Скачать реферат черные металлы. Черные металлы в конструкциях РЭС

Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск

Промышленность и Производство Металлургия

Черные металлы в конструкциях РЭС

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ Индивидуальное задание по материаловедению На тему Черные металлы в конструкциях РЭС Студента 2-го курса Факультета РТС Группы РК-1-01 Якушев Николай. Преподователь: Ахмадьярова Д.И.1. Понятие черных металлов. В понятие черных металлов входят все металлические материалы содержащие железо: стали, чугуны и др. Черным металлам характерны такие свойства как тепло- и электропроводность, кристаллическая структура, магнитные свойства (производятся специальные трансформаторные стали, ферриты и др.)3. Диаграмма Железо-Графит. Образование стабильной фазы графита в чугуне может происходить в результате непосредственного выделения его из жидкого раствора или вследствие распада предварительно образовавшегося цементита. Процесс образования в чугуне (стали) графита называют графитизацией. Диаграмма состояния стабильного равновесия показана на рис.87 (штриховые линии соответствуют выделению графита, а сплошные – выделению цементита). В стабильной системе при температурах, соответствующих линии C'D', кристаллизуется первичный графит. При температуре 1153 град С (линия E'C'F') образуется графитная эвтектика: аустенит графит. По линии E'S' выделяется вторичный графит, а при температуре 738 град С (линия P'S'K') образуется эвтектоид, состоящий из феррита и графита. Вероятность образования в жидкой фазе метастабильного цементита, содержащего 6,67% С, значительно больше, чем графита, состоящего только из атомов углерода. Графит образуется при очень малой скорости охлаждения, когда степень переохлаждения жидкой фазы невелика. Ускоренное охлаждение частично или полностью останавливает кристаллизацию графита и способствует образованию цементита. При охлаждении жидкого чугуна ниже 1147 град С образуется цементит. В жидком чугуне присутствуют различные включения (графит, SiO2 ,Al2O3 и др.). Эти частицы облегчают образование и рост графитных зародышей. При наличии готовых зародышей процесс образования графита может протекать и при температурах, лежащих ниже 1147 град С. Этому же способствует легирование чугуна Si, который вызывает процесс графитизации. При последующем медленном охлаждении возможно выделение графита из аустенита и образование эвтектоидного графита в интервале 738-727 град С. 4. Виды термообработки. Упрочнению термической обработкой подвергаются до 8-10% общей выплавки стали в стране. В машиностроении объем термического передела составляет до 40% стали, потребляемой этой отраслью. Основными видами термической обработки являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Отжиг первого рода в зависимости от исходного состояния стали и температуры его выполнения может включать процессы гомогенизации, рекристаллизации, снижения твердости и снятия остаточных напряжений. Характерная особенность этого вида отжига в том, что указанные процессы происходят независимо от того, протекают ли в сплавах при этой обработке фазовые превращения или нет. Поэтому отжиг первого рода можно проводить при температурах выше и ниже температур фазовых превращений (критических точек А1 и А2 на рис.

