Слайд 2
Классификация сталей
Сталь подразделяют по содержанию углерода
низкоуглеродистая (до 0,25
% включительно)
углеродистая (свыше 0,25%)
По назначению углеродистые стали делят на
углеродистую обыкновенного качества, углеродистую качественную конструкционную, инструментальную углеродистую, автоматную и др.
Слайд 3
Сталь обыкновенного качества
Изготавливают по ГОСТ380-88:
Ст0, Ст1кп, Ст1пс, …,Ст6пс,
Ст6сп.
Буквы Ст обозначают «Сталь», цифры – условный номер марки,
буквы «кп», «пс» и «сп» - способ раскисления.
Ст3кп: 0,14-0,22% С, 0,30-0,60 % Mn, до 0,05% Si, до 0,05% S, до 0,04% P.
Ст5сп: 0,28-0,37% С, 0,50-0,80 % Mn, 0,15-0,30% Si, до 0,05% S, до 0,04% P.
Слайд 4
Конструкционная сталь
Химический состав сталей регламентируется ГОСТ 1050-74.
Обозначаются:
05кп, 05,
08кп, 08пс и т.д. через 5 ед. до 85.
Число
определяет среднее содержание углерода в сотых долях процента. При повышенном содержании марганца справа от числа ставят букву Г (65Г).
Слайд 5
Инструментальная сталь
Содержит от 0,65 до 1,35 % углерода.
Химический
состав определяется требованиями ГОСТ 1435-74.
Обозначают: У7, У8 и т.д.
Буква
У обозначает «Углерод», цифра после буквы показывает примерное содержание углерода в десятых долях процента. Высококачественная сталь обозначается буквой А в конце марки. При повышенном содержании марганца к марке добавляют букву Г, например У8ГА.
Слайд 6
Легированная сталь
Низколегированная (суммарное содержание легирующих до 2,5 %).
Среднелегированная
(от 2,5 до 10%)
Высоколегированная (от 10%)
Азот – А Бор –
Р
Алюминий – Ю Ванадий – Ф
Вольфрам – В Ниобий – Б
Кобальт – К Селен – Е
Кремний – С Титан – Т
Марганец – Г Фосфор – П
Медь – Д Хром – Х
Молибден – М Цирконий – Ц
Никель – Н
Слайд 7
Маркировка легированных сталей
Марка легированной стали состоит из букв,
соответствующих обозначениям легирующих элементов. Если содержание элемента не превышает
1%, то буква не сопровождается справа цифрой, в противном случае справа от буквы ставится цифра, указывающая на примерное содержание элемента в процентах (4% Ni – Н4). В начале марки слева от букв указывается среднее содержание углерода: для конструкционных – в сотых долях %; для остальных – в десятых долях %. При малом содержании углерода ставят цифру «0». Если содержание углерода в инструментальных легированных сталях около 1%, то цифра в начале марки не ставится.
При использовании специальных способов выплавки в конце марок через тире добавляют буквы «ВИ», «ЭЛ», «П», «Ш», «ВД».
Слайд 8
Особые марки сталей
А – автоматные стали (А12, А40Г)
Р
– быстрорежущие стали (Р18, Р6М5)
Э – электротехнические стали
Е –
магнитные стали
Ш – шарикоподшипниковые стали (ШХ15, ШХ20СГ)
Осваиваемые экспериментальные марки сталей обозначают ЭИ или ЭП, за которыми следует порядковый номер стали (ЭИ69).
Слайд 9
Технически чистая медь
Технически чистая медь (ГОСТ 859-78):
После марки
указывают способ изготовления:
к – катодная
б – бескислородная
р - раскисленная
Слайд 10
Медные сплавы
Бронзы – сплавы меди с оловом (4-33%
Sn), свинцом (до 30% Pb), алюминием (5-11% Al), кремнием
(4-5% Si), сурьмой и фосфором (ГОСТ 493-79, ГОСТ 613-79, ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78).
Латуни – сплавы меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца (ГОСТ 15527-70, ГОСТ 17711-80).
Обозначают начальными буквами названия сплава (Бр или Л), после этого указывают буквы, обозначающие легирующие элементы, и числа указывающие на количество элемента в процентах.
А – алюминий Мц – марганец С – свинец
Б – бериллий Мг – магний Ср – серебро
Ж – железо Мш – мышьяк Су – сурьма
К – кремний Н – никель Т – титан
Кд – кадмий О – олово Ф – фосфор
Х – хром Ц – цинк
Слайд 11
Алюминий
Алюминий – легкий металл, обладающий высокими тепло- и
электропроводностью, стойкий к коррозии.
По чистоте различают (ГОСТ 11069-74):
особой –
А999
высокой – А995, А95
технической чистоты – А85, А7Е, А0 и др.
Буква «Е» обозначает повышенное содержание железа и пониженное – кремния.
Числа указывают содержание алюминия свыше 99,0%.
Слайд 12
Деформируемые алюминиевые сплавы
Их марки приведены в ГОСТ 4784-74.
Различают
не упрочняемые и упрочняемые термической обработкой.
1) Al-Mn и Al-Mg.
Обозначение марки включает аббревиатуру основных компонентов и числа, указывающие содержание легирующего элемента в процентах.
