумерова Сабарчан Шамсулеймановна soja1984renat@mail.ru,вк: 89526782142, https://vk.com/club207530304

5. Срок выполнения (сдачи) задания:11.11.2021г

Тема: Сплавы железа с углеродом..

Практическое занятие №2«Расшифровка различных марок сталей и чугунов».

Задание.

1.Прочитать материал по теме. Составить краткий конспект. Выполнить задание №1-2. Ответить на вопросы.

Теоретический материал

Маркировка чугуна

Чугун –сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% углерода, постоянные примеси. Они мало пластичны, не прокатываются и не куются. Чугуны обладают пониженной температурой плавления и хорошими литейными свойствами. За счет этого из чугунов можно делать отливки значительно более сложной формы, чем из сталей

Разновидности чугунов

В зависимости от того, какой формы присутствует углерод в сплавах, различают белые, серые, ковкие и высокопрочные чугуны.

Белый чугун Такое название он получил по виду излома, который имеет матово-белый цвет. Весь углерод в этом чугуне находится в связанном состоянии в виде цементит. Белые чугуны имеют большую твердость (НВ 450-550) и , как следствие этого, они очень хрупкие и для изготовления деталей машин не используются.

В сером чугуне углерод находится в виде графита пластинчатой формы. Серые чугуны, маркируются буквами "СЧ" и цифрами, характеризующими величину предела прочности (временного сопротивления) σВ при испытаниях на растяжение в МПа·10-1 .

П р и м е р: СЧ 10; СЧ 15; СЧ 20; СЧ 25; СЧ 30; СЧ 35. 7 СЧ 25 – серый чугун, σВ = 250 Мпа

Высокопрочные чугуны.

Отличительной особенностью высокопрочного чугуна являются его высокие механические свойства, так как структура углерода в нем - шаровидный графит, маркируются высокопрочные чугуны буквами "ВЧ" и цифрами, характеризующими величину временного сопротивления при испытаниях на растяжение σВ в МПа·10-1.

П р и м е р: ВЧ 10; ВЧ 15; ВЧ 20; ВЧ 25; ВЧ 30; ВЧ 35. ВЧ 50 – высокопрочный чугун, σВ = 500 Мпа

Высокопрочные чугуны с вермикулярным графитом, маркируются буквами "ЧВГ" и цифрами, характеризующими временное сопротивление при испытаниях на растяжение σВ в МПа·10-1 .

П р и м е р: ЧВГ 30; ЧВГ 35; ЧВГ 40; ЧВГ 45. ЧВГ 40 – чугун с вермикулярным графитом σВ = 400 МПа

Ковкий чугун. Ковкими называют чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму. Несмотря на свое название, они никогда не подвергаются ковке. Конфигурация детали из ковкого чугуна определяется формой отливки, маркируются ковкие чугуны буквами "КЧ" и цифрами, первая характеризует величину временного сопротивления при испытаниях на растяжение σВ в МПа·10-1 , вторая – относительное удлинение в %.

П р и м е р: КЧ 33-8; КЧ 37-12; КЧ 55-4; КЧ 65-3. КЧ 55-4 – ковкий чугун, σВ = 550 МПа, δ = 4%

Маркировка стали

Стали продолжают оставаться важнейшими конструкционными и инструментальными материалами, применяемыми в различных отраслях промышленности.

Маркировка стали зависит от ее металлургического качества, назначения и химического состава. Металлургическое качество стали зависит от ее чистоты по вредным примесям (сере S и фосфору P) и неметаллическим включениям.

По металлургическому качеству сталь разделяют на:

− сталь обыкновенного качества (S не более 0,055…0,060 %; P не более 0,05…0,07 %);

− качественную (S не более 0,03 %; P не более 0,03 %);

− высококачественную (S не более 0,025 %; P не более 0,025 %);

− особо высококачественную (S не более 0,015 %; P не более 0,015 %; ограничение по количеству неметаллических включений на единице площади металлографического шлифа).

Металлургическое качество стали определяет алгоритм дальнейшей расшифровки марки.