87) Высокий отпуск. После горячей механической обработки сталь чаще имеет мелкое зерно и удовлетворительную микроструктуру, поэтому не требуется фазовой перекристаллизации (отжига). Но в следствии ускоренного охлаждения после прокатки или другой горячей обработки легированные стали имеют неравновесную структуру – сорбит, троостит, буйнит или мартенсит – и, как следствие этого высокую твердость. Для снижения твердости сортовой прокат подвергают высокому отпуску при 650 – 700 гр С (несколько ниже точки А1) в течение 3 – 15 часов и последующему охлаждению. При нагреве до указанных температур происходит распад мартенсита и/или бейнита, коагуляция и сфероидизация карбидов в итоге снижается твердость. Углеродистые стали подвергают высокому отпуску в тех случаях, когда они предназначаются для обработки резанием, холодной высадке или волочения. Отжиг для снятия остаточных напряжений. Этот вид отжига применяют для отливок, сварных изделий, деталей после обработки резанием и др., в которых в процессе предшествующих технологических операций из-за неравномерного охлаждения, неоднородной пластической деформации и т. п. возникли остаточные напряжения. Отжиг второго рода заключается в нагреве стали до температур выше точек Ас1 или Ас3, выдержке и, как правило, последующем медленном охлаждении. В процессе нагрева и охлаждения протекают фазовые превращения, определяющие структуру и свойства стали. После отжига сталь имеет низкую твердость и прочность при высокой пластичности. В большинстве случаев отжиг является подготовительной термической обработкой; отжигу подвергают отливки, поковки, сортовой и фасонный прокат, трубы, горячекатаные листы и т. д. 5. Кодирование черных металлов. Углеродистые конструкционные стали. Стали обыкновенного качества (ГОСТ 380 – 88). Углеродистую сталь обыкновенного качества изготовляют следующих марок:Марка Ст0 Ст1 Ст2 Ст3 Ст4 Ст5 Ст6 С, % 0,23 0,06- 0,09- 0,14- 0,18- 0,28- 0,28 0,12 0,15 0,22 0,27 0,37 0,49 M ,% ---- 0,25- 0,25 0,3- 0,4- 0,5- 0,5 0,5 0,5 0,65 0,7 0,8 0,8 Буквы в марке стали обозначают , цифры – условный номер марки (с увеличением номера возрастает содержание углерода), кроме того, ГОСТ предусматривает стали с повышенным содержанием марганца (0,8-1,1%) – Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст5Гпс. В зависимости от условий и степени раскисления различают стали: 1. спокойные "сп" (Ст1сп, Ст2сп и тд.); 2. полуспокойные "пс" (Ст1пс, Ст2пс и тд.); 3. кипящие "кп" (Ст1кп, Ст2кп и тд.). Стали обыкновенного качества, особенно кипящие , наиболее дешовые. В процессе выплавки они наименее очищаются от вредных примесей. Массовая доля серы должна быть не более 0,05%, фосфора не более 0,04%, а азота не более 0,08%. С повышением условного номера марки стали возрастает предел прочности и текучести и снижается пластичность. Качественные углеродистые стали. Эти стали (ГОСТ 1050-74) выплавляют с соблюдением более строгих условий в отношеняи состава шихты и ведения плавки и разливки. К ним предъявляют более высокие требования по химическому составу и структуре. Качественные углеродистые стали маркируют цифрами 08, 10, 15, 20, , 85, которые указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Низкоуглеродистые стали (содержание углерода не более 0,25%) 05кп, 08, 07кп, 10, 10кп обладают невысокой прочностью и высокой пластичностью. Эти стали без термической обработки применяют для малонагруженных деталей. Тонколистовую, холоднокатаную сталь используют для холодной штамповки изделий. Среднеуглеродистые стали (0,3-0,5% С) 30,35,40,45,50,55 применяют после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для самых разнообразных деталей во всех отраслях машиностроения. Стали с высоким содержанием углерода (0,6-0,85 % С) 60, 65,70, 80,85 обладают повышенной прочностью, износостойкостью и упругими свойствами; применяют их после закалки и отпуска и поверхностной закалки для деталей, работающих в условиях трения при наличии высоких статических вибрационных нагрузок. 6. Влияние легирующих элементов. Влияние кремния и марганца. Содержание кремния в углеродистой, хорошо раскисленной стали в качестве примеси обычно не превышает 0,37%, а марганца – 0,8%. Кремний, дегазируя металл, повышает плотность слитка. Кремний, остающийся после раскисления в твердом растворе, сильно повышает предел текучести. Это снижает способность стали к вытяжке и особенно к холодной высадке. В связи с этим в сталях, предназначенных для холодной штамповки и холодной высадки, содержание кремния должно быть сниженным. Марганец заметно повышает прочность, практически не снижая пластичности и резко уменьшая красноломкость стали, т.е. хрупкость при высоких температурах, вызванную влиянием серы. Легирование хромистой стали ванадием 0.1 – 0.2% улучшает механические свойства, такие стали менее склонны к перегреву. Содержание малибдена в стали повышает ее термоустойчивость. Примеси титана в стали повышает ее прочностные характеристики. Примеси алюминия - влияют на магнитные свойства.7. Применение черных металлов в РЭС. В РЭС технологической переработке подвергают металлические материалы в виде: - листа для изготовления шасси, панелей, кожухов, корпусов, отражателей антенн; - прута для изготовления для изготовления деталей стаканчатой формы, винтов, гаек, заклепок и др. - профильного проката для изготовления этажерок, рам, направляющих, каркасов, ферм, консолей и т.д. - проката трубчатой формы для изготовления волноводных каналов - порошков для изготовления деталей небольших размеров: вкладышей, экранов, шайб, деталей коробчатой формы, магнитов. - Чушки для изготовления различных деталей литьем: радиаторов, волноводных каналов, деталей коробчатой формы. По химическому составу металлические материалы делят на черные и цветные. Черные металлические материалы – это железо и его сплавы. Для конструкционных деталей используют сплавы на основе железа. Они делятся на стали (содержание С менее 2,14%) и твердые сплавы. - сталь углеродистая общего назначения для изготовления заклепок, крепежа, ручек, рычагов, элементов замка, штырей, шпилек; - сталь углеродистая качественная конструкционная для изготовления заклепок, крепежа, деталей коробчатой формы получаемых глубокой вытяжкой; - сталь рессорно-пружинная для изготовления пружинных деталей; - сталь легированная конструкционная для изготовления зубчатых колес, крепежа, пружин, валов, осей, втулок; - сталь рессорно-пружинная легированная для изготовления высококачественных пружин; - сталь повышенной и высокой обрабатываемости резанием для изготовления болтов, гаек, осей, валиков, шпилек; - сталь подшипниковая для изготовления элементов подшипников и деталей повышенной износоустойчивости, например, элементов осей, петель, подвижных втулок; - сплавы специального назначения: коррозионные, быстрорежущие, термостойкие и др.