2) Al-Cu-Mg с добавками некоторых элементов (дуралюмины, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного химического состава. Дуралюмины маркируют буквой «Д» и порядковым номером (Д1, Д12, АК4).
Чистый деформируемый алюминий
АДоч (более 99,98 % Al), АД000 (более 99,8 % Al), АД0 (99,5 % Al), АД1 (99,3 % Al), АД (98,8 % Al)
Слайд 13
Качество слитка
Ликвация – неоднородность химического состава по телу
слитка. Различают ликвацию дендритную (неоднородность в объеме одного дендрита)
и зональную (общая по всему слитку).
Усадочная раковина и пористость не допускается.
Подкорковые пузыри при нагреве и прокатке могут раскрыться и привести к образованию волосовин и трещин.
Пленистость – некачественная разливка сверху.
Продольные и поперечные трещины и др.
Слайд 15
Исходная заготовка
В качестве исходной заготовки для волочения проволоки
используют катанку диаметром от 5 до 12 мм.
В зависимости
от качественных показателей ОСТ 14-37-78 разделяет катанку на:
- высококачественную (ВК)
- качественную (КК)
- обыкновенного качества (ОК)
При этом контролируются химический состав катанки, механические свойства, макро- и микроструктура, величина действительного зерна, глубина обезуглероженного слоя, диаметр, овальность, а на ускоренно-охлажденной катанке – количество окалины.
Слайд 16
Дефекты катанки
1. Химический состав
2. Химическая неоднородность
3. Неметаллические включения.
Твердые
– образуют локальные участки с пониженной пластичностью и повышенным
сопротивлением деформации (приводят к трещинам и расслоениям проволоки).
Деформируемые – ослабляют сечение и приводят к повышенной обрывности.
Хрупкие остроугольные – приводят к быстрому износу волок.
4. Волосовины – мелкие внутренние трещины длиной от 20-30 до 100-150 мм.
Слайд 17
5. Расслоение. Причина – газовые пузыри в слитке,
крупные неметаллические включения и усадочная раковина. Не допускается.
6. Усадочная
раковина. Не допускается.
7. Перегрев. Высокий нагрев углеродистых и легированных сталей приводит к укрупнению зерна аустенита и соответствующему укрупнению зерна вторичной структуры. Устраняется нормализацией. Очень сильный перегрев ( 1200С) неустраним, т.к. вызывает повреждение границ зерен.
8. Перегрев до температур близких к линии солидус (1350-1400 С) приводит к тому, что легкоплавкие эвтектики оплавляются на границах зерен. Окислительная атмосфера в печи вызывает окисление межзеренного вещества, связь между зернами нарушается. Наступает пережог. Неисправим.
Слайд 18
9. Обезуглероживание – дефект углеродистых сталей. Резко снижает
механические свойства стали, особенно при знакопеременных нагрузках. Различают равномерное
и местное обезуглероживание.
10. Окалина. При обычном охлаждении на воздухе количество окалины (гематит Fe2O3) на катанке составляет 30 кг/т. Для уменьшения окалины до 2-4 кг/т следует применять ускоренное охлаждение (вюстит FeO).
11. Пленистость – сравнительно тонике плоские отслоения на поверхности прокатного профиля. Причина – низкое качество слитка или износ рабочей поверхности калибра. Не допускается.
12. Риски и царапины. Служат причиной возникновения и распространения трещин. Возникают из-за неровной поверхность проводок, приваривания металла к проводкам, неправильной установки вводной и выводной арматуры.
Слайд 19
13. Закаты. Образование закатов связано с переполнением предыдущего
калибра металлом.
14. Точность размеров профиля.
15. Искажение формы поперечного сечения.
Овальная форма поперечного сечения, уступы, заусенцы на поверхности профиля и т.д. Причины – неправильная настройка валков, износ калибров, разница температур, натяжения.
16. Дефекты микроструктуры. Неметаллические включения грубой ферритной или цементитной сетки, разнозернистой структуры, мартенситных и трооститных участков.
17. Брак по механическим свойствам. Причина – несоответствие по химсоставу, нарушение технологии выплавки стали, режима прокатки и последующего охлаждения.
18. Малая масса бунта и низкое качество смотки.
Слайд 21
Поверхностные дефекты катанки
Поверхностные дефекты в виде трещин, закатов,
плен и т.д. обычно не допускаются на катанке. Тем
не менее они могут быть частично или даже полностью удалены травлением, при помощи термообработки или механическим способом.
Механические способы удаления дефектов сводятся к шлифованию или обтачиванию.
Удаление дефектов с поверхности катанки невыгодно из-за больших потерь металла. Наиболее целесообразно для получения качественной поверхности проволоки и прутков проводить зачистку заготовки перед прокаткой.
Слайд 23
Выбор размера катанки
Для массового изготовления проволоки различного назначения
применяют катанку диаметром 5-6,5 мм.
Размер катанки выбирают из имеющегося
сортамента, рациональной кратности волочильного оборудования и оптимальных технико-экономических показателей производства.
Если проволока изготовляется за один передел, в основу выбора размеров катанки принимают получение на готовом размере заданных механических свойств (уравнение Н.В. Соколова – К.И. Туленкова):
где - диаметры заготовки и готовой проволоки;
- предел прочности соответственно готовой проволоки и патентированной заготовки.
Слайд 24
Размеры заготовки при изготовлении проволоки различного назначения