Смотрите запись вебинара для учителей о современных инструментах, повышающих эффективность обучения в классе и дистанционно

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Выбрать материалы

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Была в сети 18.09.2025 10:26

Мальцева Ольга Викторовна

преподаватель спец. дисциплин

61 год

9 799

4 469

Подписчики

Подписки

Местоположение

Россия, Череповец

Специализация

Прочее

Обо мне Блог Файлы Тесты Галерея Активность Награды

Таблица систематизации сталей и сплавов

Категория: Прочее

04.04.2019 14:19

Общая систематизация сталей по назначению (дисциплина "Материаловедение", раздел 2 "Материалы, применяемые в промышленности"

Просмотр содержимого документа
«Таблица систематизации сталей и сплавов»

РАЗДЕЛ 2 МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Тема 2.1 Конструкционные стали

Охарактеризуйте конструкционные рядовые (обыкновенного качества), качественные углеродистые, цементуемые стали: условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

Общие требования к конструкционным сталям:

Высокий комплекс механических свойств
Технологичность, т. е. хорошая обрабатываемость давлением, свариваемость и т.д.
Низкая стоимость и доступность

Для обеспечения работоспособности необходима конструктивная прочность – прочность, которую сталь имеет в реальных условиях ее применения.

Для предупреждения внезапных хрупких разрушений – надежность – свойство материала противостоять хрупкому разрушению

Долговечность – свойство материала сопротивляться развитию постепенного разрушения

Достигается путем: рациональный выбор хим. состава, режима термообработки, методов поверхностного упрочнения и металлургического качества стали.

Таблица 3 – Характеристика сталей

Группа стали	Условия работы	Требования	Особенности химсостава	Марки	Применение
Обыкновенного качества	Для работы в ненагруженных условиях, применяют без упрочняющей термообработки	Особых требований не предъявляют	Ст0 S до 0,05, Р до 0,04	Ст0, Ст1кп,сп,пс, Ст2кп,сп,пс, Ст3кп,сп,пс, Ст4кп,сп,пс, Ст5пс,сп, Ст6пс,сп. Цифра – порядковый номер.	Широко применяются,. производят в больших количествах. как наиболее дешевые Прокат(балки, пруты, сорт, лист). В сварных, клепаных металлоконструкциях, для слабонагруженных деталей машин
Качественные углеродистые	Более ответственные детали, работающие при ударных нагрузках.	Узкие пределы разброса по хим.составу, дешевизна и технологичность (относительно легированных)	Относительно №1 содержит более низкий % S,P,НМВ. Низкоуглеродистые 08-20 кп, пс, сп, остальные – только сп. Среднеуглеродистые 30-55, высокоуглеродистые – 60-80	08,10,15,20,25,30,35,40, 45,50,55,60,65,70,75,80 Цифра – среднее содержание углерода	Низкоуглеродистые – малонагруженные детали, элементы сварных конструкций Среднеуглеродистые – после термообработки для разных деталей Высокоуглеродистые – в основном рессорно-пружинные, прокатные валки.
Цементуемые	Детали, работаюшие на износ при ударных нагрузках	Детали высокой твердости на поверхности при достаточно мягкой сердцевине (после последующей термообработки)	Низкоугелродистые 0,08-0,25%С, легируют Cr,Ni,Mo,Ti,B-	Углеродистые 08, 10,15,20 Легированные 15Х, 12ХМ, 18ХГТ Сr-Ni: 12ХН3А, 18Х2Н4МА .	Поршневые пальцы, шарниры, зубчатые колеса.

Охарактеризуйте конструкционные улучшаемые, рессорно-пружинные и шарикоподшипниковые стали: условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

