Компонент не входящий в состав чугуна алюминий марганец кремний углерод: компонент не входящий в состав чугуна? алюминий марганец кремний углерод

Компонент не входящий в состав чугуна алюминий

На чтение 6 мин Просмотров 53 Опубликовано 13.09.2021

Тут все просто! Чугун – это сплав железа (Fe) с углеродом (С), при этом углерода должно быть более 2,14%. Также в состав чугуна входят Si (кремний), Mn(марганец), S(сера) и P(фосфор).

Для улучшения некоторых свойств чугуна (гибкость, прочность, твердость и т.д.) в него могут добавлять следующие легирующие компоненты: Cr(хром), Ni(никель), V(ванадий), Al(алюминий) и другие.

Опубликовано в категории Химия, 15.06.2018 >>

Ответ оставил Гость

Если твой вопрос не раскрыт полностью, то попробуй воспользоваться поиском на сайте и найти другие ответы по предмету Химия.

Микроструктура чугунов (табл. 1) зависит от скорости охлаждения металла: при быстром охлаждении будет белый чугун (углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита и ледебурита), а при медленном охлаждении будет серый чугун (углерод находится в виде графита).

Табл. 1. Марки и механические свойства чугуна разлиных типов.

Группа	Марка чугуна	σВ, МПа	НВ	δ
серые	СЧ10	100	120. 150
СЧ15	150	130. 241
.	.	.
СЧ35	350	179. 290
Высокопрочные	ВЧ35	350	140. 170	22
ВЧ40	400	140. 202	15
.	.	.	.
ВЧ100	1000	270. 360	2
Ковкие	КЧ30-6	300	163	6
КЧ33-8	330	163	8
КЧ37-12	370	163	12
.	.	.	.
КЧ63-2	630	269	2

Кремний Si способствует графитизации чугуна, и улучшает его литейные свойства. В серых чугунах содержится 0,8 …4,5 % Si.

Марганец Mn способствует отбеливанию чугуна, но содержание Mn до 1,2% полезно, т.к. увеличиваются твердость и прочность чугуна.

Фосфор Р повышает жидкотекучесть чугуна, поэтому допустимо его содержание до 0,4%, но в ответственных чугунных отливках содержится фосфора менее 0,15%, т.к. с ростом содержания его увеличивается хрупкость чугуна.

Сера S затрудняет графитизацию, увеличивает хрупкость и ухудшает жидкотекучесть чугуна, поэтому серы в чугунах должно быть не более 0,1%.

Серые чугуны делятся на модифицированные, высокопрочные и ковкие (табл. 2).

В серых чугунах графит имеет пластинчатую форму, в высокопрочных – шаровидную, а в ковких – хлопьевидную.П римеры обозначения чугунов:

Табл. 2 – Влияние химических элементов на свойства чугуна

Серый чугун	Высокопрочный чугун	Ковкий чугун
Углерод
Повышенное содержание углерода приводит к уменьшению прочности, твердости и увеличению пластичности; углерод улучшает литейные свойства чугуна	Увеличенное содержание углерода улучшает литейные свойства чугуна	Углерод – основной регулятор механических свойств ковкого чугуна; чугун обладает низкой жидкотекучестью и требует высокого перегрева
Кремний
Кремний (с учетом содержания углерода) способствует выделению графита и снижает твердость, а также уменьшает усадку; повышенное содержание кремния снижает пластичность и несколько увеличивает твердость	С повышением содержания кремния возрастает предел прочности при растяжении, при дальнейшем увеличении содержания – уменьшаются предел прочности при растяжении и относительное удлинение	Для ферритного ковкового чугуна суммарное содержание кремния и углерода должно быть 3,7-4,1%. Содержание кремния зависит от количества углерода и толщины стенки. При содержании кремния до 1,5% механические свойства сплава повышаются
Марганец
Марганец тормозит выделение графита, способствует размельчению перлита и отбеливанию чугуна; взаимодействуя с серой, нейтрализует ее вредное действие. Механические свойства чугуна повышаются при содержании марганца до 0,7-1,3 %, а при дальнейшем увеличении – снижаются. Марганец увеличивает усадку сплава	С повышением содержания марганца уменьшается доля феррита и увеличивается количество перлита; при этом повышается предел прочности при растяжении и уменьшается относительное удлинение. Для повышения износостойкости содержание марганца увеличивают до 1,0- 1,3%	Марганец увеличивает количество связанного углерода, повышает прочность феррита. При повышении содержания марганца до 0,8-1,4% увеличивается количество перлита, прочность сплава повышается, но резко падает пластичность и ударная вязкость. В ферритном чугуне содержание марганца не должно превышать 0,6%, в перлитном – 1,0%
Магний
–	Для образования графита шаровидной формы содержание магния должно быть не ниже 0,03%, а церия не ниже 0,02% (остаточное содержание). При более низком содержании не весь графит получает шаровидную форму; часть его содержится в виде пластинок, что снижает механические свойства сплава. При повышенном содержании магния (и церия) в структуре сплава образуется цементит и, следовательно, снижаются механические свойства. Оптимальное содержание остаточного магния – 0,04-0,08%	–
Сера
Сера снижает прочность и пластичность, но несколько повышает износостойкость сплава, считается вредной примесью, придает чугуну красноломкость (образование трещин при высоких температурах), препятствует выделению графита	Чем выше содержание серы в исходном чугуне, тем труднее получить полностью шаровидную форму графита и, следовательно, высокие механические свойства	Содержание серы в ферритном ковком чугуне, модифицированном алюминием, может быть повышено до 0,2 %; при этом механические свойства возрастают за счет улучшения формы графита. Определяющее влияние на механические свойства чугуна оказывает отношение содержания марганца и серы, которое должно быть в пределах 0,8-3,0
Фосфор
Фосфор на процесс графитизации углерода влияет слабо, но повышает жидкотекучесть сплава, придает чугуну хладноломкость, т. е. хрупкость	Фосфор оказывает существенное влияние на структуру и механические свойства. Чтобы получить чугун с высокой пластичностью, содержание фосфора не должно превышать 0,08%. Для получения чугуна с невысокой пластичностью содержание фосфора увеличивают до 0,12-0,15%	Фосфор оказывает такое же, как для серого чугуна влияние на структуру и механические свойства сплава
Никель
Никель – легирующий элемент, благоприятно влияет на выравнивание механических свойств в отливках с различной толщиной стенок, повышает твердость на 10 НВ. С увеличением содержания никеля возрастает коррозионная стойкость и улучшается обрабатываемость сплава	Никель влияет на тепло- и электропроводность, а также на коррозионную стойкость и жаростойкость сплава. С увеличением содержания никеля эти свойства повышаются	Никель способствует графитизации углерода и увеличивает количество перлита в металлической основе сплава
Хром
Хром – карбидообразующий элемент. С увеличением хрома растет прочность и твердость отливок, замедляется процесс графитизации углерода	С увеличением содержания хрома в определенных пределах повышается жаростойкость, коррозионная стойкость и износостойкость сплава	Хром замедляет процесс графитизации углерода. Содержание хрома в сплаве не превышает 0,06-0,08%; повышение содержания до 0,1 -0,12% приводит к образованию в структуре сплава стойких карбидов
Молибден
Молибден – легирующий элемент; замедляет процесс графитизации углерода и способствует карбидообразованию. С увеличением содержания молибдена повышается твердость без ухудшения обрабатываемости и возрастает сопротивление износу	–	Молибден способствует измельчению перлита и графитовых включений, увеличивает предел прочности на 3-7 кгс/мм 2 при содержании молибдена 0,5%; замедляет процесс графитизации углерода
Медь
Медь способствует графитизации углерода, увеличивает жидкотекучесть, повышает прочность и твердость сплава	При содержании в сплаве 1 % меди прочность при растяжении повышается до 40%, а текучесть – до 50 % и соответственно при 2% меди – до 65% и до 70%. Содержание меди более 2% препятствует образованию в структуре сплава шаровидного графита	Медь способствует графитизации углерода и увеличивает содержание в сплаве перлита

