- •8. Типы структурных составляющих, присутствующие в металлических сплавах.
- •29. Классификация видов термической обработки, их связь с диаграммами состояния.
- •30. Структурные превращения при термообработке стали и их классификация. Виды термообработки стали.
- •31. Превращение в стали при нагреве. Образование и рост аустенитного зерна.
- •32. Превращения в стали при охлаждении. Диаграмма изотермического превращения аустенита.
- •33. Мартенситное превращение и его особенности.
- •34. Превращение при отпуске закаленной стали.
- •35. Термомеханическая обработка стали.
- •36. Способы и параметры закалки стали. Прокаливаемость и закаливаемость. Поверхностная закалка сталей.
- •37. Отжиг и нормализация стали, их назначение и способы осуществления. Дефекты, возникающие при термообработке стали, их причины и методы устранения.
- •40. Классификация и маркировка легированных сталей.
- •41. Цементируемые и улучшаемые машиностроительные конструкционные стали, их термообработка, свойства и применение.
- •42. Рессорно-пружинные, шарикоподшипниковые стали, их термообработка, свойства и применение.
- •43. Инструментальные некрасностойкие стали для изготовления режущего инструмента, их термообработка и свойства.
- •44. Быстрорежущие стали. Твёрдые сплавы.
- •45. Инструментальные стали для оснастки холодного и горячего деформирования металлов, их термическая и химико-термическая обработка, структура и свойства.
- •46. Жаропрочные, жаростойкие и нержавеющие стали, их термообработка, свойства и применение.
- •47. Высокопрочные мартеситно-стареющие стали, их термообработка, свойства и применение.
- •48. Сплавы с заданными значениями тепловых коэффициентов расширения и модуля упругости.
- •49. Магнитотвёрдые, магнитомягкие, немагнитые материалы.
- •50. Алюминий и его сплавы, литейные и деформируемые алюминиевые сплавы, их назначение, термообработка и свойства.
- •51. Медь и её сплавы. Латуни, бронзы, их свойства, маркировка и области применения.
- •52. Цинк, свинец, олово, магний, их использование в промышленных сплавах.
- •53. Тугоплавкие металлы и сплавы на их основе.
- •54. Полимерные материалы (пластмассы).
- •55. Резиновые материалы.
- •56. Силикатные материалы.
42. Рессорно-пружинные, шарикоподшипниковые стали, их термообработка, свойства и применение.
Машиностроительные легированные стали по применению разделяются на рессорно-пружинные и шарикоподшипниковые.
Рессорно-пружинные стали применяются для изготовления рессор, мембран и других упругих элементов. Содержат 0,5-0,7% углерода. Легирующие элементы – хром, ванадий, кремний, марганец.
Пружины навивают из отожжённой прволоки. Отжиг осуществляется на 50ºС выше Ас3, выдержка и охлаждение вместе с печью до 500ºС, затем на воздухе. Структура – Ф+П с небольшой твёрдостью, но высокой пластичностью. После изготовления пружин – закалка и средний отпуск (на структуру – троостит). t отпуска 400…500ºС. Чем крупнее деталь и чем больше легирующих элементов, тем выше t отпуска.
Сталь 60, 65, 70 с постоянной примесью марганца до 0,8% и кремния до 0,4%. 65Г (Г – марганец, содержание 0,4-0,8%), 55С2 (2% кремния).
Термическая обработка пружин – закалка 830ºС, отпуск 440ºС, структура – троостит. Сталь 65Г используется для изготовления полотен ножовок для дерева. Для более ответственных задач – 50ХФ (хром и ванадий) – предел упругости значительно выше. Закалка 860ºС, отпуск 500…520ºС. Для повышения предела усталости (выносливости) – дробеструйная обработка поверхности. Поверхностный наклёп обеспечивает поверхностное упрочнение.
Есть ещё одна технология изготовления пружин, в которой пружины навивают из нагартованной проволоки. За счёт этого повышена прочность и упругость. После навивки достаточно отпуска 300…350ºС. Можно использовать сталь 60, сталь 70 или У7.
Шарикоподшипниковые стали применяются для изготовления деталей подшипников (роликов, шариков). Должны обеспечивать высокую твёрдость и износостойкость и высокое сопротивление контактному выкрашиванию. Особо контролируются микропористость, наличие включений по баллу карбидной неоднородности. Содержание углерода высокое (1%). Обязательный легирующий элемент – хром. Стали общего назначения – 0,5-2% хрома. ШХ6 (0,6% хрома). Предварительная термообработка – неполный отжиг на 30-50ºС выше Ас1, выдержка и охлаждение с печью до 600ºС и дальше на воздухе. Структура – перлит зернистый. После изготовления деталей – закалка 820ºС и охлаждение в масле, низкий отпуск 150…180ºС. Структура – мартенсит отпущенный+аустенит остаточный+КII. Чем больше хрома (больше прокаливаемость и износостойкость), тем большую по размеру деталь можно делать. Для больших подшипников – ШХ15СГ. Держит больше нагрузки.
ШХ15-Ш. Ш – шлаковый переплав. Проводят для уменьшения содержания фосфора и серы. Жидкий металл пропускают через слой синтетического шлака, в котором есть компоненты, реагирующие с вредными примесями и их доля в стали уменьшается. Получается особо высококачественная сталь (0,02% серы и фосфора). Электрошлаковый переплав – ЭШП.
Есть ряд изделий, в которых подшипники работают в коррозионно-активных средах. В этом случае используют стали с повышенным содержанием хрома. Высокая коррозионная стойкость сталей после 13% хрома. 95Х18-Ш (0,95% углерода, 18% хрома). Закалка 1050ºС и охлаждение в масле, отпуск 150…180ºС, очень износостойкие.