Таблица 4 – Характеристика сталей

Группа стали	Условия работы	Требования	Особенности х/с	Марки	Применение
Конструкционные улучшаемые (закаливаемые)	Детали, работающие при действии переменных и динамических нагрузок	Сопротивление хрупкому разрушению, должны обладать высокой конструктивной прочностью	Среднеуглеродистые 0.3-0.5%С , Как углеродистые (дешевые), так и легированные (Cr,Ni,Mo,Ti,В)	30-55, 45Х, 40ХН, 40Г2, 38Х2Н2МА(для особо ответственных деталей), 40Х2Н2МА.	Детали, работающие в сложных напряженных условиях: валы, шатуны, оси, зубчатые колеса и др. детали машиностроения
Рессорно-пружинные	Многократные знакопеременные нагрузки, под действием нагрузки упруго деформируются, а после прекращения – возвращаются в начальные размеры	Они должны испытывать только упругую, а не пластическую деформацию – высокий предел упругости и стойкость к релаксации напряжений	Высокоуглеродистые С =0,55-0,80% и заэвтектоидные, легируют элементами, повышающими предел упругости – Si, V, Cr, W	Углеродистые 65,70,75,80 Легированные 55С2,70С3А, 60С2ХФА, У7	Рессоры, пружины - после термообработки, поверхностного наклепа.
Шарикоподшип никовые	Высокие удельные нагрузки переменного характера, раздавливающие нагрузки, износ при трении, хим. износ при контакте со смазкой	Твердость, прочность, износостойкость.	Высокое содержание С (около 1%), обязательно Cr-для повышения прокаливаемости Высокие требования по НМВ, отсутствие карбидной ликвации	ШХ10, ШХ15, ШХ15-Ш. Ш – шарикоподшипниковая цифра – содержание хрома в десятых долях %, после тире – дополнительная очистка (Ш- шлаковый переплав)	Кольца, шарики, ролики подшипников качения после термообработки

Охарактеризуйте конструкционные автоматные, низколегированные строительные стали, стали для холодной листовой штамповки: условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

Таблица 5 – Характеристика сталей

Группа стали	Условия работы	Требования	х/с	Марки	Применение
Холодной листовой штамповки	Ненагруженные детали, в том числе сварные, после холодной штамповки, при которой происходит сложная пластическая деформация стали.	Высокая способность к вытяжке. Категории вытяжки – нормальная Н, глубокая Г, сложная СВ, особо сложная ОСВ, весьма особо сложная ВОСВ. Щтампуемость снижается с увеличением зерна, поэтому предпочтительнее мелкое зерно ( оладьевидное). Недопустимы выделения цементита по границам зерен	Низкое содержание С (max 0.08%)., низкое % Si, так как уменьшается способность к вытяжке. Добавляют Al,Ti,V (для уменьшения зерен)	08кп,08пс ( стареющие) – для несложной вытяжки 08Ю, 08ГСЮТ, 10ЮА, 18ЮТ (нестареющие)	Колесные диски, автомобилестроение, гильзы – детали, изготавливаемые методом холодной листовой штамповки
Автоматные (стали повышенной обрабатываемости резанием)	Неответственные изделия	Высокая обрабатываемость резанием, короткая и ломкая стружка, которая легко отделяется, гладкая поверхность деталей	Повышенное (по сравнению с обычными сталями) количество серы и фосфора (S 0,08-0,20%, Р 0,08-0,15%), низкой %С, малолегированны	А11, А20, АС19ХГН-автоматная, свинецсодер жащая легированная. С=0.19, Cr,Ni,Mn=1.5% ( Fe и Рb не сплавляются и образуются капельки смазки свинца)	Стали обладают большой анизотропией механических свойств, склонны к хрупкому разрушению, имеют пониженный предел выносливости. Поэтому сернистые автоматные стали применяют лишь для изготовления неответственных изделий - преимущественно деталей с резьбой (метизов и пр.)
Низколегирован ные строительные	Нагруженные строительные конструкции, изготавливаемые методом сварки	Повышенная прочность, пониженная склонность к хрупкому разрушению, надежность в работе, высокая свариваемость ( способность образовывать неразъемное соединение со свойствами, не отличающимся от основного металла)	Низкое содержание С (для свариваемости), дешевые легирующие элементы Si, Mn. Некоторые стали – с карбонитридным упрочнением V,Nb.	17ГС, 16Г2САФ, 17Г1-У, 09Г2С, 10ГТ, 18Г2С. Для судостроен.-А36, Е36, Д36 (цифра - σ_т в кгс/мм²) 15ХСНД Разделяют на стали повышенной прочности (σ_т менее 400 МПа) и высокой прочности (σ_т 450-750 МПа)	Вагоностроение, судостроение и газо- нефтепроводы, арматурные стали.- применение этих сталей позволяет уменьшить массу строительных конструкций и повысить их надежность

Тема 2.2 Инструментальные стали и сплавы

Охарактеризуйте инструментальные стали и сплавы для режущего инструмента (углеродистые пониженной прокаливаемости, легированные, быстрорежущие, твердые сплавы ): условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