Небольшие количества множества элементов могут попасть в состав литейного чугуна и оказывать заметное воздействие на структуру и свойства отливок. Добавки некоторых из этих элементов производят специально, в то время как другие представляют собой примеси, привнесенные в металл из шихты. Некоторые из этих элементов оказывают положительное воздействие, особенно в сером чугуне, в то время как другие оказывают отрицательное воздействие и попадания их с расплав следует избегать. В таблице перечислены обычные источники этих элементов, часто встречающиеся уровни их содержания и основное воздействие на чугун. Результаты применения некоторых элементов в качестве основных легирующих (например, хром), в таблице не указаны.

Железоуглеродистые сплавы — Cварочные работы

Железоуглеродистые сплавы Чистое железо в промышленности и строительстве почти не применяется из-за низкой прочности и твердости. Углерод, даже в небольшом количестве присутствующий в железе, резко изменяет механические свойства последнего. Одним из существенных преимуществ сплавов железа с углеродом является их способность в широких пределах менять свои свойства. Сплавы железа с углеродом, содержащие до 2% углерода, называются сталью, а более 2% — чугуном. Кроме углерода в стали и чугуне имеются вредные (сера и фосфор) и полезные (например, марганец) примеси. Сера и фосфор придают стали и чугуну хрупкость, сера при высоких фосфор при низких температурах. В соответствии’ со стандартами в стали не должно быть более 0 04—0,08% серы и фосфора (каждого элемента в отдельности). Марганец, взаимодействуя с серой, частично’ удаляет ее в шлак и восстанавливает железо путем соединения с кислородом, поэтому марганец — полезная примесь. Сталь. По химическому составу сталь делится на углеродистую и легированную. Углеродистая сталь в свою очередь подразделяется на низко-, средне- и высокоуглеродистую с содержанием углерода соответственно до 0,25%, от 0,25 до 0,6% и от 0,6 до 2%. Легированная сталь в своем составе кроме углерода имеет различные легирующие компоненты (хром, никель, молибден, ванадий и др.), по содержанию которых она делится на низко- (до 2,5%), средне- (от 2,5 до 10%) и высоколегиро:ванную (более 10%,). По назначению сталь делится на конструкционную, инструментальную и с особыми физическими и химическими свойствами (жаростойкая, нержавеющая, жаропрочная, электротехническая и другая сталь). В качественном отношении сталь делится на обыкновенную, качественную и высококачественную. Качество стали определяется количеством газов, шлаков и вредных примесей, находящихся в ее составе, а также однородностью сплава. Чем меньше вредных примесей, тем лучше качество стали. Качество стали не зависит от наличия и количества специальных элементов в ней, так как химический состав определяет марку стали, а не ее качество. По микроструктуре сталь подразделяется в основном на ферритную, аустенитную, мартенситную и перлитную. К ферритной относятся высокохромистая, нержавеющая, жаропрочная стали. Углеродистая и низколегированная стали относятся к перлитной, а высоколегированные конструкционные, высокоуглеродистые, инструментальные — к мартен-ситной. К аустенитной стали относится высоколегированная нержавеющая. Сталь имеет определенные марки. Углеродистые и легированные стали маркируются по-разному. Стали обыкновенного качества, изготавливаемые по ГОСТ 380—71 *, делятся на три основных группы, которые определяют области применения стали. Стали группы А характеризуются механическими свойствами, группы Б — химическим составом и группы В — механическими свойствами и химическим составом. У стали, относящейся к группе А, в маркировку входит также способ выплавки: М — мартеновская, Б — бессемеровская, К — конверторная. Сталь группы В в маркировке имеет букву В и буквы кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная. Кипящая — это не полностью раскисленная сталь с содержанием кремния до 0,05%- Спокойная сталь содержит до 0,12% кремния, полуспокойная — 0,05—0,12% и занимает промежуточное положение между кипящей и спокойной. В зависимости от нормируемых показателей сталь каждой группы подразделяется на категории. Сталь группы А имеет три категории, для каждой из которых установлены обязательные показатели и нормы механических свойств. Сталь группы Б подразделяется на две категории, а сталь группы В — на шесть категорий. Примеры маркировки стали: БСт2пс — сталь бессемеровская, полуспокойная; БСтЗкп — сталь бессемеровская кипящая; ВМСтЗкп — сталь мартеновская кипящая. Углеродистая сталь, изготавливаемая по ГОСТ 1050 — 74, имеет другую маркировку. Например, у стали 30 цифра показывает среднее содержание углерода (допускается 0,27—0,35%) в ней в десятых долях процента, т. е. 0,3. Марка легированной стали включает в себя определенные буквы и цифры, сочетание которых зависит от химического состава стали. Входящие в маркировку буквы расшифровываются следующим образом: Г — марганец, С — кремний, X — хром, Н — никель, М — молибден, Ю — алюминий, В — вольфрам, Т — титан, Ф — ванадий, Б — ниобий, К — кобальт, Д — медь, Р — бор, А — азот. Цифры, входящие в марку, указы-пают на содержание конкретного элемента в стали. Двузначное число, стоящее в начале марки стали, указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента. Цифра, стоящая справа от букв, обозначающих элементы, показывает примерное содержание в процентах этого элемента. Например, марка стали 19Х2Н4 говорит о том, что сталь содержит до 0,12% углерода, около 2% хрома и около 4% никеля При со-ярпжании легирующего элемента менее 1 % цифры после букв не ставятся, например сталь 20ХНМ содержит 0 15—0,25% углерода, а хрома, никеля и молибдена — менее 1%. Чугун. Чугун выплавляют в доменных печах из железной руды. Имеется несколько видов чугуна (белый, серый). Белый чугун получают при быстром его остывании и содержании в нем марганца более 1%. Углерод в чугуне химически связан с железом, поэтому белый чугун очень тверд и хрупок, плохо поддается обработке, но хорошо сопротивляется износу. После медленного охлаждения и затвердевания углерод в чугуне находится в свободном состоянии в виде графита. Наличие графита приводит к снижению твердости и улучшению обрабатываемости чугуна. Такой чугун называется серым, он широко используется в промышленности. Большое распространение в автомобиле- и сельхозмашиностроении нашел ловкий чугун, получаемый отжигом из белого чугуна. Ковким называется вязкий, хорошо сопротивляющийся разрыву и ударной нагрузке чугун, у которого в основной структуре связанного углерода имеются хлопьевидные графитовые включения. Высокие требования, предъявляемые к прочности и износостойкости чугунных отливок, обусловили применение модифицированного чугуна. Модифицирование осуществляется путем добавок в жидкий сплав специальных присадок — модификаторов. Используется также легированный чугун, содержащий значительное количество специальных элементов (никель, ванадий, марганец, хром, титан, медь), которые улучшают структуру чугуна и повышают