К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ. Характеристики материалов

 

Отвечая на вопросы 1-30  необходимо проработать лекционный материал, разделы в рекомендованной литературе для самостоятельной подготовки и материалы лабораторных работ и практической работы.

Вопросы 31-60 требуют знания маркировки, свойств и структуры различных сталей, чугунов, сплавов на основе цветных металлов.

Отвечая на вопрос, необходимо привести химический состав и свойства рассматриваемого материала. Следует указать, какие именно легирующие элементы или их сочетания придают сталям требуемые свойства, например, повышенную прочность и вязкость, жаропрочность и т.д.; классифицировать стали по назначению, качеству, степени раскисления и структуре.

Маркировку, химический состав и механические свойства сплавов определяют по соответствующим ГОСТам, например, сталь углеродистую обыкновенного качества – по ГОСТ 380 – 88; сталь углеродистую качественную конструкционную – по ГОСТ 1050 – 88 легированные стали – по ГОСТ 801 – 87, 14959 – 79, 4543 –88, 5950 –85 и др.; серый чугун – по ГОСТ 1412 – 85; высокопрочный чугун – по ГОСТ 7293 – 85; ковкий чугун – ГОСТ 1215 – 86.

Стали обыкновенного качества. В соответствии с ГОСТ 380 – 88 сталь углеродистую обыкновенного качества выпускают в виде проката (листов, прутков, и т.п.) в нормализованном состоянии и в зависимости от состава и свойств поставляют по группам А, Б, В. Стали маркируют сочетанием букв «Ст» и цифрой (от 0 до 6), показывающей номер марки. Стали групп Б и В имеют перед маркой буквы Б или В, указывающие на их принадлежность к этим группам. Группа А в обозначении марки стали не указывается. Степень раскисления обозначают добавлением индексов: в спокойных сталях – «сп», полуспокойных – «пс», кипящих – «кп».

Стали группы А поставляют с гарантированными механическими свойствами. Химический состав не гарантируется. Стали группы А используются в состоянии поставки для изделий, изготовление которых не сопровождается горячей обработкой. В этом случае они сохраняют структуру нормализации и механические свойства, гарантируемые стандартом. В большинстве случаев они используются в строительных конструкциях.

Стали группы Б поставляют с гарантированным химическим составом. Механические свойства не гарантируются. Стали этой группы предназначены для изделий, изготовляемых с применением горячей обработки (ковки, сварки и в некоторых случаях термической обработки), при которой исходная структура и механические свойства не сохраняются. Для таких сталей важны сведения о химическом составе, необходимые для определения режимов горячей и термической обработки.

Стали группы В поставляются с гарантированными механическими свойствами и химическим составом. Их широко применяют для изготовления сварных конструкций. Механические свойства каждой марки стали группы В

 

 

соответствуют нормам для аналогичных марок стали группы А, а химический состав – нормам для тех же номеров марок группы Б. Например, сталь ВСт4сп имеет механические свойства, аналогичные стали Ст4сп, а химический состав – одинаковый со сталью БСт4сп.

Низкоуглеродистые стали номеров 1 – 4 применяют для строительных конструкций, изготавливаемых сваркой и холодной деформацией. Среднеуглеродистые стали номеров 5 и 6, обладающие большей прочностью, предназначаются для изготовления валов, шкивов, шестерен и других деталей машин.

Углеродистые качественные конструкционные стали поставляются в виде проката, поковок и других полуфабрикатов с гарантированным химическим составом и механическими свойствами. Маркируются двузначными цифрами 05, 10, 15, 20, 25…, 60, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента (ГОСТ 1050 – 88). Например, сталь 10 содержит в среднем 0,10 % С, сталь 45 – 0,45 % С и т.п. Качественные стали находят многостороннее применение в машиностроении и приборостроении, так как в зависимости от содержания углерода и термической и химико-термической обработки они обладают широким диапазоном механических и технологических свойств.

Легированные конструкционные стали выпускают качественные, высококачественные и особо высококачественные. Их, как правило, применяют после закалки и отпуска. В обозначении марок конструкционных легированных сталей первая цифра в начале марки указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, последующие буквы и цифры свидетельствуют о наличии и примерном содержании (в процентах) легирующих элементов (А-азот, Б-ниобий, В-вольфрам, Г –марганец, Д-медь, Е-селен, К-кобальт, Н-никель, М-молибден, П-фосфор, Р-бор, С-кремний, Т-титан, Ф-ванадий, Х-хром, Ц-цирконий, Ч-редкоземельные элементы, Ю-алюминий). Если количество легирующего элемента менее 1 – 1,5 %, цифра за обозначением элемента не ставится. Например, сталь 20ХН3А в среднем содержит 0,20 % С, 1 % Cr и 3 % Ni. Буква А в конце марки означает, что сталь высококачественная. Особо высококачественные стали имеют в конце марки букву Ш, например, 30ХГС-Ш.

