Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

Суперсплавы

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 546

Механические свойства я прокали­ваемость углеродистых инструменталь­ных сталей после закалки и отпуска приведены в табл. 5.

Сортамент углеродистых инстру­ментальных сталей по ГОСТ 1133—71 (кованая круглая и квадратная); ГОСТ 2879—88 (горячекатаная шести­гранная); ГОСТ 4405—74 и ГОСТ 103—76 (полосы кованые и горяче­катаные); ГОСТ 7417—75, ГОСТ 8559—75 и ГОСТ 8560—78 (калибро­ванная), ГОСТ 14955—77 (со специаль­ной отделкой).

Назначение углеродистых инстру­ментальных сталей приведено в табл. 6.

Легированные стали для режущего и измерительного инструмента. По характеру легирования, свойствам и областям применения стали можно разделить на две группы: 1) неболь­шой прокаливаемостл (7ХФ, 8ХФ, 9ХФ, НХФ, 13Х, ХВ4, ХВ5); 2) по­вышенной прокаливаемое™ (9Х, X, 9ХС, ХГС, 12X1, 9ХВГ, ХВГ, ХВСГ).

Химический состав легированных ин­струментальных сталей приведен в ГОСТ 5950—73.

600

Инструментальные материалы

6. Назиачение углеродистых инструментальных сталей [5, 9, IOl

Сталь

Назначение

У7, У7А

Инструменты для обработки дерева — топоры, колуны, стамески, долота; пневматические инструменты неболь­ших размеров—зубила, обжимки, бойки. Слесарно — монтажные инструменты — кусачки, плоскогубцы, остро­губцы, молотки, кувалды, отвертки, бородки и др.

У8, У8А

Инструменты для обработки дерева—фрезы, зенковки, цековки, топоры, стамески, долота, продольные и диско­вые пилы. Накатные ролики. Плиты и стержни для форм литья под давлением оловяиио-свиицовых сплавов. Об-’ жимки, кернеры, бородки, отвертки, плоскогубцы, остро­губцы, боковые кусачки

У9, У9А

Инструменты для обработки дерева, слесарно-монтажные инструменты, калибры простой формы и пониженных’ классов точности

У10, У10А

Столярные пилы ручные и машинные, ручные ножовки,- спиральные сверла; слесарные шаберы, напильники, иакатные ролики; штампы Для холодной штамповки деталей небольших размеров и простой формы; калибры простой формы и пониженных классов точности

У11, У11А

То же, а также ручные метчики, холодиовысадочные пуаисоиы и штампы мелких размеров, калибры простой, формы и пониженных классов точности

У12, У12А

То же, а также небольшие пресс-формы для пластмасс

У13, У13А

Инструменты повышенной нзносостойкости, работающие при умеренных и значительных давлениях без разогрева режущей кромки (напильники, бритвенные ножи, лезвия, острые хирургические инструменты, шаберы, гравиро­вальные инструменты)

Стали, входящие в первую группу, по устойчивости переохлажденного ау­стенита незначительно превосходят уг­леродистые стали У7—У13, но благо­даря легированию хромом (0,2—0,7 %), ванадием (0,15—0,3%) и вольфрамом (до 4 %) имеют повышенные устойчи­вость против перегрева, износостой" кость и теплостойкость.

Так же как и углеродистые стали У7—У)3, они после термической об­работки содержат мало остаточного аустенита, что обеспечивает им высо­кий предел текучести. Большинство из этих сталей с успехом используют при изготовлении инструментов,_под­вергаемых поверхностной (местной) за­калке. Некоторые из сталей небольшой прокалнваемости имеют специализи­рованное применение: сталь 13Х пред­назначена главным образом для брит­венных ножей, лезвий, хирургического н гравировального инструмента; сталь ХВ4 рекомендуется для резцов и фрез, используемых для обработки резанием с небольшими скоростями материалов высокой твердости; сталь В2Ф ис­пользуется для изготовления ленточ­ных пил и ножовочных полотен для резки конструкционных сталей сред­ней твердости.