эффективность его термической обработки. Из цветных металлов наибольшее распространение в строительстве получили алюминий, медь, титан и их сплавы. Алюминий и его сплавы. Алюминий имеет небольшую плотность (2,7 г/см3), высокую электрическую проводимость (60%! электрической проводимости меди) и теплопроводность. Однако вследствие низкой прочности и высокой пластичности чистый алюминий применяется в технике мало. Для строительных конструкций в основном используются сплавы алюминия. Температура плавления алюминия сравнительно низкая — 658°С (93ГК). Однако в жидком и твердом состояниях алюминий энергично соединяется с кислородом, при этом получается окись с высокой температурой плавления — 2050°С (2323°К). Образовавшаяся в твердом состоянии окись алюминия располагается на поверхности в виде пленки, хорошо предохраняющей металл от коррозии. Чем чище алюминий, тем лучше его сопротивляемость коррозии и выше электрическая проводимость. Специфические свойства алюминия и его сплавов затрудняют их сварку. Из-за высокой теплопроводности необходимо применять специальные технологические приемы, а в ряде случаев — предварительный подогрев. Наличие на поверхности изделий тугоплавкой пленки окиси алюминия препятствует соединению частиц металла. Низкая температура плавления алюминия и высокая температура плавления окисной пленки значительно осложняют управление процессом сварки. Медь и ее сплавы. Медь — это вязкий, красновато-розового цвета металл. По электрической проводимости медь занимает среди металлов второе место после серебра. Кроме того, медь характеризуется высокой теплопроводностью (в 6 раз больше, чем у стали и железа) и коррозионной стойкостью. Температура плавления меди — 1083°С (1356°К), плотность — 8,9 г/см3. Вследствие способности меди легко окисляться, большой теплопроводности и наличия примесей (кислород, свинец, сера, фосфор, висмут, мышьяк, сурьма) она трудно поддается дуговой сварке. Особенно на свариваемость меди отрицательно влияют висмут и кислород. Большое применение в народном хозяйстве нашли сплавы меди (латунь и бронза). Латунь — это сплав меди с цинком. Широкое рас-ппостранение латуни обусловливается меньшей стоимостью и плотностью цинка по сравнению с медью. r технике в основном используется латунь, содержащая до 50% цинка. Температура плавления латуни лежит в интервале 800—900°С и зависит от ее состава: чем больше цинка, тем ниже точка плавления. Маркируется латунь буквами и цифрами. Первая буква в марке Л, т. е. латунь, следующие буквы показывают присутствие других элементов, а цифры обозначают среднее содержание цинка в процентах (например, JI70, Л62). Марка ЛС-59 расшифровывается так: латунь с примесью свинца, содержащая цинка 59%. Основными факторами, затрудняющими сварку латуни, являются испарение и угар цинка. Выделение цинка ведет к пористости металла шва и насыщению воздуха, окружающего сварщика, парами цинка, вредными для здоровья. Бронза представляет собой сплав меди с оловом, алюминием, бериллием, свинцом. Температура плавления — 720—1000°С. Чем больше в бронзе олова, тем ниже температура ее плавления. Бронзы обозначаются также буквами и цифрами. Первые две буквы «Бр» обозначают «бронза», а последующие — название входящих в состав бронзы элементов (О — олово, С — свинец, А — алюминий, Ц — цинк, Ж — железо, Ф — фосфор). Цифры обозначают содержание элементов в процентах. Например, БрОФЮ-1 — бронза с содержанием 10% олова и 1% фосфора; БрАЖ9-6 — бронза с содержанием 9% алюминия и 6% железа. Бронзы удовлетворительно свариваются дуговой сваркой. Основная трудность заключается в окислении олова, алюминия, кремния, фосфора в процессе сварки с образованием соединений, осложняющих сварку и сообщающих сварному шву хрупкость. Титан и его сплавы. Титан и его сплавы с каждым годом получают все более широкое распространение в народном хозяйстве. Титан — это серебристо-белый легкии металл с плотностью 4,5 г/смз и температурой плавления 1650—1670°С. Плотность титана на 40% меньше, чем стали и на 70% больше, чем алюминия. 110 прочности и коррозионной стойкости титан и его сплавы в ряде случаев превосходят нержавеющую сталь Х18Н19. Титан химически стоек, имеет в 4 раза меньший коэффициент теплопроводности и в 5 раз более высокое электрическое сопротивление по сравнению со сталью, поэтому для его сварки тратится меньше электрической энергии, чем для стали и алюминия. Однако высокая температура плавления требует при сварке применять более концентрированные источники тепла. Титан маломагнитен, поэтому при сварке отсутствует магнитное дутье. Большим затруднением при сварке титана и его сплавов является высокая активность к кислороду, азоту, водороду и углероду в расплавленном и твердом состояниях при температурах выше 600 °С. Для получения при сварке плавлением соединения хорошего качества необходимо полностью защищать свариваемые металлы от взаимодействия с воздухом и вредными примесями сварочной ванны и нагретых выше 600 °С металлов основного и шва. Титан и его сплавы маркируют условно (ВТ1-1, ВТ1-2, ОТ4-1, ОТ-4, ВТ-6), буквы и цифры в марке не отражают ни химического состава, ни свойств титана. Сравнительно высокая удельная прочность, жесткость и стойкость к внешней среде при небольшой удельной массе по сравнению со сталями дадут возможность расширить область применения титана. —- Рис. 1. Диаграмма состояния сплавов железа с углеродом Стали нашли самое широкое применение в народном хозяйстве для изготовления самых разнообразных конструкций. Сталь состоит из многих элементов. Однако наибольшее влияние на ее свойства оказывает углерод. На рис. 1 представлена диаграмма состояния сплавов железа с углеродом в области между железом и цементитом (химическое соединение железа с углеродом Fe3C). В системе сплавов этих двух компонентов существует ряд фаз: ж — жидкий раствор углерода в железе; у — аустенит — твердый раствор углерода в Y — Fe; а — феррит — твердый раствор углерода в а — Fe; Ц — цементит (кроме или вместо цементита может присутствовать графит Г — свободный углерод). В сплавах существуют также однородные механические смеси. В области высоких концентраций углерода образуются также однородные механические смеси — ледебурит Л, эвтектоид — перлит П, первичный цементит— Ць вторичный цементит — Ц2, третичный цементит— Ц3. Диаграмма состояния характерна для равновесных условий кристаллизации сплавов. Фазы и структуры могут быть получены при достаточно медленном охлаждении или нагреве и выдержке быстроохлажден-ного сплава до температуры, соответствующей фазовой или структурной области. О превращениях при охлаждении сплавов различного состава можно судить по обозначениям областей диаграммы. Сплавы со структурой феррита и перлита содержат количество перлйта от 0 % при отсутствии в железе углерода до 100% при содержании примерно до 0,8 % углерода. Другая составляющая этих сплавов — перлит (механическая смесь феррита и цементита). Так как цементит имеет более высокую твердость, чем феррит, и более хрупкий, то он оказывает большое влияние на свойства сплавов. Цементит, являясь включением в мягкой, легко деформируемой основе, препятствует пластической деформации, повышает твердость и прочность сталей. При содержании в стали 0,8 % С структура стали состоит из ферритно-цементитной механической смеси. Сплавы с большим содержанием углерода относятся к чугунам. Чугуны, у которых при кристаллизации выделяется цементит и он сохраняется до полного охлаждения, называют белыми чугунами, а чугуны в структуре с графитом вместо цементита называются серыми. Введение в сталь легирующих элементов меняет их свойства и в значительной мере влияет на условия сварки и свойства сварных соединений. Легирующие элементы по-разному взаимодействуют с железом и углеродом—основными компонентами стали. С железом легирующие элементы дают растворы замещения. Взаимодействие их с углеродом более сложно. С одной стороны многие легчрующие элементы или непосредственно образовывают с углеродом карбид легирующего элемента или заменяют часть атомов железа в карбиде железа. С другой стороны, образуя растворы замещения и заменяя в кристаллической решетке часть атомов железа, легирующие элементы изменяют энергетические условия взаимодействия с решеткой внутренних атомов углерода. Следовательно, легируя феррит и меняя уровень энергетических связей, легирующие элементы меняют температуру полиморфных превращений, что особенно важно при быстропротекающем нагреве стали при сварке, а при охлаждении влияют на процесс распада аустенита. Сталь имеет определенные марки. Углеродистые и легированные стали маркируются по-разному. Стали обыкновенного качества, изготавливаемые по ГОСТ 380—71*, делятся на три основных группы А, Б, В, которые определяют области применения стали. В зависимости от нормируемых показателей сталь каждой группы делится на категории. Нормируемыми показателями для первой категории стали группы А является предел прочности и относительное удлинение, для второй категории к ним добавляется изгиб в холодном состоянии, а для третьей категории — кроме того, предел текучести. Стали группы Б классифицируют по химическому составу. Нормируемые показатели для первой категории стали этой группы — это содержание углерода, марганца, кремния, фосфора, серы, мышьяка и азота. Для второй категории, кроме этих компонентов, ограничивается содержание хрома, никеля и меди. Стали группы В характеризуются механическими свойствами, соответствующими сталям группы А, и химическим составом, отвечающим сталям группы Б. Из-за усложнения условий эксплуатации трубопроводов, металлоконструкций и оборудования, массового строительства промышленных предприятий в условиях Сибири и Севера, технологических трудностей сварки толстолистового металла и необходимости экономии металла широкое применение нашли низколегированные стали, прочностные характеристики которых, а также температура перехода в хрупкое состояние более благоприятны по сравнению с лучшими низкоуглеродистыми сталями. Марка легированной стали состоит из сочетания определенных букв и цифр, характеризующих ее химический состав. Входящие в маркировку буквы обозначают следующее: Г —марганец, С —кремний, X —хром, Н — никель, М — молибден, Ю — алюминий, В — вольфрам, Т —титан, Ф — ванадий, Б — ниобий, К — кобальт, Д — медь, Р —бор, А — азот. Цифры, входящие в марку, указывают на содержание конкретного элемента в стали. Двузначное число, стоящее в начале марки стали, указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента. Цифра, стоящая справа от букв, обозначающих элементы, показывает примерное содержание этого элемента в процентах. Под свариваемостью стали понимают возможность получения сварного соединения со свойствами, не уступающими основному металлу, без различных дефектов. лучше свариваемость стали, тем шире технологический диапазон различных видов сварки этой стали тем проще сам процесс. Ухудшение свариваемости вызывает возникновение высоких остаточных напряжений и деформаций, образование разупрочненных участков в зоне теплового влияния, сильный рост зерна в околошовной зоне, появление горячих трещин. Углерод и все основные легирующие элементы отрицательно влияют на свариваемость. Однако пределы их содержания, когда начинается ухудшение свариваемости, различны. Причем эти пределы зависят также и от уровня легирования стали другими элементами. Отрицательное влияние углерода на свариваемость связано с повышением склонности стали к образованию горячих и холодных трещин, с повышением хрупкости металла в зоне теплового влияния. В нелегированной и низколегированной стали содержание углерода до 0,25% незначительно ухудшает свариваемость. Заметное ухудшение свариваемости наступает при содержании углерода более 0,3%. Особенно плохо свариваются стали с содержанием углерода 0,5% и более. Влияние легирующих элементов на свариваемость может быть различным в низко- и высоколегированных сталях. В низколегированных сталях наблюдается следующее их влияние. Содержание кремния до 1,7% особо вредного влияния на свариваемость не оказывает. Некоторое отрицательное его влияние связано с упрочнением феррита и со способностью неоднородного распределения углерода. Влияние марганца зависит от содержания углерода в стали — чем выше его содержание, тем хуже свариваемость. Это связано с повышением хрупкости, вероятностью появления холодных трещин и повышением склонности к появлению элементов закалочных структур в зоне теплового влияния. В своем влиянии на свариваемость хром также связан с количеством в стали углерода. При содержании углерода более 0,25% и хрома более 2% свариваемость стали значительно ухудшается. При большом содержании хрома повышается склонность к образованию холодных трещин, возникает неоднородность свойств в зоне термического влияния, увеличивается объемный эффект превращения аустенита и снижается теплопроводность стали. Все это приводит к повышению уровня остаточных напряжений. Присутствие никеля до 1% при содержании до 0,2% углерода существенно свариваемость не ухудшает. При наличии никеля до 1,5% свариваемость остается удовлетворительной. При дальнейшем повышении содержания должнр быть .снижено наличие углерода или приняты специальные технологические меры для обеспечения получения качественного сварного соединения. На свариваемость стали плохо влияют элементы, дающие устойчивые карбиды. Без значительного ухудшения свариваемости в низкоуглеродистую сталь вводят до 0,5 % вольфрама и молибдена. Символы различных элементов означают содержание данного элемента в процентах. Признаком хорошей свариваемости считается сталь с Сэ = 0,4. Читать далее: Сварочные флюсы Сварочные электроды Общие сведения о сварке арматуры Противопожарные мероприятия при сварке Безопасность труда при сварке технологических трубопроводов Безопасность труда при сварке строительных металлических и железобетонных конструкций Защита от поражения электрическим током при сварке Техника безопасности и производственная санитария при сварке Управление качеством сварки Статистический метод контроля

