8. Выберите по справочнику вид и режим упрочняющей термической обработки
Закалка 780ºС и старение при 300÷350ºС в течение 2 ч.
9. Зарисуйте график термической обработки.
10. Запишите полученный ответ.
Бронза БрБ2; режим термической обработки -закалка с 780°С и старение при 300÷350ºС в течение 2 ч.; структура –
α-твердый раствор бериллия в меди и дисперсные частицы γ-фазы (СuВе).
Задачи по сталям и сплавам специализированного назначения
1. Прочитайте условия задачи.
Выберите марку материала для изготовления крепежных деталей (болты, шпильки) внутренних элементов колонн, с агрессивной горячей сернистой нефтью. Рабочие условия следующие: давление до 400 кг/см2, температура до 550°С. Болты должны выдерживать напряжения не ниже 550 МПа. Выбор марки обоснуйте и если необходимо назначьте режим обработки.
2. Запишите условия задачи с помощью общепринятых обозначении.
Дано: р = 400 кг/см2,
t = 550°С, σ0,2 =550 МПа
среда – сернистая нефть.
Найти: марку материала - ?
3. Определите условия работы детали:
Деталь – крепежный элемент (болт), работает в условиях соприкосновения с агрессивной горячей сернистой нефтью. Данные условия работы, согласно табл.1, соответствуют номеру условия 8.
4. Определите возможные «отказы» детали.
Согласно таблице 2, детали, работающие в подобных условиях, могут подвергаться практически мгновенному хрупкому разрушению без предварительной пластической деформациию.
5. Составьте профиль свойств, обеспечивающих безаварийную работу детали.
Профиль свойств
|
σ0,2 МПа |
σ-1 МПа |
δ % |
КСU Дж/м2 |
Т50 |
D50 |
HRC пов. |
HRC серд. |
Кор. Ст. |
Траб |
|
550 |
0 |
25 |
25 |
0 |
0 |
200 |
200 |
1 |
550 |
Так как по условиям работы детали возникают напряжения, не превышающие 550 МПа, то для сопротивления к хрупкому разрушению необходимо иметь у материала σ0,2 ≥ 550 МПа.
σ-1 в задаче не определено и приравниваем его к 0.
Так как материал, работающий в подобных условиях, должен обеспечивать достаточную пластичность и сопротив-ляться хрупкому разрушению, он должен иметь δ ≥ 50 %, а ударную вязкость 25 Дж/м2.
Порог хладноломкости не является определяющим свойством и приравнивается к 0 (Т50 = 0).
Так как размер детали не определен, прокаливаемость приравниваем к 0.
Крепежные детали должны обладать максимальной пластичностью и вязкостью, невысокой твердостью. Твердость деталей не должна превышать 200 НВ на поверхности и в сердцевине.
Детали должны выдерживать воздействия активной коррозионной среды. Поэтому коррозионная стойкость – главное требование к материалу (кор.ст. = 1).
Рабочая температура дана в условии задачи.
6. Воспользуйтесь справочником и выберите марку материала, удовлетворяющего составленному Вами профилю свойств. Сталь х18н10т
7. Обоснуйте выбор марки стали.
Сталь Х18Н10Т относится к классу коррозионно-стойких сталей.
Сталь имеет следующий химический состав: С<0,12%; Сr – 17÷19%; Ni – 8÷9,5%; Ti до 0,8%.
Сталь относится к классу аустенитных сталей. Преимуществами этих сталей кроме коррозионной стойкости являются высокая пластичность и вязкость. После закалки аустенитные стали с однофазной аустенитной структурой проявляют максимальную коррозионную стойкость в большинстве агрессивных сред. Для предупреждения межкристаллитной коррозии сталь дополнительно легирована титаном. Титан вызывает связывание углерода в специальные карбиды TiC и исключает обеднение приграничных участков по хрому.