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 348

В системе Ni—Cu наибольшее рас­пространение получили сплавы типа йоиель, содержащие примерно 30 % Cu и 3—4 % (Fe + Mn), иногда с до­бавками Al и Si.

Сплавы типа монель применяют для зппаратуры, работающей в растворах Чеокислительных кислот, фосфорной, серной и соляной, растворах солей, °Рганических кислот; для теплообмен — аппаратуры, работающей в кои — taKTe с морской водой.

Тугоплавкие металлы • качестве коррозионно-стойких ма — еРвалов имеют ограниченное приме­нив, за исключением тантала. Тан — ял стоек в большинстве минеральных органических кислот (например, 4t0PocTb его коррозии в 85—98 % — иой

Серной кислоте при температуре 210 0C ие превышает 0,05 мм/год), устойчив в фосфорной и азотной кислотах при всех концентрациях до 190 °С, в соле­ной до 30%-ной концентрации при температуре до 190 0C. Тантал приме­няется для изготовления химической аппаратуры.

Благородные металлы Ag, Au, Pt, PJ обладают высокой кор­розионной стойкостью, которая свя­зана с их термодинамической стабиль­ностью, а не переходом в пассивное состояние. Высокая стоимость огра­ничивает их применение в качестве коррозионно-стойких материалов. Наи­более часто эти металлы или сплавы на их основе используют для изготов­ления химической посуды (лаборатор­ной), неокисляющихся электрокон­тактов,-фильтров и фильтров для про­изводства искусственного волокна, в ювелирном деле и др.

Неметаллические материалы. К не­металлическим материалам относятся полимерные и минераль­ные материалы, а также резины и эбонит ы.

Полиэтилен принадлежит к числу химически стойких материалов; он стоек в соляной, фтористоводородной и фосфорной кислотах, в разбавлен­ных азотной и серной кислотах в ши­роком диапазоне концентраций и тем­ператур (табл. 6).

Полиэтилен устойчив в щелочах, растворах солей, воде, сложных эфи — рах, кислотах.

Полиэтилен является коррозионно — стойким конструкционным материалом в химической промышленности, строи­тельстве, используется в виде листов, плит, пленки.

Полистирол, получаемый полимери­зацией стирола, от полиэтилена отли­чается тем,, что атом водорода в нем замещен фенольной группой. Поли­стирол устойчив к воздействию мине­ральных кислот (кроме окислитель­ных), щелочей, минеральных солей. Для полистирола характерно низкое водопоглощение.

Выпускается блочный и суспензион­ный полистирол для изготовления из­делий методом прессования, литья под давлением, экструзией.


6. Химическая стойкость полимерных материалов [74]

Концен­трация, %

Поли­этилен

А

4

5

Й

Фторо. пласт

Агрессивная среда

T, ‘С

О

CQ

4 С

5

А

К

Я

НД-ВП

Вд-нп

С о а, с к ч о

С

В ч с в H

A

CU

С

СО

4

*

<&

Кислота: азотная

До 70 До 90 0,5

20

60 20

С

О

H

О С H

С с

H

С с

H

С с

H

С с

H

В я

В

До 40

100

_

Серная

40—75

20 60

С с

С

С

С с

О с

С с

С с

С с

75—98

20 60

С о

0,08

09Г2БТ

0,09

1,4

0,16

0,0035

0,010

0,045

0,011

0,02

0—’

0,10

09Г2ФБТ

0,09

1,47

0,20

0,005

0,009

0,04

0,012

0,08

0,03

0—

0,11

09Г2Ю

0,10

1,56

0,35

0,005

0,012

0,01—

0,012 ‘

0,10

09Г2ФЮ-

0,11

1,52

0,31

0,006

0,009

0,01—

0,011

0,11

0,12

-

09Г2БЮ

0,10

1,49

0,28

0,007

0,010

0,01—

0,013

0,05

—.