Общие типы металлов, их свойства и применение

Металл – это материал, хорошо проводящий электричество и тепло. Металл имеет блестящий вид, когда он только что создан, отполирован или разбит. Металлы можно вытягивать в проволоку или сбивать молотком в тонкие листы (ковкие) (пластичные). Металлы имеют высокую температуру плавления и менее склонны к распаду при воздействии экстремальных температур. Металлы также более прочные, прочные и твердые, чем их пластиковые аналоги. Доступны тысячи различных типов металлов, каждый из которых был произведен для определенной цели. Мы составили информативное руководство, которое поможет вам узнать о некоторых из самых популярных металлов и о том, как они используются.

Подробнее: различные типы металлов и их классификации

Содержание

• 1 Типы металлов
  • 1.1 Сталь:
  • 1.2 Углеродная сталь:
  • 1.3. Железо:
  • 1.6 Свинчище железо:
  • 1.7 ЧИСТОНА:
  • 1.8 Кованое железо:
  • 1.9 Присоединяйтесь к нашему информационному бюллетене
  • 1.10.0011 1.13 Bronze:
  • 1. 14 Cobalt:
    • 1.14.1 Periodic Table of Metals:
  • 1.15 Magnesium:
  • 1.16 Silicon:
  • 1.17 Silver:
  • 1.18 Gold:
  • 1.19 Nickel:
  • 1.20 Lead :
  • 1.21 Олово:
  • 1.22 Цинк:
  • 1.23 Титан:
  • 1.24 Вольфрам:
  • 1.25 Пожалуйста, поделитесь!