Некоторые группы сталей содержат дополнительные обозначения: марки шарикоподшипниковых сталей начинаются с буквы Ш, электротехнических – с буквы Э, магнитотвердых – с буквы Е, автоматных – с буквы А.

Серые чугуны по ГОСТ 1412 – 85 маркируются так: СЧ25, где СЧ – серый чугун, 25 – предел прочности при растяжении σ_в (250 МПа).

Ковкие (ГОСТ 1215 – 86) и высокопрочные чугуны ГОСТ (7293 – 85) маркируются иначе: КЧ45 – 7 или ВЧ60, где КЧ – ковкий, а ВЧ – высокопрочный чугун, 45 или 60 – предел прочности при растяжении σ_в (450 или 600 МПа), 7 – относительное удлинение δ, %.

Следует помнить, что принятые условные обозначения химических элементов для латуней, бронз, алюминиевых и других сплавов цветных металлов отличаются от условных обозначений, принятых для сталей.

   

 

   

 

 Латуни (сплавы меди с цинком). Деформируемые латуни по ГОСТ 15527–70 маркируются буквой Л, за которой следует цифра, показывающая среднее содержание меди в сплаве, например, Л85 – латунь с содержанием меди 85 % остальное цинк. В марках латуней кроме цифры, показывающей содержание меди, даются буквы и цифры, обозначающие название и количество в процентах других элементов (кроме цинка), например, ЛАН59-3-2 содержит 59 % меди, 3 % алюминия, 2 % никеля, остальное цинк. Литейные латуни по ГОСТ 17711-93. Маркировка начинается с буквы Л, далее буквенное обозначение основного легирующего элемента (цинк) и каждого остального входящего элемента. Например, ЛЦ40С – латунь, содержащая 40 % Zn, 1 % Pb, остальное 59 % Cu.

   Бронзы маркируются деформируемые согласно ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78, например, БрОЦС4-4-2,5. Бронзы литейные ГОСТ 613-79 , ГОСТ 493-79 маркируются БрО10Ф1, где Бр – бронза, О – олово, Ф – фосфор, Ц- цинк, С – свинец, а цифры – их процентное содержание в сплаве, остальное медь. 

   Алюминиевые сплавы разделяются на деформируемые (ГОСТ 4784-74), литейные (ГОСТ 2685-75) и изготовляемые способом порошковой металлургии (ГОСТ 3882-74). Деформируемые сплавы подразделяются на не упрочняемые термической обработкой (система Al – Mn и Al – Mg) – AMц и AMг6 и упрочняемые термической обработкой (система Al – Mg – Si, Al – Cu – Mg) – АВ, АД31, Д1, Д16 и др. Важнейшими из них являются дуралюмины. Дуралюмины маркируются буквами Д. 

Важнейшие литейные алюминиевые сплавы, относящиеся к системам Al – Si и Al – Si – Cu, называются силуминами. Примерами таких сплавов являются соответственно АЛ2 и АЛ5.

Титановые сплавы маркируются по ГОСТ 19807-74, а баббиты – по ГОСТ 1320-74 и 1209-73.

Далее, отвечая на вопрос определения режимов терми­ческой обработки, необходимо на­чертить «стальной» участок диаграммы состояний «железо- цементит» и нанести на него ординату сплава, соответ­ствующего заданию. На ординате указать температуру нагрева для соответствующих видов термической обработ­ки. Свой выбор следует обосновать.

Таблица 13 СТ2.ТИ Таблица 14 -0,15 0

Стали обыкновенного качества и качественные углеродистые конструкционные стали обычно применяют после закалки и от­пуска. Сочетание закалки с отпуском практически всегда имеет целью получения более высокого уровня свойств по сравнению с отожженным состоянием: твердости, характе­ристик прочности, вязкости и др.

В работе для сталей первой колонки в таблице № 2 необходимо в зависимости от заданной твердости (НВ) назначить режимы термической обработки и описать  превращения, происходящие в сталях.

После этого в координатах температура — время следу­ет построить график термической обработки.

    

  Отвечая на вопросы № 31 – 60 необходимо, используя результаты исследования материалов для бетона, провести расчет производственного состава бетона и определить расход материалов на один замес бетономешалки.

Данные для расчета: таблица № 3.

 

Характеристики материалов:

- песок: средней крупности ( М_кр= 2,2); насыпная плотность сухого ρ _s = 1.65 кг/л; истинная  плотность ρ = 2.63 кг/л;

- щебень: насыпная плотность сухого ρ _s = 1.48 кг/л; истинная плотность

 ρ = 2.60 кг/л

 и максимальная крупность - 40мм;

- цемент: портландцемент; насыпная плотность - 1.3 кг/л; истинная плотность - 3.1 кг/л;

-

   Справочные материалы - таблицы 4 - 7

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: