Конструкционные материалы: Справочник

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Конструкционные материалы: Справочник

pax (волокно не плавится). В ряде случаев целесообразно применять углеродные волокна (особенно в фрикционных материалах углерод—углерод). Применение стальных волокон обеспечивает высокую тормозную эффективность, но при этом имеет место-повышенное изнашивание контртела, Результаты исследований свидетельствуют о реальной, возможности эффективной замены асбеста при производстве отечественных тормозных материалов с необходимым комплексом свойств.
...
В промышленности используются разнообразные пружинные стали н сплавы, так как условия службы изготовляемых из них упругих элементов (пружин, рессор, мембран, сильфоиов и др.) различны. Независимо от условий применения пружинные сплавы должны иметь определенные, характерные для всех конструкционных сплавов, свойства — высокую прочность в условиях статического, циклического или динамического нагру-жения, достаточную пластичность и вязкость, а также высокое сопротивление разрушению.
...
Однако основным свойством, которым должны обладать пружинные стали и сплавы, является высокое сопротивление малым пластическим деформациям как в условиях кратковременного (предел упругости), так и длительного (релаксационная стойкость) нагружения, зависящее от состава и структуры этих материалов, а также от параметров воздействия на них внешних условий — температуры, коррозионной активности внешней среды и др. Между сопротивлением малым пластическим деформациям и пределом выносливости во многих случаях существует корреляционная связь. Установлена также связь между сопротивлением малым пластическим деформациям и степенью развития таких неупругих эффектов, как амплитудно-зависимое внутреннее трение, упругое последействие (прямое и обратное) и упругий гистере-еис.
...
Таким образом, сопротивление малым пластическим деформациям определяет весь комплекс основных свойств пружинных сталей и сплавов.
...
К сплавам, упрочняемым холодной пластической деформацией и последу, ющим отпуском или низкотемпературным отжигом, относятся углеродистые и легированные стали перлитного класса с повышенным содержанием углерода (0,4—1,0 %), а также низкоуглеродистые стали аустенитного класса, подвергаемые упрочнению холодной пластической деформацией (после предварительной термической обработки), затем дополнительному отпуску. В первую группу также входят сплавы меди (однофазные латуни, бронзы), молибдена и рения, ниобия и др.
...
Характерной особенностью всех сплавов рассматриваемой группы является анизотропия упругих свойств, резко выраженная в деформированном состоянии, но уменьшающаяся после отпуска (или при дорекристаллиза-ционном отжиге) в результате перераспределения напряжений и дислокаций.
...
К сплавам, упрочняемым в результате мартенситного превращения, относятся углеродистые и легирован" ные стали. Эти стали упрочняются в ре-еультате мартенситного превращения при закалке, в том числе совмещенной с различными видами термомехацнче-ской обработки — высокотемператуР; иой (ВТМО) или низкотемпературной (НТМО) или в процессе холодной пластической деформации, как, например» в сталях переходного аустенитно-мар* тенситного класса.
...
Максимум сопротивления малым пластическим деформациям стали и сплавы этой группы приобретают после дополнительного отпуска (старения)|
...
процессе которого помимо изменения Структурного или фазового состояния уменьшается уровень внутренних напряжений.
...
К сплавам, упрочняемым в результате дисперсионного твердения (старения), относятся мартенситно-старею-щие стали, аустенитные дисперсион-но-твердеющие сплавы, бериллиевые бронзы и т. п., упрочнение которых является следствием выделения дисперсных частиц избыточных фаз из пересыщенного в результате закалки твердого раствора при последующем старении (или отпуске). Максимальное упрочнение этих сталей и сплавов достигается в случае использования термомеханической обработки по следующей технологической схеме: закалка, холодная пластическая деформация и старение, (отпуск).
...
Наиболее перспективным направлением для получения высоких прочностных свойств у существующих сплавов и для создания новых высокопрочных пружинных сплавов является совмещение в каждом из них нескольких структурных механизмов упрочнения. В этом случае классификация даже по основным для каждой группы сплавов методам упрочнения теряет свою определенность и становится слишком сложной и в то же время недостаточно четкой. Поэтому более целесообразно классифицировать пружинные сплавы по назначению.
...