0,12

-

5. Влияние контролируемой прокатки на свойства стали 09Г2ФБ [15]

Обработка

0B

Ot

6., %

КС V, МДж/м2, при — 40 0C

Rw, 0C

МПа

I,

Прокатка; температура

Окончания деформации,

0C:

810

560

475

30

0,80

—70

750

590

510

27

0,11

—95

725

625

540

29

0,10 ,

-95

700

680

600

22

0,60

-90

Нормализация от 930 °С,

520

400

30

0,75

-15

30 мин

Рис. 1. Зависимость механических свойств малоперлнтиой стали от температуры, нагрева и температуры конца деформации при контролируемой прокатке:

Температура конца прокатка

А) б) в) г)

А — сталь с 0,8 % С и 1,4 % Mn; б — то же с 0,6 % V; в — то же с 0,04 % Nb; а — та же сталь с 0,04 % Nb и 0,08 % V [16]; сплошные линии — температура нагрева под про­катку 1200 0C; штриховые линии — 1050 "С

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 418

Некоторые чистые металлы, кера­мики и керметы. Сравнение зависи­мостей радиационного распухания от отношения температуры испытания к температуре плавления для некоторых чистых металлов приведено на рис. 18. Ниобий, молибден, цирконий, тантал, имеющие ОЦК-решетку, обладают по­вышенной стойкостью против радиа­ционного распухания. Напротив, ни­кель (ГЦК-решетка) оказывается более склонным к радиационному распуха­нию.

Керамики и керметы (Al2O3, MgO, ZrO2, Al-Al2O3; B4C — коррозионно — стойкая сталь) более стабильны, чем металлы и сплавы. Радиационное рас­пухание и радиационная ползучесть у них проявляются слабее.

Графит обладает способностью эф­фективно замедлять нейтроны, отлич­ными теплофизическими свойствами, хорошей механической прочностью при высоких температурах, относительно легкой обрабатываемостью. Используе­мый в реакторных установках графит получают искусственно в процессе графитизации нефтяного кокса. При­родный графит обладает большим ко­личеством примесей и не может быть использован как замедлитель нейтро — нов. Графит используется для созда­ния газоплотиых конструкций, покры­тий. Газоплотный графит получают методом пропитки под высоким давле­нием углеродсодержащей жидкостью Искусственно полученного графита и последующей графитизации. Газоплот — ным оказывается и пиролитический Углерод, получаемый в виде отложе­ний на нагретой поверхности углево­дородного газа (метана, бензола). Все Искусственные сорта графита обладают высокой анизотропией свойств, свя­занной с выстраиванием частиц кокса при изготовлении брикетов, графити­зации отложений из газовой фазы.

Нейтронное облучение повышает прочность на сжатие, твердость и модуль упругости графита. В то же время нейтронное облучение умень­шает теплопроводность прн высоких температурах, приводит к нестабиль­ности размеров, уменьшает пластич­ность, вызывает накопление энергии в графите. Последние качества важны для выбора конструктивных решений.

Наиболее сильно влияние флюеиса при невысоких температурах (до 200 0Q. При флюенсе нейтронов более IO24 нейтр./м2 теплопроводность графи­товых образцов снижается в 40— 50 раз (рис. 19 и 20). Уменьшение теплр — проводности (электропроводности), рост термического сопротивления свя­заны с возникновением дефектов кри­сталлической структуры, индуцируе­мых нейтронным потоком.

AV/V, %

Рис. 18. Зависимость распухания чистых металлов от температуры обл^еиия. Флю­енс иейтроиов 3- IO25 нейтр./м* (? > > 0,1 МэВ) [501

Рис. 19. Зависимость относительной теп­лопроводности }.„/}. графита (X0 — исход­ная теплопроводность) от температуры облучения и флюеисв тепловых нейтро­нов [50]

W 30

Го

JO

О

Л0/Л.


