презентация по теме Инструментальные стали

Раздел СТАЛИ Материаловедение преподаватель Лисник Л.В.КГАОУ СПО «ДГТТ им.П. И. Сюзева» Провести классификацию изделий по классам КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ ОБЩЕТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯА) углеродистые: обыкновенного качества ГОСТ 380-71 качественная ГОСТ 1050-74Б) Легированные ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИИЗДЕЛИЯ : гвозди, швеллеры, прутки, трубы, консервные банки;Проволока, болты, гайки, винты, втулки, шестерни, прокладки, шайбы Оси, пальцы, втулки Углеродистые стали обычного качества: Ст1,Ст2: посуда, консервные банки, гвозди, проволокаСт3,Ст4 шкивы, шестерни, шатун, зуб.колесаСт5,Ст6 пружины, слабонагруженные валы, оси, Конструкционные стали общего назначенияКачественная сталь:ШАЙБЫ, ПРОКЛАДКИ, КОЖУХИАВТОМАТНАЯ: БОЛТЫ, ГАЙКИ, ВИНТЫЛегированная сталь:КУЛАЧКИ, ТОЛКАТЕЛИ, МАЛОНАГРУЖЕННЫЕ ШЕСТЕРНИ, ВТУЛКИ, ШТУЦЕРЫ Инструментальные сталиОставшиеся изделия: отвертки, полотно пилки по металлу, сверла, штангенциркули, микрометры, линейка металлическая, ножницы по металлу – это инструменты для выполнения работ с металлом или другими материалами, а также инструменты для измерений.Данные изделия изготавливаются из ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СТАЛИ Тема занятия: ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИЦели занятия:Изучить механические и технологические свойства инструментальных легированных сталей. Структуру инструментальных сталей.Формирование ОК 7: Ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполнения заданий. Задачи занятияОбучающиеся должны знать:1.закономерности процессов кристаллизации и структурообразования металлов и сплавов, защиты от коррозии;2. классификацию, основные виды, маркировку, область применения конструкционных материалов, основные сведения об их назначении и свойствах, принципы их выбора для применения в производстве;3. основные сведения о назначении и свойствах металлов и сплавов,Обучающиеся должны уметь:определять свойства и классифицировать конструкционные и сырьевые материалы, применяемые в производстве, по маркировке, внешнему виду, происхождению, свойствам, составу, назначению и способу приготовления;определять режимы ТО: отжига, закалки и отпуска стали;подбирать конструкционные материалы по их назначению и условиям эксплуатации; ЗУБИЛО Лерка с плашкой Фреза Дисковая пила по металлу метчик Механические свойств изделий из инструментальной сталиТвердостьПрочностьУдарная вязкостьТермостойкостьМалый коэффициент теплового линейного расширенияХимическая устойчивость Твердость, прочность, ударная вязкость твердость Ударная вязкость термостойкость СТАЛИ ДЛЯ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВСтали для режущих инструментов должны обладать свойствами: Повышенная твердостьВысокая механическая прочностьУдарная вязкостьТермостойкостьМалый коэффициент теплового расширения Стали, имеющие частично данные свойства:Углеродистые стали У 7-У13Низколегированные сталиКомплексно легированные сталиКАК УВЕЛИЧИТЬ ТВЕРДОСТЬ?КАК УВЕЛИЧИТЬ ПРОЧНОСТЬ?КАК УВЕЛИЧИТЬ ТЕРМОСТОЙКОСТЬ? Для придания данных свойств необходимоВыполнить легированиеЗадание: выбрать легирующие элементыРабота с таблицами по выбору легирующих элементов для увеличения твердости и прочности, ударной вязкости, малого линейного коэффициента теплового расширения. ЛЕГИРОВАНИЕЛегирование выполняется химическими элементами способными образовывать карбиды и замещать атомы железа в кристаллической решетке стали.ВОЛЬФРАМ:…………………ВАНАДИЙ:………………………МОЛИБДЕН:………………ХРОМ:…………..КОБАЛЬТ…………..ТИТАН…………… Для придания данных свойств необходимоПровести ТО или ХТОЗадание: выбрать режимы ТО или ХТО Для сплавов, используемых при резке с малой скоростью резаньяВольфрамовые и ванадиевые сплавы:ТО: 1.Закалка ТВЧ2.Низкий отпуск 150-200 градусов, повышается прочность, ударная вязкость, понижается напряжение, но снижается твердость (При более высоких температурах наблюдается коагуляция цементита, что приведет к разупрочнению). Структура после ТО: мартенсит отпуска, цементит и остаточный аустенит Вольфрамовые и ванадиевые сплавы:Вывод: применяются такие сплавы для резания на низких скоростях 5-10 м/с, из них изготовляют :сверла, ручной инструмент: метчики, плашки, развертки, напильникиМАРКИ: ХВГ-протяжки,ХВСГ - плашкиУ 13, 13Х- напильники 9ХС – сверла и метчики Быстрорежущие стали используются в станках ЧПУТребования: прочность, твердость, термостойкость, ударная вязкость, химическая стойкость.