Таблица 6 – Характеристика сталей

Группа стали	Условия работы	Требования	Особенности х/с	Марки	Применение
Углеродистые и легированные пониженной прокаливаемости	При t в зоне резания ниже 200 – обработка с малыми скоростями резания	Износостойкость (т.к. происходит непрерывное трение и износ в процессе работы), высокая твердость, превышающая твердость обрабатываемого материала	Высокоуглеродистые Качественная P=0.035,S=0.05% Высококачественные. P=0.03,S=0.02	У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13 – качественные углеродистые У7А, У8А, У9А, У10А, У11А, У12А, У13А – высококачественные углеродистые, 7ХФ, 9ХФ, 11ХФ, ХВ4 - легированные	Режущий инструмент небольших размеров ( в связи с пониженной прокаливаемостью) сверла, фрезы, напильники
Легированные глубокой прокаливаемости	Те же	Те же	Высокое %С и л.э. Cr, V (прокаливаемость обеспечивается легированием хромом 1,3-1,6%)	9ХС, Х, ХВГ, ХВСГ	Крупный режущий инструмент - сверла, фрезы, напильники
Быстрорежущие	Температура разогрева в зоне реза до 600-650, высокая скорость резания	Красностойкость –способность сохранять высокую твердость при нагреве до высокой температуры	Большое содержание W ( в сочетании в Мо и V), большое содержание С	Р18 (18%W), Р9, Р12Ф3, Р6АМ5, Р6М5К5,	Режущий инструмент - сверла, фрезы, работающий при высоких скоростях резания
Твердые сплавы на основе вольфрама	Температура разогрева в зоне реза до 800-900, высокая скорость резания	Высокая красностойкость	Сплавы на основе карбида вольфрама WC, с добавлением титана (титановольфрамовая группа), титана и тантала (титанотанталовольфрамовая группа)	Вольфрамовая ВК3, ВК4, ВК6, ВК8, титановольфрамовая группа – Т30К4, Т15К6, титанотанталовольфрамовая ТТ7К12, ТТ8К6	Металлокерамические (порошковые) – режущая часть инструмента при тяжелых условиях резания, литые твердые сплавы и наплавочные материалы (целиком литые) – волоки, буровые долота и пр.

Охарактеризуйте инструментальные стали и сплавы для штампового инструмента (горячей и холодной штамповки ): условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

Таблица 7 – Характеристика сталей

Группа стали

Условия работы

Требования

Особенности х/с

Марки

Применение

Стали для штампов холодного деформирования

Ударные нагрузки периодического действия, местный разогрев

Должны обладать высокой твердостью, износостойкостью и прочностью, сочетающейся с достаточной вязкостью, также должны быть теплостойкими.

Являются высокоуглеродистыми заэвтектоидными, количество Л.Э. определяется необходимой износостойкостью и прокаливаемостью

У10-У12(для обработки малопрочных. материалов) ХВГ, Х = для более тяжелых условий. Для крупных штампов- Х12М, Х6ВФ.

Вытяжные, вырезные, гибочные штампы, дыропробивные пуансоны, ножи для резки ме.

Стали для штампов горячего деформирования

1. Действие сложных напряжений (сжатие, растяжение, изгиб) 2. Истирающее действие горячего металла

3. Периодический. разогрев и охлаждение рабочей поверхности

Должны иметь высокие механические свойства (прочность и вязкость) при повышенных температурах и обладать износостойкостью, окалиностойкостью разгаростойкостью и иметь высокую теплопроводность.

Для повышения ударной вязкости КСU - пониженный С +комплексное легирование Cr, Ni, Mo

5ХМН, 5ХГМ, 5ХНВ,

4Х5МФС, 4Х3ВМФ – повышенной разгаростойкости

3Х2В8Ф – повышенной теплостойкости

Штампы кузнечного производства, молотовые штампы, деформирующие металл при нагреве до 1200 градусов

Тема 2.3 Специальные стали и сплавы

Охарактеризуйте специальные стали и сплавы (коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные): условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки

Таблица 8 – Характеристика сталей

Группа стали	Условия работы	Требования	х/с	Марки	Применение
Коррозионно-стойкие	Среда различной степени агрессивности от паров воды до раствора кислот	Устойчивость к электрохимической коррозии, л.э. на поверхности создают плотную пленку, которая изолирует металл от окружающей среды	1. Высокое легирование хромом 2 комплексное легирование Cr+Ni. 3. С добавлением Ti – для предотвращения МКК	08Х13-слабоагрессивной среды 12Х18Н9Т -средне, ХН58В-сплав на никелевой основе для высокоагрессивной среды	Как конструкционный материал в средах разной агрессивности, когда требуется коррозионная стойкость
Жаропрочные	Жаропрочными называют стали и сплавы, способные работать под напряжением при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью.	Ползучесть-нарастание деформации при постоянном действии напряжения. Определяют предел длительной прочности	Сложнолегированные	Перлитного класса (12К, 15К, 18К, 22К мартенситного и мартенсито-ферритного классов (15Х11МФ, 40Х9С2 аустенитного класса (10Х18Н12Т, 08Х15Н24В4ТР, Жаропрочные сплавы на никелевой основе ХН70ВТЮ Классификация по рабочим температурам	изготовления многих деталей котлов, газовых турбин, реактивных двигателей, ракет и т. д., работающих при высоких температурах. Жаропрочные стали благодаря невысокой стоимости широко применяются в высокотемпературной технике, их рабочая температура 500-750С, применяют для деталей и узлов газовых турбин и паросиловых установок.
Жаростойкие (окалиностойкие)	Высокая рабочая температура и окислительная среда	Жаростойкость (окалиностойкость) – способность сопротивляться окислению при высокой температуре	Повышение окалиностойкости достигается введением в сталь главным образом хрома, а также алюминия или кремния, т. е. Элементов, находящихся в твердом растворе и образующих в процессе нагрева защитные пленки оксидов (Cr, Fe)₂O₃, (Al, Fe)₂O₃.	12Х18Н9Т, 12Х17, 15Х25Т 12Х17, 20Х23Н13, 12Х25Н16Г7АР, 36Х18Н25С2 до 1300 – сплавы на никелевой основе	Для изготовления различного рода высокотемпературных установок , деталей печей и газовых турбин

Охарактеризуйте специальные стали и сплавы (хладостойкие и криогенные, износостойкие, с особыми электромагнитными свойствами): условия работы, требования, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

Таблица 9 – Характеристика сталей

Группа стали

Условия работы

Требования

х/с

Марки

Применение

Хладостойкие и криогенный (работающие при отрицательных температурах)

Хладостойкие – работают в зоне климатических температур (стали северного исполнения) – до -60 ^о,

криогенные – до -269^о

обладают достаточной прочностью при нормальной температуре в сочетании с высоким сопротивлением хрупкому разрушению при низких температурах. К этим сталям нередко предъявляют требования высокой коррозийной стойкости.

Низкий порог хладноломкости

Легирование Ni+Cr,

Cr-Ni-Mn,

сплавы на основе никеля (низкоуглеродистые)

стали аустенитного класса

08Х18Н8, 08Х18Н20. 10Х14Г14Н4Т,

железоникелевые сплавы (0,06% С)

ОН6А

Строительные конструкции, эксплуатируемые в условиях Севера (хладостойкие)

Криогенные -изготовляют резервуары для хранения и транспортировки сжиженных газов химическая промышленность

Износостойкие стали

Детали, работающие на износ в условиях абразивного трения и высоких давлений и ударов

Высокое сопротивление износу ( в сочетании с высокой вязкостью и низкой твердостью) – в противоположность закаленным инструментальным сталям, у которых сопротивление износу обусловлено высокой твердостью

Высоколегированная сталь аустенитного класса, графитизированная сталь

110Г13Л, содержащую 0.9-1.3% С и 11,5-14.5% Mn

30Х10Г10, 0Х14АГ12 и 0Х14Г12М

Щеки камнедробилок, козырьки ковшей, черпаков,

судовые винты и другие детали, работающие в условиях изнашивания при кавитационной эрозии

Магнитные стали и сплавы

1.магнито-твердые

1. Стали и сплавы для постоянных магнитов.

Нормируются электромагнитные свойства:

высокое значение коэрцитивной силы и остаточной индукции

высокоуглеродистые стали с 1% С, легированные хромом (3%), а также одновременно хромом и кобальтом, Легирующие элементы повышают коэрцитивную и магнитную энергию

ЕХ3

ЕХ5К5, ЕХ9К15М2.