ИДт/г

Л/Л0

FIO’lJiteamp/нг

Рнс. 20. Зависимость относительного тер» мического сопротивления )./?.0 графита от флюеиса тепловых нейтронов н темпе­ратуры [50]

Рис. 23. Зависимость изменения полной накопленной энергии в графите от флюеиса тепловых нейтронов:

О ю го зо FIO’^неитр./мг

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 313

0,7 0,6 0,7

1,20

1,3

1,47

1,51

1,78

1,72

1,36

1,54

0,2

0,23 0,26 0,23 0,22

0,11

0„14 0,16

40

40 50 50 60 60 50

50

0,11

0,17 0,11 0,15 0,11 0,15 0,10

0,23

0,3

0,3 0,3

100

Алюминиевый сплав 6061 (бор)

То же

Алюминиевый сплав 7075 (бор) То же


140

40

40 50 50 60 60

1,28 1,39

0,16

0,23 0,15 0,30 0,19 0,32

0,4

0,5 0,4 0,6 0,3 0,4

0,11

0,12 0,11 0,14 0,16 0,16

Б А Б А Б

1,79 1,75

Алюминиевый сплав 6061 {бор) То же


200

А Б

50 50

0,23 0,23

0,8 0,8

1,54 1,63

0,13 0,25

0,14 0,14

0,7 0,2

Алюминиевый сплав 6061 (бор) То же


106

30

0,19

1,06

0,6

Титановый сплав Ti + 6А1 + 4V (борсик)


Продолжение табл. I3j

Диаметр во­локон, MKM

Об. доля во­локон, %

Матрица (тип волокон)

Состояние материала

В продольном направлении

В поперечном направлении

0B

E IO-[31]

Б, %

E-IO-3

В, -/

ГПа

ГПа

106

40

50 60

Титановый сплав Ti + 6AI + 4V

(борсик)

То же »

А

А А

1,10

1,13 1,17

0,26

0,5

0,27

0,20

0,4

145

30

Титановый сплав

А

1,21

0,20

0,7

0,58

0,18

2,7

Ti + 6А1 + 4V

(борсик)

50

То же

А

1,34

0,26

0,6

0,45

0,21

0,8

А — материал не подвергался термической обработке. *2 Б — материал подвергался термической обработке.

132. Свойства композиционных материалов с матрицей из сплава Ti + 6А1 + 4V, армированной бериллиевой проволокой |8], при растяжении при комнатной температуре

Бериллиевая проволока

Композиционные материалы

Способ получения

Диа­метр,

MM

00,2

E-IO-3

«и S «и аз

Материалов

Состав

Ав-

О ее

5 ?

ГПа

ГПа

S о.

I а

O0U*

Горячее вакуумное

Прессование:

0,70 «

0,62 «

0,19 «

Проволоки и листа

Металл

1,5

0,64

50

С канавками

Химической чистоты

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 222

Сплав

. Полуфабрикаты, толщина или диаметр

К я а са H

Я

В и

Ь

Е

О (5

О

СГ е

О О

\ CS

О"

To

Q Q

Q

§

МПа

АМг2

JIhct ‘ отожженный, 1,5 мм

100 150 200 250

140 100 60 30

110 70 40 20

100

50

Ё

80 55 20

75 35

АМгЗ

100 150 200

160 120 60

130 70 40

110 20

85 65 20

80 50

АМг4

Лист отожженный, 2,0 мм

175 200

130 105

95 75

60 40

-

АМг5

!75 200

120 90

100 65

85 40

55

-

Пруток без терми­ческой обработки, 20 мм

175 200

140 100

120 70

-

80 40

50

-

АМгб

Лист отожженный, 1,5 мм

20 50 100 150 200 250

290 220 140 70

300 250 180 100 45 25

280 230 120

155 150 130 GO

150 145 110 20

Д16

Лист закаленный н естественно соста­ренный, 1,5—3 мм

100 150 200

400 350 240

390 300 180

380 240 120

\

280 180 80

120 45

Профиль закален­ный и искусственно состаренный, 5— 10 мм

175 200

330 285

275 225

225 160

230 170

150 95

90 60

Профиль закален­ный и искусственно состаренный, 50 мм

100 150 175

390 320 270

-

340 260 210

Д19

I

Лист закаленный «н естественно соста­ренный, 2 мм

150 175 200

250

320 230 180

250 170 120

120

180 135 80

Продолжение табл. в

К

О

О. о

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 151

Реализованы два способа получения мартенситной структуры, обладающей высокой кавитационной стойкостью [7]:

1) использование сталей, легирован­ных хромом и марганцем, образующих нестабильные твердые растворы, спо­собные упрочняться при деформации во время эксплуатации, вследствие обра­зования мартенсита;

2) образование безуглеродистого мартенсита с последующим его старе­нием, приводящим к упрочнению.