Различные типы металлов, которые сегодня распространены в промышленности, включают сталь, углеродистую сталь, легированную сталь, нержавеющую сталь, железо, чугун, чугун, кованое железо, алюминий, медь, латунь, бронзу, кобальт, Магний, никель, свинец, олово, цинк, титан, вольфрам, кремний, серебро и золото.

Сталь:

Сталь представляет собой химический сплав, состоящий из железа и углерода, улучшающий прочность и устойчивость материала к излому. Он сделан в основном из железа и углерода с большим содержанием углерода до 2%. Сталь является наиболее часто используемым материалом в мире для инфраструктуры и промышленности. Все, от швейных иголок до нефтяных танкеров, делается из него. Сталь используется в конструкциях, инструментах, автомобилях, машинах, электрическом оборудовании и оружии из-за ее высокой прочности на растяжение и низкой стоимости.

Дополнительная информация: Понимание порошковой металлургии

Углеродистая сталь:

Углеродистая сталь определяется как сталь, свойства которой в основном зависят от содержания углерода и содержат не более 0,5 процента кремния и 1,5 процента марганца. Хотя некоторые другие элементы могут быть добавлены в очень небольших количествах, именно основная сталь содержит углерод и железо. Углеродистая сталь подразделяется на три категории: низкоуглеродистая, среднеуглеродистая и высокоуглеродистая сталь. Больше углерода означает, что продукт тверже и прочнее, тогда как меньше углерода означает, что продукт дешевле и мягче. Из-за высокого содержания углерода, который помогает лезвию сохранять остроту, эта сталь обычно используется в производстве ножей.

Легированная сталь:

Легированная сталь — это сталь, в которую помимо углерода добавлены элементы в количестве, достаточном для придания специфических для металла свойств. Марганец, ванадий, хром, никель и вольфрам являются одними из легирующих элементов. Обычно это делается для улучшения прочности, твердости, ударной вязкости, сопротивления истиранию и износу материала, а также его электрических и магнитных свойств. Это очень распространенный металл, поскольку его производство все еще очень недорого. Из этой стали изготавливают трубы, особенно для энергетических применений.

Подробнее: Разница между металлами и неметаллами

Нержавеющая сталь:

Этот тип металла определяется как сталь, устойчивая к окислению и коррозии в агрессивных средах при термической обработке и полировке. Она также известна как нержавеющая сталь, потому что она содержит не менее 11% хрома, который предотвращает ржавление железа, а также обеспечивает термостойкость. Углерод, азот, кремний, сера, титан, медь и другие элементы содержатся в различных разновидностях нержавеющей стали. Кухонные инструменты, ножи, столы, посуда и все остальное, что соприкасается с едой, сделано из нержавеющей стали. Они также использовали в двигателях и машинах детали, подвергающиеся высоким нагрузкам, такие как стержни, листы и проволока.

Железо:

Железо — это химический элемент, обозначенный символом Fe. Он принадлежит к первому переходному ряду периодической таблицы и группе 8. Несмотря на то, что это был очень старый металл в «железном веке», он все еще имеет множество современных применений. Железо является наиболее широко используемым и наименее дорогим металлом на планете. Чугун, чугун и кованое железо — это три типа железа, которые можно найти.

Подробнее: Знакомство с процессами промышленной обработки металлов

Чугун:

Это вид железа, который используется в качестве сырья для производства других черных металлов, включая чугун, кованое железо и сталь. Плавка необработанных железных руд в доменной печи производит эти утюги. Вместе с кремнеземом и другими заполнителями чугун имеет очень высокое содержание углерода — 3,8–4,7%. В результате он чрезвычайно хрупок и имеет лишь несколько применений в качестве материала. Это железо обычно находится в электродуговой печи, которая используется для производства стали.

Чугун:

Чугун производится путем плавления чугуна, кокса и известняка в вагранке. Это основной источник железа и углерода. Чугун имеет процент углерода в диапазоне от 1,7 процента до 4,5 процента. Также присутствуют небольшое количество кремния, марганца, фосфора и серы. Его нельзя использовать в секциях, чувствительных к ударам, потому что это хрупкий материал. Чугун обладает прекрасными литейными качествами, а также большой прочностью, износостойкостью и приемлемой стоимостью.

Кованое железо:

В отличие от чугуна, эти типы металлов представляют собой сплавы железа с очень низким процентным содержанием углерода, примерно 0,08 процента. Кованое железо обладает различными механическими свойствами, включая ударную вязкость, пластичность и коррозионную стойкость. Кроме того, они легко свариваются, но их труднее сваривать электрическим током. Небольшие количества силикатного шлака отлиты в нити из этих металлов, которые представляют собой металлы высокой чистоты. Для кузнечных работ, таких как ковка, присутствие шлака может быть выгодным. Ограждения, садовая мебель и ворота — это лишь некоторые из вещей, сделанных из них.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подробнее: Кованое железо

Алюминий:

Алюминий — это металл с атомным номером 13 и символом Al. Это легкий голубовато-белый металл с удельным весом 2,7 и температурой плавления 658 градусов по Цельсию. Плотность металла составляет около одной трети плотности стали, что делает его менее плотным, чем другие популярные металлы. Этот металл в чистом виде был бы слабым и кашеобразным для большинства применений, но при смешивании с незначительным количеством других сплавов он становится прочным и жестким. В результате его можно было штамповать, формовать, вытягивать, точить, отливать, выковывать и, наконец, отливать под давлением. Он обладает высокой электропроводностью, что является важным качеством для воздушных кабелей. Из этого материала также изготавливают детали для самолетов и автомобилей.

Подробнее: Термическая обработка алюминия и алюминиевых сплавов

Медь:

Медь — это химический элемент с атомным номером 29 и символом Cu. Это красновато-коричневый металл, мягкий, ковкий и пластичный. Он имеет удельный вес 8,9 и температуру плавления 1083°C. Медь не находится в чистом виде под землей. Обладает отличной электропроводностью. Литье, ковка, прокатка и проволока — все это варианты металла. Он широко используется в производстве электрических проводов и проводов, а также электроприборов и оборудования, гальванопластики и гальваники, чеканки монет и домашней утвари.