ЮНД4, ЮНДК18,

ЮНДК15

альнико 18-19% Ni, 8.5-9.5% Al, 14-15% Co, 3-4% Cu

для изготовления постоянных магнитов.

2.магнито-мягкие

Для магнитопроводов

Нормируются электромагнитные свойства:

малая коэрцитивная сила, большая магнитная восприимчивость

Тонколистовая электротехническая сталь (низкоуглеродистые железокремнистые сплавы):

0,05-0,005%С, 0,8-4,8% Si

По структуре и виду прокатки:

1 –горячекатаная изотропная, 2 - холоднокатаная изотропная, 3 – холоднокатаная анизотропная с определенной текстурой

По содержанию кремния:

1 -0,4-0,8;

2 -0,8-1,8

3 – 1,8-2,8

4-2,8-3,8

5- 3,8-4,8%

в зависимости от нормируемых показателей – на группы 0,1,2,6,7

горячекатаная 1211, 1212

холоднокатаная изотропная 2211, 2212

холоднокатаная анизотропная 3411, 3412

применяют для изготовления магнитопроводов постоянного и переменного тока. Они предназначены для изготовления якорей и полюсов машин постоянного тока, роторов и статоров асинхронных двигателей и др.

Тема 2.4 Сплавы на основе цветных металлов

Охарактеризуйте литейные и деформируемые сплавы на основе меди - латуни и бронзы: виды, марки, свойства, применение.

Сплавы меди

Латуни – сплавы меди с цинком. Классификация латуней по диаграмме Cu-Zn:

1.Однофазные они представляют собой твердый раствор цинка в меди, содержат до 39,5% Zn. Не упрочняются термообработкой, т.к. нет перекристаллизации, их прочность зависит от содержания Zn и наклепа. Обрабатываются давлением в холодном и горячем состоянии.

2.Двухфазные -латуни содержат от 39,5% до 42% Zn.

фаза является твердой составляющей латуни, т.к. представляет собой твердый раствор на базе электронного соединения CuZn. Двухфазные латуни могут прокатываться в горячем состоянии, в состоянии неупорядоченного твердого раствора. Они упрочняются термообработкой , т.к. имеют перекристаллизацию:.

Латуни делятся на литейные и деформируемые.

Марки латуней.:

1.Однофазные Л68, Л70.

Цифра показывает процент меди.

Л70-30%Zn ( меньше 39,5%) , значит латунь однофазная деформируемая.

2. Двухфазный

- латуни.

Являются литейными антифрикционными сплавами, они содержат легирующие элементы, которые сужают область и способствуют образованию двухфазных латуней.

Таблица 2 – Марки латуней

Марка	Содержание Сu, %	Другие элементы,%
ЛЖМц59-1-1	57-60	0,1-0,4 Al 0,6-1,2 Fe 0,5-0,8 Mn 0,3-0,7 Sn
ЛМц58-2	57-60	1-2 Mn
Л070-1	69-71	1-1,5 Sn
ЛС59-1	57-60	0,8-1,9 Pb
ЛК80-3	79-81	2,5-4 Si

Влияние легирования:

Железо является модификатором латуней, т.е. измельчаем зерна в отливках.
Кремний увеличивает жидкотекучесть, уменьшает усадку.
Свинец улучшает обрабатываемость резанием (чище поверхность).
Марганец увеличивает коррозионную стойкость.
Алюминий увеличивает прочность, коррозионную стойкость.

Бронзы

Бронзы-сплавы меди со всеми элементами, кроме цинка (латуни) и никеля (мельхиора)

Бронзы делятся на литейные и деформируемые, на оловянные и безоловянные (специальные).

Классификация оловянных бронз по диаграмме Cu-Sn:

1.До 6% олова - однофазные деформируемые бронзы, которые представляют собой твердый раствор олова в меди.

2.От 6%-14% олова - двухфазные литейные бронзы, которые являются антифрикционными сплавами, т.к. имеют твердую и мягкую составляющую.