К сплавам первой группы относятся аустенитные стали. Типичным предста­вителем такого сплава является сталь 30ХЮП0 [7] (табл. 33). В структуре литой стали карбиды расположены по границам зерен и двойников. После закалки от IlOO0C и ковки структура стали полностью аустенитная. Распад аустенита проходит очень интенсивно при пластической деформации; при этом достигается высокая степень уп­рочнения. Стойкость этой стали к кави — тационным разрушениям, по сравнению с другими сталями, применяемыми в гидротурбостроении, существенно вы­ше.

Ну.

Нередко в рабочих условиях детали должны сочетать высокую кавитацион — ную стойкость с коррозионной и абра­зивной стойкостью. С этой целью 8 хромомарганцовые стали, содержащие до 0,1 °/0 С, 13—17 % Cr, 10-15 % Mn, добавляют 0,1—0,3 % N2.

Без­

Ко второму типу относятся стали 0 высоким содержанием никеля и Bt3′ ким — углерода (0,03—0,05 %)

Чго

Позволяет при закалке получать

Углеродистый мягкий мартенсит. Леги рующие элементы подбираются с У4®" том того, чтобы при отпуске происходи распад пересыщенного твердого РасТБ ра с образованием интерметаллиД0 ‘


33. Состав, свойства и кавитационная стойкость некоторых сталей, Используемых в гидротурбостроении [7]

Содержание компонентов %

Сталь


Mn

Ni

МПа


ЗОЛ (1414-75)

20X13 (5632-72) 17Х18Н 9 (5632-72)

ЗОХЮГЮ

0,14—0,22

0,14—0,22 0,13—0,20

0,3— 0,65

9,0— 11,0

0,3—0,4

12,0—14,0 17,0—19,0

400

600 570

700

225

400 210

400

25

20 40

16

8,0— 10,0

9,0-11,0


1 Остальное Fe.


К таким легирующим элементам отно­сят Al и Ti, которые в сочетании с нике­лем могут давать интерметаллиды типа Ni3Ti, Ni3Al и Ni3 (Ti, Al).

Разработан новый класс сталей, на­званных трипсталями, т. е. сталями, в которых превращение инициируется де­формацией (Transformation Induced Plasticity). В таких сталях высокая прочность и пластичность, а также ка­витационная стойкость достигаются вы­бором определенного состава стали, режима термической обработки и темпе­ратурной деформации. Состав трнп — стали следующий: 0,3 % С, 9 % Cr, 8 % Ni, 4 % Mo, 2 % Mn, 2 % Si нли 0,25 % С, 25 % Ni, 4 % Mo, 1,5 % Mn. Трипстали считают сплавами, сочетаю­щими самую высокую прочность и вязкость. Поэтому они являются самы­ми надежными конструкционными мате­риалами.

Кавитацнонная стойкость чугунов, как правило, ниже стойкости сталн. Наиболее слабыми участками микро­структуры, подверженными разруше­нию от кавитации, являются графито — Еые включения. Серый чугун с пластин­чатым графитом обладает низкой кави­тационной стойкостью. Чугун с шаро — иДным графитом имеет более высокую сопротивляемость кавнтационным раз­рушениям. В отличие от серых белые Угуны обладают значительно большей кавитационной стойкостью. Кавита­ционная стойкость чугунов зависит не только от формы графита, но и от проч­ности металлической основы на грани­цах раздела с графитом. С целью увели­чения прочности основы чугуна его ле­гируют чаще всего никелем или молиб­деном. Например, легированный серый чугун с 1 % Ni и 0,28 % Mo имеет в 2 раза большую кавитационную стой­кость, чем нелегированный [7].

