Презентация на тему "Высокопрочные стали"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Высокопрочные стали

  Диаграмма конструкционной прочности НУС-низкоуглеродистые СУС-среднеуглеродистые ВУС-высокоуглеродистые МСС-мартенситностареющие ТМО-термомеханическая обработка СМЗ-сверхмелкое зерно МАС- метастабильное аустенитное состояние

• 
  Слайд 2

  Низкоуглеродистые стали с карбонитридным упрочнением

  С 0,1-0,2% Mn1,3-1,7% N 0,015-0,025% Cu0,15-0,3% V 0,1-0,2% Mo0,15-0,25% 14Г2АФ 12ГН2МФАЮ 14ХГН2МДАФ Термообработка Закалка + низкий отпуск

• 
  Слайд 3

  Среднеуглеродистые стали

  25Х2ГНТА 1500 МПА 30ХГСН2А 1750 МПА 40ХСН2МА 2000 МПА Термообработка Закалка + низкий отпуск

• 
  Слайд 4

  Высокоуглеродистые стали

  С 0,7-0,8 % Термообработка Закалка + низкий отпуск Предел прочности 1800-3000МПА

• 
  Слайд 5

  Мартенситно-стареющие стали

  Мартенситно-стареющие стали — это без углеродистые комплексно легированные сплавы на железной основе, у которых определенное сочетание легирующих элементов обеспечивает формирование в процессе соответствующей термической обработки пластичной матричной фазы — мартенсита замещения, армированной дисперсными высокопрочными, равномерно распределенными частицами интерметаллидныхфаз Термообработка- Закалка 900-1000С + Старение 500-600С σв = 1550-3000 МПа; σ0,2 = 1500-2950МПа;  δ =15-20%; ψ = 50-80 %; KCV =1,5-3 МДж/м2.

• 
  Слайд 6

  мартенситно-стареющие стали

   Большинство сталей создано на базе систем Fe—Ni— Mo, Fe—Ni—Со—Mo, Fe—Cr—Ni— Mo, Fe—Cr—Ni—Co—Mo. Н18К3М4Т 1550МПА Н18К9М5Т 1900МПА Н16К4М5Т2Ю 2050МПА Н17К10М2В10Т 2350МПА Н12К12М10Т103000МПА

• 
  Слайд 7

  Мартенситно-стареющие стали

    Мартенситно-стареющие стали обладают высокой конструкционной прочностью в интервале температур от криогенных до 500 oС Рекомендуются для изготовления корпусов ракетных двигателей, стволов артиллерийского и стрелкового оружия, корпусов подводных лодок, батискафов, высоконагруженных дисков турбомашин, зубчатых колес

• 
  Слайд 8

  Коррозионностойкие МСС

  08Х15н5д2т 03х12н8к5м3т 03х12н10д2тб Предел прочности 1350-1800МПА Предел текучести 1200-1700МПА

• 
  Слайд 9

  Стали с метастабилнымаустенитным состоянием

  25Н24М4 24Н21Г2С2М4 30Х10Г10 03Х14АГ12 Закалка 1000-1100С Деформация при 250-550С Предел прочности σв1500-2000МПА Относительное удлинение δ50-80%

• 
  Слайд 10

  Стали для холодной штамповки

• 
  Слайд 11
  
• 
  Слайд 12
  
• 
  Слайд 13

  Основные требования

  Высокая штампуемость Высокое качество поверхности Механические свойства минимальная твердость максимальная пластичность Структура металла средний размер зерна феррита мелкая структура перлита отсутствие разнозернистости и полосчатости

• 
  Слайд 14

  Требования по механическим свойствам

  Число текучести σт/σв =0,5-0,6 σв = 280–330 МПа δ =33 – 45% Твердость

• 
  Слайд 15

  Требования к структуре

  Среднее зерно феррита Мелкие выделения зернистого перлита Отсутствие карбидной сетки цементита третичного по границам зерен Отсутствие полосчатости структуры Отсутствие текстуры Отсутствие разнозернистости