Структура двухфазных бронз: эвтектоид (.мягкой составляющей является раствор олова в меди, а твердой составляющей (опорой вала) является эвтектоид, который содержит электронное соединение Cu31Sn8

Таблица 3 – Марки бронз

Бронза	Содержание элементов (остальное Си) , %
	Sn Pb Zn прочие
БрОФ6,5-0,15	6-7	-	-	0,1-0,25 Р
БрОФ6,5-0,4	6-7	-	-	0,26-0,4 Р 0,1-0,2 Ni
БрОФ4-0,25	3,5-4	-	-	0,2-0,3 Р
БрОЦ4 – 3	3,5-4	-	2,7-3,3	-
БрОЦ4-4-2,5	3-5	1,5-3,5	3-5	-

Цинк регулирует пористость бронз.

Фосфор является раскислителем бронз (удаляет кислород), фосфор вводится в виде фосфористой меди Cu₃P.

Классификация безоловянных специальных бронз.

1.Алюминевые бронзы.

БрА5 / 5% Al, остальное Cu/ - деформируемая бронза.

БрА10 / 10% Al, остальное Cu/ - антифрикционный сплав, т.к. имеет мягкую и твердую составляющую : Cu₃₂Al₁₉), где -раствор Al в Cu.

БрАКН11-6-6), жаропрочность этой бронзы до t=500, т.к. она легирована никелем.

БрС30 /30% Pb, остальное Cu/ - свинцовая бронза, обладает высокой теплопроводимостью.

Бериллиевая бронза БрБ2, обладает свойствами:

немагнитна(части часов).
пружинный материал.
безъискровой инструмент.
упрочняется термообработкой.

Бронзы по прочности и коррозионной стойкости превосходят латуни, но оловянные бронзы дороги.

Приведите классификацию алюминиевых сплавов. Охарактеризуйте сплавы на основе алюминия: особенности хим. состава, структуры, свойства, применение, примеры маркировки

В зависимости от чистоты различают:

1- алюминий особой чистоты, А999 ( Al=99,999% )

2- алюминий высокой чистоты, А995, А99, А97, А95 (99,95%-Al)

3-алюминий технической чистоты, А85, А8, А7, А0 (99%-Al)

Технически чистый алюминий в виде профилей, листов, проволоки, прутков маркируется АД0, АД1, АД00.

Сплавы алюминия

Литейные (АЛ)
Деформируемые 1) упрочняемые термообработкой (Д16, АК6)

2) неупрочняемые термообработкой (АМг6, АМц)

Литейные сплавы алюминия (АЛ)-сплавы алюминия с кремнием

( силумины ).

Кремний увеличивает жидкотекучесть, уменьшает усадку, но растворимость кремния в алюминие мала. Чтобы увеличить прочность силуминов их модифицируют натрием ( NaF+NaCl). Структура сплава:Si), где раствор кремния в алюминии.

Существует 20 марок силуминов с разными добавками и свойствами.

Маркировка: АЛ1, АЛ2-литейные алюминиевые сплавы, цифра показывает номер сплава.

По хим. Составу литейные сплавы алюминия делятся на 5 групп:

Al-Si ( АЛ2, АЛ4) – высококремнистые силумин (10-13%-Si).
Al-Si-Cu ( АЛ5, АЛ6) – низкокремнистый силумин (4,5-6%- Si).
Al-Mg ( АЛ3, АЛ13).
Al-Cu ( АЛ7, АЛ12).
Al-Zn ( АЛ11).

АЛ4, АЛ9 ( Mg2, Si- упрочняющяя фаза).

АЛ5, АЛ6 ( Cu, Al- упрочняющая фаза).

К сплавам, упрочненным т/о относятся низкокремнистые силумины АЛ5, АЛ6, содержащие Си, образующюу с алюминием твердый раствор и соединение CuAl2, и сплавы, содержащие магний, где упрочняющей фазой является Mg2Si, Al2CuMg.

Деформируемые сплавы алюминия.

Деформируемые сплавы алюминия, не упрочняемые т/о – это сплавы типа АМц и АМг. Это сплавы алюминия с магнием, марганцем, обладающие высокой пластичностью, из них изготовляют профили, прочность которых зависит только от наклепа.

АМцН Н- нагартованные

АМг3П П- полунагартованные

АМг6М М- мягкие, отожженные

2. Деформируемые сплавы алюминия, упрочняемые т/о.

Эти сплавы упрочняются закалкой и старением (дисперсионное твердение).

2.1 Сплавы типа АК (АК1, АК6- цифра показывает № сплава).

Это сплавы для ковки и штамповки в горячем состоянии.