Нередко в условиях воздействия кавитации работают детали, изготов­ляемые из цветных сплавов [101]. Наиболее распространенными явля­ются медные сплавы. Различие в ка­витационной стойкости медных спла­вов определяется фазовым составом. Медные сплавы имеют мягкую, пла­стичную а-фазу н твердую, хрупкую Р-фазу. Разрушение сплава от микро­ударов при кавитации начинается на границах и распространяется в сто­рону менее прочной а-фазы. С уве­личением количества Р-фазы н более равномерным ее распределением ка­витационная стойкость возрастает. В бронзах в а-фазном состоянии повы­шение кавитационной стойкости дости­гается легированием твердого раство­ра, В табл. 34 это прослеживается на примере различных бронз [7], леги­рованных кремнием, бериллием, мар­ганцем и др.

0,014 0,038

0,061 0,149

0,030 0,057

0,101 . 0,177

0,018 0,047

0,073 0,156

0,19

ОД»

С, кДж/(кг-°С)

0,71

0,71

0,71

_

Рабочая температура, °С:

Многократное воздействие однократное воздействие

1257 1497

1257 1497

1257 1497

1257 1497

1257

1257

*г Nextel 312 — алюмоборосилнкатное волокно фирмы ЗМ Со; состав: 62 % Al2O3, 14 % B2O3, 24 % SiO2 (об, доля);

Волокно кремния фирмы John—Manville Corp. — содержание кремния 99,7 % (об — доля).

3

\

Ж

О X а о

А

___________________________________________ /__________________


Иая прочность LCP, получаемых лить­евым формованием, в 2 раза превос­ходит удельную прочность алюминия.

Углепластики с термопластичными связующими на основе К-полимеров, имеющих высокую вязкость разру­шения, исследовала фирма Дюпон. Были рассмотрены связующие K-I и K-H с максимальной рабочей тем­пературой соответственно 177 и 232 0C (табл. 156). В качестве армирующего материала использовалось углеродное волокно AS-4. Результаты испытаний однонаправленных углепластиков при­ведены в табл. 157. Воздействие внеш­ней среды оценивалось по снижению прочности при сдвиге, определяемой при испытании на изгиб коротких балок. Наибольшее снижение прочно­сти (—-14 %) получено после выдержки в воде при 71 0C в течение 336 ч; при этом максимальное влагосодержание в углепластике AS-4/K-I составляло 0,28 %.

Теплозащитные композиционные ма­териалы для летательных аппаратов многократного использования изго­товляют из тугоплавких волокон (хи­мически чистого кремния, алюмоборо — силикатных волокон); они обладают сильной анизотропией теплофизиче- ских характеристик в плоскости фор­мования и перпендикулярных к ней. Низкая теплопроводность материала по нормали к плоскости формования обеспечивается преимущественной ориентацией волокон при формовании.

Плотность КМ, его прочностные и теплофизические характеристики оп­ределяются относительным объемным содержанием волокон. Состав и свой­ства теплозащитных KM приведены в табл. 158.

Эффективность теплозащитного ма­териала повышается при нанесении тонкого покрытия из стекла специаль­ного состава, служащего радиацион­ным экраном и обеспечивающего от­вод (до 80 %) теплового потока.

Низкая прочность материала и ма­лый коэффициент линейного расшире­ния вызывают необходимость обеспе­чения термической совместимости теплозащитного KM и защищаемой конструкции или изоляции KM от деформируемой поверхности путем вве­дения компенсирующих прокладок.

Список литературы

1. Акопов И. А., Бобрищев-Пущ, кии Д. M., Прокофьева A. K-, Яце^

Ко К. П. Безопасность труда при ра. боте с бериллием и его сплавами. Машиностроение, 1964. 216 с.

2. Альтман М. Б., Лебедев А. А, Чухров М. В. Плавка и литье легких сплавов. M.: Металлургия, 1969. С. 100—139.