ния к которым изменяются в зависимости от условий эксплуатации соответствующих упругих элементов. В . частности, к этим сплавам могут предъявляться требования повышенной коррозионной стойкости, немагиитности, малого удельного электрического сопротивления и др.
...
Пружинные сплавы общего назначения. К этим сплавам относятся преимущественно углеродистые и легированные стали, главным образом перлитного класса, и лишь в ограниченной степени мартенситного класса (табл. I). У этих сталей обычно повышенное содержание углерода (0,4— 1,2%), что и определяет высокую степень их упрочнения в результате холодной пластической деформации или мартенситного превращения прн закалке.
...
Углеродистые пружинные стали 65,. 70, 75, 80, 85, У9А, У10А, У ПА, У12А отличаются низкой коррозионной стойкостью, сравнительно высоким температурным коэффициентом модуля упругости и сниженной релаксационной стойкостью даже при небольшом нагреве. Поэтому они непригодны для работы при температурах выше 100 °С. Кроме того, углеродистая сталь имеет малую прокалй-ваемость и поэтому ее можно применять лишь для изготовления пружин малого сечення. При закалке, когда необходимо охлаждение пружин в воде, неизбежно наблюдается значительная их деформация, а при очень сложных конфигурациях могут возникать трещины.
...
Легированные пружинные стали отличаются более высокой релаксационной стойкостью, чем углеродистые, и, кроме того, позволяют получать высокие прочностные свойства (в том числе и предел упругости) в сочетании с повышенной вязкостью и сопротивлением хрупкому разрушению в упругих элементах повышенного сечения. Возможность закалки пружин и других упругих элементов из некоторых более высоколегированных пружинных сталей на воздухе также позволяет сильно уменьшить зональные остаточные напряжения, что повышает стабильность характеристик изделий во времени.
...
Пружинные сплавы общего назначения относятся к классу конструкционных материалов, и поэтому они Должны в первую очередь обладать высокими пределами прочности, упругости, выносливости, релаксационной стойкостью н сопротивлением разрушению.
...
Пружинные сплавы специального назначения наряду с повышенными 'еханическими свойствами должны иметь определенные физико-химические и физические свойства, требова-
...
В зависимости от конфигурации упругих элементов, их размеров, требуемых свойств и экономичности технологического процесса производства для изготовления этих изделий применяют пружинную сталь: I) хо-лоднодеформированную, предварительно термически обработанную, обычно патентированную, проволоку или ленту; 2) термически обработанную закалкой и последующим отпуском до заданной прочности ленту или проволоку; 3) холоднокатаную и горячекатаную сталь для пружин, подвергаемых затем закалке.
...
Для изготовления холодподефор-мированной, термически обработанной пружинной проволоки (ГОСТ 9389—75) обычно применяют углеродистые стали с 0,4—1,0 % С в соответствии с ГОСТ 1050—74 и ГОСТ 1435—74, реже, с повышенным содержанием марганца (65Г), а в некоторых случаях — также и низколегированные стали 50ХФА, 70С2ХА согласно ГОСТ 14959—79 (табл. 1), предварительно до холодной пластической де-' формации подвергнутые термической обработке — патентированию, в результате которой сталь приобретает структуру тонкопластннчатого сорбита. Пружинную проволоку этой группы по значениям прочности разделяют на три класса, Для проволоки максимальной прочности (1 класс) обычно применяют углеродистые стали У7А—У9А, а также стали КТ-2 (0,86—0,91 % С;' 0,2—0,4 % Мп; 0,17—0,37 % Si) и ЗК-7 (0,68—0,76 %С; 0,5-0,8 % Мп; 0,17—0,37 % Si) с пониженным содержанием примесей; для
...
Проволоку I, II и ПА классов используют главным образом для изготовления одножильных или многожильных винтовых цилиндрически» пружин сжатия и растяжения, работающих в условиях статического или циклического нагружения. Из проволоки 111 класса из-за её пониженной прочности изготовляют лишь слабо-нагружаемые пружины. Проволоку 1—•
...