Подробнее: Термическая обработка меди и медных сплавов

Латунь:

Латунь — это наиболее широко используемый сплав меди и цинка в современном мире. Доступны различные сорта латуни, в зависимости от соотношения меди и цинка. Качества латуни можно резко изменить, введя небольшое количество других элементов, которые могут быть механическими, электрическими или химическими. Латунь более прочна, чем медь, хотя имеет меньшую тепло- и электропроводность. Они чрезвычайно устойчивы к воздушной коррозии и просты в пайке. Могут быть обнаружены замки, шестерни, приводы, клапаны и другие часто используемые предметы.

Бронза:

Бронза — это термин, используемый для описания сплавов меди и олова. От 75 до 95 процентов меди и от 5 до 25 процентов олова являются наиболее полезными пропорциями. Эти металлы довольно твердые, обладают высокой стойкостью к поверхностному износу, легко поддаются формованию или прокатке в проволоку, стержни и листы. Бронзы превосходят латуни, потому что они имеют лучшую коррозионную стойкость. Бронза также более плавится, а это означает, что ее легче расплавить и, следовательно, легче отлить. Трубная арматура, насосы, шестерни, корабли и лопасти турбин изготавливаются из алюминиевых бронз, которые отливаются или куются.

Подробнее: Разница между цветными и черными металлами

Кобальт:

Химический элемент кобальт имеет символ Co и атомный номер 27. Его физические свойства идентичны свойствам железа с добавлением никеля. Кобальт — прочный, блестящий металл серебристо-серого цвета, получаемый методом восстановительной плавки. Кобальт можно найти в растениях и животных, а также в воздухе, воде, почве и горных породах. Переносимая ветром пыль или дождевая вода также могут смыть богатую кобальтом почву и камни, что позволит им проникнуть в другие места обитания. Его содержат многие сплавы, в том числе используемые для создания деталей авиационных двигателей, газовых турбин, быстрорежущей стали.

Периодическая таблица металлов:

Магний:

Магний, обычно известный как Mg, представляет собой химический элемент с атомным номером 12 и символом Mg. Это глянцевое серое твердое вещество с множеством общих физических и химических свойств. Это самый легкий металл, предел прочности литого металла на разрыв 910 кг/см2. Эти виды металлов прочнее алюминия и легко поддаются механической обработке. Они также допускают полировку под буферным кругом. Из-за его низкой плотности 1,74 его предпочитают, когда приоритетом является потеря веса. Из этих металлов изготавливают листы, проволоку, прутки, трубы и другие изделия.

Подробнее: Различные типы цветных металлов и их применение

Кремний:

Кремний имеет символ Si и атомный номер 14 и является химическим элементом. Это голубовато-серый металл, твердый, хрупкий и твердый. Только кислород превосходит кремний как второй по распространенности элемент в земной коре. Он имеет температуру плавления 1414 градусов по Цельсию и температуру кипения 3265 градусов по Цельсию. Из-за использования хорошо зарекомендовавших себя процедур обработки он стоит недорого. Его можно найти в плитах динамо и трансформаторов, блоках двигателей, головках цилиндров, а также при изготовлении станков и в других местах.

Серебро:

Серебро имеет атомный номер 47 и обозначается символом Ag. Это мягкий, белый, глянцевый переходный металл с самой высокой электропроводностью и теплопроводностью среди всех переходных металлов. Это свободная самородная форма самородного серебра, которая в чистом виде встречается в земной коре. Это золотой сплав с добавлением нескольких других металлов. Серебро традиционно считалось ценным металлом, и многие инвестиционные монеты сделаны из него. Серебро используется в солнечных батареях, очистке воды, ювелирных изделиях, дорогой столовой посуде и посуде, а также в наличных деньгах. Из его смесей также изготавливают фото- и рентгеновскую пленку.

Золото:

Золото является переходным металлом, что означает, что оно находится в той же колонке, что и серебро и медь в периодической таблице. Его атомный номер 79, и он представлен символом Au. В чистом виде золото представляет собой ослепительный, светло-оранжево-желтого оттенка, плотный, мягкий, ковкий и пластичный металл. Золото — один из древнейших металлов, известных человечеству, он был открыт египтянами. Он также исторически служил символом процветания и красоты. Золото — редкий материал, который на протяжении всей истории использовался для изготовления монет, ювелирных изделий и других произведений искусства.

Никель:

Эти типы металлов имеют свой химический элемент с атомным номером 28 и символом Ni. Это серебристо-белый металл, который можно отполировать до блеска. Он имеет удельный вес 8,85 и температуру плавления 1452°C. Кроме того, он почти такой же твердый, как мягкая сталь. Он обладает довольно гибкими свойствами, когда в нем мало углерода. Он менее пластичен, чем мягкая сталь, однако при низком содержании магния пластичность резко улучшается. Он обычно используется в качестве декоративного и антикоррозионного покрытия для других металлов, таких как сталь, медь, латунь и т. д.

Подробнее: Понимание процесса обработки и станка

Свинец:

Свинец — это химический элемент с атомным номером 82 и символом Pb. Он тяжелее большинства обычных материалов и имеет более высокую плотность. Эти металлы более мягкие и пластичные, а также имеют более низкую температуру плавления. Он имеет удельный вес 1,36 и температуру плавления 326°C. Это голубовато-серый металл с удельным весом 1,36. Поскольку это мягкий металл, его легко резать лезвием. Также не хватает упорства. Свинец обычно используется для изготовления припоев, а также для покрытия резервуаров с кислотой, цистерн и водопроводных труб, а также для покрытия электрических кабелей.