Термостойкость достигается высоколегированным твердым раствором, поэтому нужны сильные карбидообразующие компоненты.Легирование проводится вольфрамом или молибденом, с хромом около 4% и ванадием.Маркировка Р6М5 – быстрорежущие стали с 6% вольфрама, молибдена 5%, хрома 4%, ванадий около 2%, углерод 0,7-0,9% ТО1.закалка – при температуре 1100 градусов обеспе6чивает растворение карбида хрома в аустените(температура плавления хрома 1857), при температуре 1200 градусов растворяются карбиды ванадия(1920) и вольфрама(3422)2. отпуск трехкратный при температуре 550-570 градусов с изотермической выдержкой 1 час. Правильность ТО определяется размером зерна при травлении микрошлифа закаленной стали. Структура после ТО: мартенсит закалки, карбиды и остаточный аустенит(до 30%). Состав и свойства быстрорежущих сталей{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Р18,Р12,Р9 – вольфрамовые стали, большая теплостойкость, но механические свойства ниже.10Р6М5 имеет повышенное содержание углерода, повышенная твердость, повышенная износостойкость, используют для обработки материалов с абразивными свойствамиР6М8- вольфромовомолибденовые горячая пластичность, обезуглероживаниеР9К5, Р6М5К5, Р12Ф4К5, Р9М4К8Ф кобальтовые стали применяют для обработки жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов, материалов с высокой твердостьюОбработка сталей с пределом прочности 800-1000 МПачугунов скорость 40м/минцветных металлов с хорошей обрабатываемостью скорость 80 м/минОбработка улучшенных сталей Стали для измерительных инструментовТребования к свойствам: высокая износостойкость, малый коэффициент теплового расширения, ударная вязкость.Структура: мартенситТО:Нормализация 850-860 градусов Отпуск 600 градусов длительностью до1 часаОбработка холодом – 70 градусовОтпуск при температуре 120-130 градусов от 24 до 60 часовШлифованиеПовторный отпуск 2-3 часа Марки инструментальной стали{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Х, ШХ15,ХГ, сталь 20,20Х, сталь 50,55,40Х13-для измерительных инструментовдля плоскопараллельных мер: Х,ШХ15, ХГ20,20Х ,Сталь 50,сталь 55 – скобы, шаблоны, лекалаТО: цементация, закалка 790-810 градусов, отпуск 150-180 градусов 2-3 часаТО: индукционный нагрев, отпуск при 150-180 градусах 2-3 часа Стали для штампов и пресс-форм{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Стали для холодного прессованияСтали для горячего прессованиятребования к свойствам: высокая твердость, прочность, высокая износостойкость, вязкость, высокая прокаливаемостьтребования к свойствам: высокая сопротивляемость пластической деформации, высокая теплостойкостью, высоким сопротивлением термической усталости, высокая ударная вязкость, высокая прокаливаемостьУ10А –У12А,Х12Ф1,Х12М, Х12М5ХНМ,5ХГМ,5ХНВ, 5ХНТ, Накатные ролики, плашки, фильерыХвостовик молотовых штампов, прессовый инструмент, штампы для горизонтальных ковочных машин,ТО:закалка 1050-1070 градусов, отпуск 150—180 градусов,ТО: отжиг 789-800 градусов, высокий отпуск при 650-680 градусах, закалка при 820-860 градусах, Выводы:1.Закономерности процессов структурообразования металлов и сплавов – это образование мартенситамартенсит отпуска, цементит и остаточный аустенит 2.Классификация инструментальной стали: А) По химическому составу:углеродистыеВольфрамовые ,ванадиевые сплавыКобальтовые,Вольфрамовомолибденовые Б) маркировка инструментальных сталей Буква у – углеродистая стальБуква Р –быстрорежущая стальЛегированные инструментальные стали маркируются также как и конструкционные легированные общего назначенияВ маркировке не указывается % содержание ванадия, если его до 2,5 %, Не указывается в маркировке углерод, если его от 0,7 до 0,9%, Хрома по ГОСТу должно быть 4% Область применения инструментальных сталей: измерительный инструментРежущий инструментБыстрорежущий инструментИнструменты штамповки и пресса РЕЖИМЫ ТО для инструментальной стали:М.Б. ЦЕМЕНТАЦИЯЗакалка,ОтпускМ.б Нормализация Ручная дисковая пила по металлу Д/зКакие металлокерамические образования используют для повышения прочности и твердости?