3. Алюминиевые сплавы/Под ред. В. И. Елагина, В. А. Ливанова. M.;’ Металлургия, 1984. 407 с.

4. Анциферов В. H., Устинов В. С., Олесов Ю. Г. Спеченные сплавы на основе титана. M.: Металлургия, 1984. 167 с.

5. Бериллий. Наука и технология. M.: Металлургия, 1984. 110 с.

6. Бибиков Е. Jl., Глазунов С. Г., Неуструев А. А. и др. Титановые сплавы. Производства фасонных отли­вок нз титановых сплавов. M.: Метал­лургия, 1983. 296 с.

7. Борисова Е. А., Бочвар Г. А., Брун М. Я., Глазунов С. Г. и др. Металлография титана. M.: Металлур­гия, 1980. 464 с.

8. Волокнистые композиционные ма­териалы/Под ред. Дж. Уитона. Э. Ска­ла. M.: Металлургия, 1988. 42 с.

9. Вульф Б. К. Титан в электронной технике. M.: Энергия, 1975. 184 с.

10. Вульф Б. К. Термическая обра­ботка титановых сплавов. M.: Метал­лургия, 1969. 375 с.

11. Герчикова Н. С. Тонкая струк­тура и коррозионное растрескивание алюминиевых сплавов. M.: Металлур­гия, 1982. 128 с.

12. Глазунов С. Г., Моисеев В. Н. Конструкционные титановые сплавы. M.: Металлургия, 1974. 366 с.

117

0,71

101 920

Л A H КМЦ75—2—2,5—

0,5—0,5:

Закалка

940

8,6

18,3

92,1

_

0,137

112 700

Старение

125,6

0,105


Полуфабрикаты латуней, обрабаты­ваемых давлением, поставляются в виде горяче — и холоднокатаных, протянутых и прессованных изделий (проволока, полосы, листы, ленты, трубы и др.) в мягком (отожженном), полутвердом (степень обжатия 10—30 %), твердом (30—50 %) и особо твердом (более 60 %) состоянии.

Многокомпонентные латуни, обра­батываемые давлением. Основными легирующими компонентами в много­компонентных латунях (ГОСТ 15527—70) являются алюминий, же­лезо, кремний, марганец, мышьяк, цикель, олово и свинец. Алюминий, никель, олово и кремний повышают прочность, коррозионную стойкость и улучшают антифриккиониые харак­теристики. Железо, измельчая зерно, повышает температуру рекристалли­зации и твердость латуни. Марганец повышает ее жаростойкость. Мышьяк предохраняет латуни от обесцинкива- ния в агрессивных пресных водах.^ Добавки свинца в латуни улучшают ее? обработку резанием.

Физические и механические свой­ства многокомпонентных латуней, о рабатываемых давлением, приведен в табл. 32 , 33. Механические свойств латуней при низких температур

Представлены в табл. 34. Этн латуни Уточняются деформационным накле — ‘ "j за исключением латуни ЛШКМЦ75-2-2,5-0,5-0,5. Эта латунь является дисперсионно-тверде — ющим сплавом, который упрочняется не только при деформационном на — клепе, но и в результате закалки и старения- Она обладает высокой пластичностью в закаленном состоя­нии И высокими прочностными и упру­гими свойствами после старения. Упрочнение сплавов обеспечивается холодной деформацией после закалки.

Все двойные латуни обладают до­статочной прочностью и отлично обра­батываются давлением как в горячем, так и в холодном состоянии (за исклю­чением латуни Л60, которая хорошо обрабатывается в горячем состоянии).

Кроме высоких механических и ли­тейных свойств латунь Л96 отличается высокой коррозионной стойкостью и не склонна к обесцинкиванию и корро­зионному растрескиванию. Ее приме­няют для изготовления радиаторных, конденсаторных и капиллярных тру­бок.

Латуни Л90, Л85, Л80 обладают хорошими механическими и корро­зионными свойствами. Они применя­ются для изготовления змеевиков, сильфонов, деталей теплотехнической и химической аппаратуры.

