Маркировка, химический состав, свойства и область применения легированных сталей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Политехнический институт

Кафедра физики металлов и материаловедения

Контрольная работа № 1

По теме: Маркировка, химический состав, свойства и область

применения легированных сталей.

по учебной дисциплине (модулю)

«МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ»

Уровень профессионального образования: высшее образование – бакалавриат Направление ФММ подготовки:

150100  «Материаловедение и технологии материалов»

Профиль ФММ подготовки:

«Материаловедение и технология новых материалов»

Квалификация выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Выполнил:                                                                        

Группа: 622681                                                                 Поповкин А. А.

Руководитель работы:                                                      Мельниченко Н. В.    

Тула 2021 г.

1. Краткие сведения из теории

Для обеспечения определенного комплекса механических и технологических свойств, в сталь (сплав) вводят в строго определенном количестве определенные ЛЭ. В низколегированных сталях содержится до 2,5 % ЛЭ (кроме углерода), в легированных – от 2,5 до 10 %, в высоколегированных – более 10 % (при содержании в них железа не менее 45 %).

По качеству стали бывают обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особовысококачественные.

Свойства легированных сталей зависят от химического состава, способа производства и способа обработки. Требуемый комплекс свойств получают после соответствующих термических обработок.

Механические свойства стали после закалки на мартенсит и низкого отпуска определяются концентрацией углерода в мартенсите. Карбидообразующие элементы (Cr, Mo, W, V) способствуют упрочнению. Ni - снижает хрупкость мартенсита.

После закалки и высокого отпуска (улучшения) структура стали представляет собой сорбит – феррито-карбидную смесь с зернистой формой карбидной фазы. Высокие механические свойства сорбита получаются за счёт влияния ЛЭ на прочность феррита, дисперсности и количества карбидной фазы. Упрочнение феррита растет по мере увеличения концентрации растворенного ЛЭ и различия в атомных радиусах железа и ЛЭ.

Большинство ЛЭ измельчают зерно, что способствует повышению работы развития трещины и снижению порога хладноломкости.

ЛЭ влияют на кинетику распада мартенсита. В углеродистой стали углерод выделяется из мартенсита при 250…300 ºС, а в сталях с карбидообразующими элементами этот процесс сдвигается в сторону более высоких температур (до 400…500 ºС).

1.  Цель и задачи работы.

Изучить химсостав, свойства и области применения сталей. Ознакомиться со структурой и свойствами сталей после различных способов термической обработки.

1. Дать характеристику стали 3Х2В8Ф.

Сталь 3Х2В8Ф - хромовольфрамовая сталь. Среднелегированная. По назначению сталь – инструментальная штамповая, по структуре в равновесном состоянии – доэвтектоидная.

Флокеночувствительная, трудносвариваемая, не склонна к отпускной хрупкости.

Заменитель стали 3Х2В8Ф. Аналог: Евросоюз (EN) X30WCrV9-3, 1.2581; Италия (UNI) X30WCrV9-3KU; Китай (GB) 3Cr2W8V; Германия (DIN, WNr) 1.2581,30WCrV17-2, X30WCrV5-3, X30WCrV9-3; США(ASTM) H21, T20821; Япония (JIS) SKD5; Англия (BS) 2581, BH21; Франция (AFNOR) X30WCrV9, Z30WCV9.

Область применения: Сталь 3Х2В8Ф применяется: для изготовления тяжело нагруженного прессового инструмента (мелких вставок окончательного штамповочного ручья, матриц и пуансонов для выдавливания и т. д.) при горячем деформировании легированных конструкционных сталей и жаропрочных сплавов; пресс-форм литья под давлением медных сплавов.