Материаловедение и технологические процессы машиностроительного производства. Богодухов С.И - 52 стр.

UptoLike

52
Таблица 4.1 - Классификация ферритно-перлитных структур по деся-
тибальной шкале
Содержание, %
Содержание, %
Балл
перлита феррита
Балл
перлита феррита
1 100 0
6 50 50
2 95 5
7 35 65
3 85 15
8 20 80
4 75 25
9 5 95
5 65 35
10 0 100
4.6.2 Зависимость механических свойств углеродистых сталей от
содержания углерода
Изменение содержания углерода вызывает изменения в структуре ста-
ли, что, в свою очередь, оказывает определяющее влияние на свойства стали.
В соответствии с диаграммой состояния структура стали в равновесном
состоянии представляет собой смесь феррита и цементита, причем количест-
во цементита увеличивается пропорционально содержанию углерода. Феррит
малопрочен и пластичен, цементит твёрд и хрупок. Поэтому увеличение це-
ментита приводит к повышению твердости, прочности и снижению пластич-
ности.
На механические свойства заэвтектоидных сталей сильное влияние
оказывает вторичный цементит, образующий хрупкий каркас вокруг зерен
перлита. Под нагрузкой этот каркас преждевременно разрушается, вызывая
снижение прочности, пластичности. Из-за этого заэвтектоидные стали при-
меняют после специального отжига со структурой зернистого перлита, отли-
чающегося от пластинчатого перлита меньшей твердостью и большей пла-
стичностью.
Углерод изменяет технологические свойства стали: обрабатываемость
резанием, давлением, свариваемость. Увеличение содержания углерода ведет
к снижению обрабатываемости резанием. Лучшей обрабатываемостью реза-
нием обладают стали с содержанием 0,3 - 0,4 % С.
С увеличением содержания углерода снижается технологическая пла-
стичностьспособность деформироваться в горячем и, особенно, в холодном
состоянии. Для сложной холодной штамповки содержание углерода ограни-
чивается 0,1 %.
Углерод затрудняет свариваемость сталей. Хорошей свариваемостью
обладают низкоуглеродистые стали.
Для иллюстрации на рисунке 4.11 приведен график зависимости меха-
нических свойств стали от содержания углерода.
HB
М
Па
B
σ
2
мМДж
KCU
%
,
%
δ
Ψ
     Таблица 4.1 - Классификация ферритно-перлитных структур по деся-
тибальной шкале

                Содержание, %                           Содержание, %
  Балл                                 Балл
            перлита      феррита                     перлита     феррита
   1          100            0           6             50            50
   2           95            5           7             35            65
   3           85           15           8             20            80
   4           75           25           9              5            95
   5           65           35          10              0           100

     4.6.2 Зависимость механических свойств углеродистых сталей от
содержания углерода

      Изменение содержания углерода вызывает изменения в структуре ста-
ли, что, в свою очередь, оказывает определяющее влияние на свойства стали.
      В соответствии с диаграммой состояния структура стали в равновесном
состоянии представляет собой смесь феррита и цементита, причем количест-
во цементита увеличивается пропорционально содержанию углерода. Феррит
малопрочен и пластичен, цементит твёрд и хрупок. Поэтому увеличение це-
ментита приводит к повышению твердости, прочности и снижению пластич-
ности.
      На механические свойства заэвтектоидных сталей сильное влияние
оказывает вторичный цементит, образующий хрупкий каркас вокруг зерен
перлита. Под нагрузкой этот каркас преждевременно разрушается, вызывая
снижение прочности, пластичности. Из-за этого заэвтектоидные стали при-
меняют после специального отжига со структурой зернистого перлита, отли-
чающегося от пластинчатого перлита меньшей твердостью и большей пла-
стичностью.
      Углерод изменяет технологические свойства стали: обрабатываемость
резанием, давлением, свариваемость. Увеличение содержания углерода ведет
к снижению обрабатываемости резанием. Лучшей обрабатываемостью реза-
нием обладают стали с содержанием 0,3 - 0,4 % С.
      С увеличением содержания углерода снижается технологическая пла-
стичность – способность деформироваться в горячем и, особенно, в холодном
состоянии. Для сложной холодной штамповки содержание углерода ограни-
чивается 0,1 %.
      Углерод затрудняет свариваемость сталей. Хорошей свариваемостью
обладают низкоуглеродистые стали.
      Для иллюстрации на рисунке 4.11 приведен график зависимости меха-
нических свойств стали от содержания углерода.

                           σB                  KCU
                 HB       МПа                МДж ⋅ м − 2      Ψ δ
                                                               ,
                                                              % %
                                                                           52