• 
  Слайд 16

  Зерно феррита 6-8 балл (0,05...0,03 мм)

• 
  Слайд 17

  Термообработка

  Рекристаллизационный отжиг Т=650-680С Степень предшествующей деформации 30-50%

• 
  Слайд 18
  

  Крупное зерно феррита вызывает дефект поверхности типа «апельсиновая корка»

• 
  Слайд 19

  Дефект «апельсиновая корка»

• 
  Слайд 20

  Полосчатость структуры после прокатки

• 
  Слайд 21

  Текстура деформации

• 
  Слайд 22

  Фестоны

• 
  Слайд 23

  Стали для холодной штамповки(химический состав)

  Наибольшее влияние на повышение прочности оказывают C, Si, Mn, Al, Cr Снижают пластичность   Mn,  N,  S,  C,  P,  Si. Оптимальное содержание С 0,05-0,08%  Mn 0,3-0,5%  Si 0,04-0,05% S ,   не более 0,03% и P не более 0,015% Cr, Ni не более 0,04% Al 0,03-0,04% N не более 0,004—0,006  %

• 
  Слайд 24

  Группы вытяжки сталей для холодной штамповки

  Стальные листы для холодной штамповки в зависимости от максимально возможной степени деформации листа разделяют на следующие группы: - особо сложной вытяжки (ОСВ) - сложной вытяжки (СВ) - весьма глубокой вытяжки (ВГ), - глубокой вытяжки (Г), - нормальной вытяжки (Н).

• 
  Слайд 25

  Стали для холодной штамповки(основные марки)

• 
  Слайд 26

  Деформационное старение

• 
  Слайд 27
  

  Для устранения склонности к старению сталь микролегируют алюминием (0,02-0,05%) или ванадием (0,02-0,04%), связывающими азот, находящийся в твердом растворе и вызывающий деформационное старение, в нитриды A1N и VN. Стали 08Ю и 08Фкп нестареющие. а- стареющая б-нестареющая

• 
  Слайд 28

  Дрессировка стали

  а – после отжига б – после дрессировки в – после дрессировки и старения Для устранения эффекта деформационного старения холоднокатаный и отожженный лист перед деформацией подвергают дрессировке, т. е. небольшой пластической деформации со степенью обжатия 1—2 %

• 
  Слайд 29
  

  Для исключения деформационного старения после отжига холоднокатаный лист нередко подвергают дрессировке, т. е. небольшой пластической деформации (1—2 %). Вальцовка .

• 
  Слайд 30

  Двухфазные феррито-мартенситные стали (ДФМС)

  Для штамповки изделий, требующих повышенной прочности, применяют низколегированные «двухфазные стали» со структурой, ‘состоящей из высокопластичной ферритной матрицы и упрочняющей фазы мартенсита или бейнита в количестве 20—30 %.

• 
  Слайд 31

  Неполная закалка

  Такая структура получается в низкоуглеродистых (0,06—0,12 % С) низколегированных сталях (09Г2С, 09Г2, 16ГФР, 10Г2Ф, 12ХМ и др.) после закалки в воде из межкритического интервала температур (Ас1

• 
  Слайд 32
  

  После такой закалки сталь обладает высокой пластичностью, низким пределом текучести (менее 450 МПа) и высоким временным сопротивлением более 700 МПа. Это облегчает выполнение глубокой штамповки без образования трещин. 1 – сталь ДФМС 2 – сталь 08кп 3 – низколегированная сталь

• 
  Слайд 33
  

  В процессе штамповки за счет деформационного упрочнения (наклепа) механические свойства изделий из сталей ДФМС существенно повышаются

• 
  Слайд 34

  Высокопрочные стали в автомобилестроении

  03хгю 06хгсю 08г2сфб 12хм Термообработка Неполная закалка