АК4-сплав, легированной железом и никелем, это жаропрочная модификация дуралюмина используется в конструкциях сверхзвуковых лайнеров.

2.2 Сплавы типа Д1, Д16 – дуралюмины (цифры показывают № сплава)

Д1- лопасти воздушных винтов.

Д16 – нижние плоскости на крыльях самолетов.

Д1Т – сплав закаленный и естественно состаренный (Т1).

Д16Т1 – сплав закаленный и искусственно состаренный (Т1), старение= 200, 4 часа, t=500 (закалка).

Естественное старение через 4 суток.

Дуралюмины – это сплавы алюминия с медью, магнием, марганцем.

Марганец – увеличивает коррозионную стойкость.

Медь и магний – упрочняют сплавы за счет закалки и старения, т.к. образуют с алюминием (электронные) интерметаллические соединения типа CuAl2(D6), A_l₂CuMg(D16).

Охарактеризуйте сплавы на основе магния, титана, антифрикционные сплавы: особенности хим. состава, структуры, свойства, применение, примеры маркировки

Сплавы магния

Сплавы магния - это сверхлёгкие сплавы. Сплавы магния легируют алюминием и цинком, т. к. эти металлы образуют с магнием электронные соединения типа Mg₃A_l₄, MgZn₂, которые упрочняют сплавы ( закалка, старение).

Магний имеет гексагональную кристаллическую решётку Г12 (шестигранную) и низкую пластичность, т.к. деформация происходит по одной плоскости скольжения (базиса). Поэтому штамповка ведется в горячем состоянии при t=300, также как и гибка, правка.

Сплавы магния делятся на литейные(МЛ1) и деформируемые(МА1),сплав МА (бензо-и маслобаки, детали ткацких станков, в самолётостроение). Сплавы МЛ (картеры двигателей, маслопомпы, шпульки, бобины в текстильной промышленности, матрицы, клише, корпуса приборов, электродвигателей, телевизоров).

Сплавы титана

Свойства:

Наибольшая удельная прочность
Хладостойкость до -200,
Длительная жаропрочность до 500,
Коррозионная стойкость.

Титановые сплавы подвергаются закалке, перед прокаткой их нужно подогревать. Прокатка в вакуумных цехах, т.к. газ вызывает хрупкость. Для титана и его сплавов характерен полиморфизм.

Сплавы титана делятся на 3 вида:

1. -сплавы; имеют решетку Г12 и обладают малой пластичностью, т.к. решётка Г12 имеет одну плоскость скольжения (базиса), и значит –сплавы требуют подогрева инструмента при ковке, штамповке, но - сплавы обладают высокой жаропрочностью (500) и коррозионной стойкостью. Сплавы легированы алюминием (-стабилизатор).

2. -сплавы ; упрочняются т/о, пластичность их выше, чем у -сплавов.

3. - сплавы; обладают высокой пластичностью, т.к. имеют кристаллическую решётку К8,

Марки:BT, BT6-высокопрочный титановый сплав. Сплавы титана по прочности делятся на 3группы.

Помимо высокой прочности и малой плотности титановые сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью в агрессивных средах; они получили применение при изготовлении деталей реактивных авиационных двигателей, обшивки сверх звуковых самолетов, их используют в судостроении, криогенной технике.

Антифрикционные сплавы.

Требования к ним:

Низкий коэффициент трения.
Высокая теплопроводность и коррозионная стойкость.
Прирабатываемость.
Твердость не выше твердости вала.
Отсутствие смятия.
Должны удерживать смазку или обеспечивать циркуляцию смазки.

Группы антифрикционных сплавов:

Черные- это антифрикционные чугуны.
- АЧС-1-антифрикционный чугун серый.
- АЧК-1-антифрикционный чугун ковкий.
- АЧВ-1-антифрикционный чугун высокопрочный.
Желтые- бронзы оловянные, свинцовые, алюминиевые и т.д.
Белые-баббиты, это сплавы на основе олова или свинца.

Баббиты имеют самый низкий коэффициент трения, т.к. вал опирается на кристаллы хим. соединений. между ними циркулирует смазка. В бронзах пары носят лабиринтный характер и не могут обеспечивать циркуляцию смазки, а только удерживают смазку.

Недостаток баббитов- смятие при больших удельных давлениях, низкая теплопроводимость.