Латунь Л90 хорошо сваривается со сталью при совместной прокатке, в связи с чем успешно применяется для плакировки и изготовления биме­талла. Отличаясь красивым золоти­стым цветом, латунь Л90 применяется для изготовления фурнитуры и укра­шений. Из латуни Л85 изготовляют гибкие шланги, детали холодильного оборудования, конденсаторные трубки.

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 16

О о

W

30,6 30,2 41,1

О о

29,4 2^8,9 41,9

To

CJ

28,5 28,1

S

- S

О

X

Я.

А

0,44 0,42—0,44

•S

&

7,77 7,81 j 7,80

Сталь

30ХГСН2А 40ХСН2МА 25Х2ГНТА

Га с быстрым охлаждением на воздухе от 680—700 0C. Чистовую обработку проводят после полной термической обработки. При финишной обработке шлифованием должны строго’ соблю­даться режимы, гарантирующие от­сутствие прижогов. После шлифования проводят отпуск при 200—300 0C. По­сле сверления отверстий в отожженной стали необходимо удалять заусенцы и осуществлять развертывание или рас­тачивание отверстий после полной тер­мической обработки, снимая при этом поверхностный слой, окисленный при нагреве под закалку. Толщина окис­ленного слоя может достигать 20— 50 мкм. Значительно более толстый окисленный и обезуглероженный слой (до 300—500 мкм) остается после штамповки. Некоторые поверхности деталей сложной формы после штам­повки не подвергаются механической обработке. В этом случае для обеспе­чения высокой усталостной прочности хорошие результаты дает интенсивное поверхностное пластическое деформи­рование (ППД), например дробеструй­ное. Перед ППД иа штампованных поверхностях должны. быть устра­нены грубые дефекты в виде запрес­сованной окалнны, заковов 1 и др. Резьбовые участки болтов или шпилем после термической обработки следует подвергать пескоструйной очистке.

В зонах концентрации напряжения параметр шероховатости поверхности должен быть не более Ra = 1,6 мкм, вие зоны действия концентраторов Ra = 3,2 мкм — для растянутых эле­ментов или Ra = 6,3 мкм — для эле­ментов, работающих на сдвиг.

Рекомендуемые режимы упрочня­ющей термической обработки и свой-’ ства сталей. Для достижении высокой прочности среднелегированные стали подвергают обычной закалке на мар­тенсит и низкому отпуску при 220— 250 0C, который улучшает пластич­ность, вязкость и особенно сопротив­ление разрушению прн сохранении высокого уровня прочности.

Во многих случаях еще более высо­кий комплекс этих свойств, опреде­ляющих конструкционную прочность стали, достигается в результате изо* термической закалки на нижний бей — иит или низкой изотермической за­калки, после которой структура стали состоит из нижнего бейнита и мартен­сита. В ряде случаев после изотерми­ческой закалки проводят низкий от­пуск, что улучшает сопротивление разрушению.

В табл. 15 приведены рекомендуемые режимы упрочняющей термической об­работки средиелегироваиных сталей. Стали имеют повышенную прокаливав — мость: сталь 25Х2ГНТА — до 30 мм; сталь 30ХГСН2А — до 80 мм; для стали 40ХСН2МА размеры сечения не регламентируются.

Механические свойства сталей после различных вариантов упрочняющей обработки для различных температур испытаний приведены в табл. 16—18. На рис. 4 представлена диаграмма растяжения одной из сталей, а на рис. 5—8 — их характеристики со­противления усталостному разруше­нию в зависимости от вида исполь­зуемой упрочняющей обработки. По­казатели вязкости и трещиностойкости сталей приведены в табл. 19, 20.

]5. Рекомендуемые режимы упрочняющей термической обработки средиелегироваиных сталей

Сталь

0В, МПа

Режим термической обработки

30ХГСН2А

1600—1800

Закалка при 900 0C, масло; отпуск при 290 0C, 1 ч

Изотермическая закалка с выдержкой в селитре при 270—300 °С; отпуск при 200—300 0C, 1 ч Изотермическая закалка с выдержкой в селитре при 280—330 0C