Олово:

Химический символ олова — Sn, а его атомный номер — 50. Олово — серебристый металл с легким желтым оттенком. Олово достаточно мягкое, чтобы резать его с небольшим усилием, а полоску олова можно легко согнуть вручную. Это блестящий белый металл, мягкий, ковкий и пластичный. Металл можно очень просто раскатать в очень тонкий лист. Олово обычно используется для изготовления тонкого припоя для основных сплавов, в качестве защитного покрытия для железных и стальных листов, а также для производства оловянной фольги для влагонепроницаемой упаковки.

Цинк:

Цинк — это химический элемент с символом Zn и атомным номером 30. Когда окисление не происходит, цинк представляет собой хрупкий металл серебристо-коричневого цвета. Цинк имеет удельный вес 7,1 и температуру плавления 420°C. Эти типы металлов используются для покрытия стальных листов при производстве оцинкованного железа из-за их высокой устойчивости к воздушной коррозии. Цинк скатывается в листы и используется, среди прочего, в качестве кровельного покрытия и влагонепроницаемой, неагрессивной облицовки контейнеров. Другие известные применения цинка включают изготовление латуни и литье под давлением на основе цинка.

Титан:

Этот тип металла также имеет символ Ti и атомный номер 22. Титан — красивый переходный металл с серебристым оттенком, низкой плотностью, большой прочностью и коррозионной стойкостью, который можно найти в природе. Это легкий, высокопрочный металл с низкой коррозией, который используется в качестве сплава в деталях высокоскоростной авиации. Титан можно комбинировать с другими элементами, такими как железо, алюминий и другие металлы, для создания прочных и легких сплавов для использования в аэрокосмической, автомобильной, мобильной и других областях.

Вольфрам:

Химический элемент вольфрам имеет символ W и атомный номер 74. Это необычный металл, встречающийся в природе в виде соединений с другими элементами на Земле. Вольфрам имеет наибольшую температуру плавления 3422 градуса по Цельсию и самую высокую температуру кипения 5930 градусов по Цельсию. Плотность этих металлов составляет 19,25 грамма на кубический сантиметр, что соответствует урану и золоту. Вольфрам используется в различных сплавах и имеет широкий спектр применения. Лампы накаливания, рентгеновские трубки, электроды для газовой сварки, суперсплавы и радиационная защита — все это примеры типичных применений.

Приведенное выше объяснение относится к наиболее распространенным типам металлов, используемых сегодня в промышленности. Я надеюсь, что вы найдете эту статью интересной, если да, пожалуйста, поделитесь ею с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся!

 

 

 

Чугун и его виды

Что такое чугун?

Чугун – это сплав железа с содержанием углерода более 2%.

Они также содержат небольшое количество других материалов, таких как кремний, сера, марганец и фосфор.

Обычно состоит из сплавов углерода и железа.

Они являются наименее дорогими из всех металлов и имеют больший ресурс, чем алюминий.

Что делает чугун важным материалом?

1. Это дешевое металлургическое вещество.
2. Хорошая механическая жесткость и хорошая прочность на сжатие.
3. Легкость литья.
4. Хорошая обрабатываемость может быть достигнута при выборе подходящего состава.

Composition :

• Carbon – 3.0 to 4.0%
• Silicon – 1. 0 to 3.0%
• Manganese – 0.5 to 1.0%
• Sulphur – upto 0.1%
• Phosphorus – upto 1.0%

Влияние скорости охлаждения на свойства :

 

Типы :

1. Серый (общего назначения)
2. Белый (твердо- и износостойкий)
3. 40014
4. Сфероидальный графит (некоторая пластичность)

1. Серый чугун:

Это самый дешевый и самый распространенный тип чугуна.

Это сплав углерода и кремния с железом.

Композиция:

• Углерод — от 2,5 до 4%
• Марганец — от 0,4 до 1%
• Сера — от 0,02 до 0,15%
• Силикон — с 1 до 3%
• — 0,15
• — 1-3%
• .0014
• Осталось железо.

Характеристики:

1. Хорошая прочность на сжимание
2. Хорошая устойчивость к устойчивости и устойчивости к носу
3. .

Области применения:

Типичные области применения включают;

Корпуса станков, блоки двигателей, цилиндры двигателей, тормозные барабаны, кулачковые валы, трубы и фитинги, бытовая и сельскохозяйственная техника и т. д.

2. Белый чугун

Белый чугун получил свое название из-за того, что поверхность его излома имеет белый или серебристый цвет.

Composition:

• Carbon – 1.8 to 3%
• Manganese – 0.25 to 0.8%
• Sulphur – 0.10 to 0.30%
• Silicon – 0.5 to 1.9%
• Phosphorous – 0.05 to 0.2%
• Remaining железо.

Характеристики:

1. Твердый и хрупкий
2. Высокая стойкость к истиранию
3. Высокая прочность на растяжение и низкая прочность на сжатие

Области применения:

Типичные области применения включают;

Производство ковких материалов, валков, износостойких пластин, футеровок насосов, шариков;

Используется для нижнего литья и в местах, где требуется твердое покрытие, например, на внешней поверхности автомобильных колес.

3. Ковкий чугун:

Это чугун, подвергнутый термообработке, что придает ему значительную пластичность и ковкость.

Состав:

• Углерод — от 2,0 до 3,0%
• Марганец — от 0,2 до 0,6%
• Сера — 0,10%
• Кремний — от 0,6 до 1,3%
• Фосфор — 0,15%
• .

Характеристики :

1. Хорошая пластичность и обрабатываемость
2. Высокий предел текучести и предел прочности при растяжении
3. Отличная ударная вязкость
4. Не такая хрупкая, как серый чугун
5. Высокий модуль Юнга и низкий коэффициент теплового расширения.
6. Хорошая износостойкость и способность гасить вибрацию
7. Отличная обрабатываемость

Области применения:

Широко используются в автомобильной промышленности. шестерни трансмиссии и дверные петли.

4. Сфероидальный графит или чугун с шаровидным графитом

Сфероидальный графит (SG) известен также как «железо с шаровидным графитом» или «ковкий чугун».