По назначению сталь делят на следующие основные группы:

− конструкционные;

− инструментальные;

− стали с особыми свойствами.

По химическому составу сталь делят на углеродистую и легированную. Углеродистая сталь обыкновенного качества обозначается буквами Ст и цифрами от 0 до 6. Цифры – это условный номер марки. Чем больше число, тем больше содержание углерода, выше прочность и ниже пластичность. В зависимости от назначения и свойств углеродистые стали обыкновенного качества бывают трех групп: А, Б, В.

Например, сталь группы А: Ст0, Ст1кп, Ст1пс и т.д.

Индексы, стоящие справа от номера марки, означают: кп – кипящая сталь; пс – полуспокойная сталь; сп – спокойная сталь.

Между индексом и номером марки может стоять буква Г, что означает повышенное содержание марганца. Например, Ст5Гпс.

В обозначение марок слева от букв Ст указывается группа стали Б или В.

Группа А в маркировке не указывается. Например: БСт1кп, ВСт2пс.

Сталь обыкновенного качества подразделяется на категории. Категорию обозначают соответствующей цифрой правее индекса степени раскисления. Например, Ст5Гпс3 – сталь группы А, марки Ст5, с повышенным содержанием марганца, полуспокойная, третьей категории.

П р и м е р : Сталь Ст4кп – сталь обыкновенного качества (неверно говорить – обычного!) № 4 по ГОСТ 380–2005, кипящая. Сталь углеродистая качественная конструкционная отличается меньшим содержанием серы, фосфора и других вредных примесей, более узкими пределами содержания углерода в каждой марке и более высоким содержанием кремния и марганца.

Сталь маркируют двухзначными числами, которые обозначают содержание углерода в сотых долях процента. По степени раскисления сталь подразделяют на кипящую, полуспокойную и спокойную. У спокойной стали индекс не указывают. Буква Г в марках стали указывает на повышенное содержание марганца (до 1%). Например, 05, 08, 10, 15, 20, и т. д. до 60, 60Г, 70Г.

П р и м е р: 08кп – сталь качественная конструкционная с содержанием 0,08 % углерода, кипящая. 80 – сталь качественная конструкционная с содержанием 0,80 % углерода.

Углеродистая инструментальная сталь обозначается буквой У и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в десятых долях процента, например У7, У10, У12 и т.д. Буква А после цифр обозначает, что сталь высококачественная – У8А. П р и м е р: У8 – сталь качественная инструментальная с содержанием 0,8 % углерода, кипящая. У13 – сталь качественная инструментальная с содержанием углерода 1,3 %. 2.1.2

Варианты заданий

Задание1. Ознакомиться с методикой маркировки различных марок сталей и чугунов по методическим указаниям

Задание 2. Дать расшифровку марок сталей и чугунов по заданию в таблице

Марка стали и чугуна ВСт2кп 45 У11 15пс У8А Ст3кп 60Г БСт0 Ст3Гсп У10Г 20пс ВСт4кп 50 10кп 10

Вопросы для самоконтроля:

1. Какой сплав называют углеродистой сталью?

2. Как маркируют углеродистые стали обыкновенного качества?

3. На какие группы делятся стали по назначению?

4. Какая буква в марках стали указывает на повышенное содержание марганца?

5. Объясните принципы маркировки инструментальных сталей

6. Объясните принципы маркировки чугунов

7. На какие группы делятся чугуны в зависимости от формы графитовых включений?

8. Какие чугуны получают путем длительного отжига заготовок из белого чугуна?

Литература

1 Адаскин А. М. Материаловедение (металлообработка): учеб. пособие для студ. учреждений сред проф. образования/ А. М. Адаскин, В. М. Зуев. – 1-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2016. – 288 с.

2.Заплатин В.Н. Основы материаловедения (металлообработка): учебник для студ. учреждений сред. проф. образования /В.Н. Заплатин. - 8-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2016. - 272 с.

3.https://lib.kgmtu.ru/wp-content/uploads/no-category/1302t.pdf