Термически обработанную или иа-гартованную (упрочненную) пружинную ленту и проволоку изготовляют из углеродистой (60, 70, У7А—У12А) или легированной (65Г, 70С2ХА, 60С2А) стали (см. табл. 1). Лента отличается высокой точностью размеров, повышенной прочностью, высоким качеством отделки поверхности в результате шлифования и полирования *i, что определяет ее высокое сопротивление хрупкому разрушению и сопротивление выносливости. Последнее может быть повышено прн шлифовании не только поверхности, но и закругленных кромок, полученных в результате плющения проволочной ваготовки под валками.
...
2. Зависимость усталостной прочности проволоки диаметром 0,5 мм из стали У8А от степени деформации волочением и температуры последующего отпуска
...
ой конфигурации и точных размеров, оем из указанных ранее полуфабрикатов. Пружинную холоднокатаную лен-L '„эготовляют из инструментальных JV7—У'З и У7А—У13А) и пружинах (60Г, 65Г, 85, 60С2А, 60С2, 50ХФА, 65С2ВА и 70С2ХА) сталей (см. табл. 1). Механические свойства пружинной холоднокатаной ленты приведены в табл. 8.
...
Для производства пружин и рессор крупных сечений применяют сортовой н полосовой горячекатаный прокат из углеродистых и легированных сталей (табл. 1). Эти упругие элементы изго-
...
товляют навивкой или штамповкой в холодном или горячем состоянии. Пружины и другие элементы, изготовленные из холодно- или горячекатаного проката, для • достижения требуемого комплекса механических свойств подвергают упрочняющей обработке — закалке и отпуску или ВТМО и-отпуску.
...
Свойства и режимы термической обработки углеродистых и легированных сталей приведены в табл. 9.' Закалку пружин из этих сталей проводят в воде или масле. Пружины, рессоры и другие упругие элементы
...
Пружинные сплавы специального "азиачення. Сплавы этого класса разделяются на следующие группы: > коррознонно-стойкне; б) немагнит-
...
0Лее 10 мм, нельзя получить большие 0бжатня и соответственно повышенную прочность. Поэтому из этих сталей пружины больших сечений не изготовляют.
...
Технология изготовления пружин из коррозионно-стойких сталей указанного типа состоит из следующих операций: навивки, отпуска (обычно при 450 СС), заневоливания и полирования.
...
При конструировании упругих элементов из сталей 08Х18Н10Т и 12Х18Н9Т рекомендуется принимать модуль нормальной упругости равным 190 ГПа, модуль сдвига 70
...
Механические свойства и режимы термической обработки лент из аустеиитиых сплавов **
...
10гическими свойствами — хорошо н°' „нуются, паяются, свариваются и ^ , Пр°чн0Стные свойства бериллне-т' бронз настолько высоки, что в ряде в1УЧаев именно они независимо от °х
...
нии — после закалки (мягкое состояние), а тзкже в результате последующей холодной пластической деформации с обжатием 30—40 % (твердое состояние) приведены в табл. 23. Там же приведены и свойства бронз после упрочняющей обработки — старения, во время которого в структуре бронзы образуются зародыши или предвыделения у-фазы, отвечающей по составу соединению СиВе. На рис. 1 и 2 представлены значения релаксации напряжений в бериллиевой брон» зе при 20 °С, а также при нагреве до 150 С — температуры, которая является предельно высокой для применения бериллиевых бронз, после упрочняющей термической обработки. На рис. 3—4 приведены зависимости деформации и скорости ползучести бронзы БрБНТ1,9 при 20 и при 20— 150 °С после закалки и старения, а на рис, 5 — сопротивление усталости бериллиевых бронз.
...
Представленные выше данные позволяют конструкторам рассчитывать упругие элементы и прогнозировать стабильность их службы в условия» эксплуатации. Для технологов, кроме указанных данных, также важны зависимости свойств бериллиевых бронз от температуры закалки (рис. 6). Оптимальная температура закалки 770 + 10 °С, так как после такой закалки бронза характеризуется мелким . зерном, хорошей пластичностью и высоким уровнем упрочнения после старения. Скорость охлаждения при за-
...
23. Свойства отечественных марок бернллневых бронз (по ГОСТ 1789—70 н данным автора)
...

Конструкционные материалы: Справочник
Основы металлографии и пластической деформации стали
Оборудование для контактной сварки постоянным током
Справочник конструктора металлических конструкций

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Конструкционные материалы: Справочник