Контрольная работа по дисциплине "Строительство"

Ковка  — это вид  обработки давлением, при котором  заготовка деформируется универсальным  инструментом простой формы, например плоскими бойками. Нагретую до ковочной температуры заготовку  устанавливают  на нижний боек , а верхним бойком  ее деформируют до нужных размеров. Для ковки характерно свободное или почти свободное течение металла в направлении, перпен­дикулярном движению инструмента.

Ковку применяют для изготовления фасонных поковок деталей машин  практически из всех деформируемых  сталей и сплавов массой от нескольких граммов до сотен тонн. Мелкие поковки изготовляют ручной ковкой, средние и крупные — машинной.

Объемная штамповка . Сущность этого вида обработки заключается в деформировании заготовки в полости между половинами  и штампа; эту полость металл заготовки заполняет при сближении половин. Форма полости штампа соответствует форме будущей поковки, что обеспечивает высокую точность последней. Исходной заготовкой служит, как правло, продукция, полученная прокаткой и разделенная предварительно на мерные части. Объемную штамповку осуществляют на молотах, прессах и специализированных машинах. Пользуясь этим видом обработки, изготовляют коленчатые валы, шестерни, турбинные лопатки, кронштейны и другие детали машин в массовом и серийном производстве.

Листовая штамповка . Этот вид обработки давлением характеризуется тем, что в качестве исходной заготовки используют лист, полосу или ленту, которую деформируют в специальном инструменте — штампе. Основными частями штампа являются пуансон и матрица . Штампы устанавливают, как правило, на кривошипных листоштамповочных и реже — гидравлических прессах различной мощ­ности. Листовой штамповкой изготовляют достаточно точные и прочные детали машин или заготовки для них при минимальном расходе металла. В большинстве случаев штамповка выполняется без нагрева металла, поэтому полученная продукция отличается малой шероховатостью поверхности и повышенной прочностью. Процесс листовой штамповки легко автоматизируется — производительность листоштамповоч­ных автоматов достигает нескольких сотен деталей в минуту.

Вопрос №4:Что такое  твёрдость металлов?Изложите методы определения твёрдости металла по Бринелю,Роквеллу.

Ответ№4:  Твердость металла это сопротивление металла вдавливанию. Она зависит от прочности и пластичности металла. Показателем твердости металла является число твердости, определяемое путем вдавливания. Существуют различные методы для определения тв-сти металла. По методу Бринелля, производят измерение отпечатка на исследуемой поверхности, который был выдавлен шариком из закаленной стали. По методу Роквелла отпечаток делают алмазным конусом, или алмазной пирамидой по методу Виккерса. Методом Шора тверд. определяется по высоте отскакивания стального шарика от изучаемой поверхности. Существует и ультразвуковой метод измерения твердости металла. В соответствии с разными методиками определения твердости металла, число твердости обозначается HB (метод Бринелля), HV (метод

Сущность метода заключается  во вдавливании шарика (стального  или из твердого сплава) в образец (изделие) под действием силы, приложенной  перпендикулярно поверхности образца  в течение определенного времени, и измерении диаметра отпечатка  после снятия силы.

Твердость по Бринеллю обозначают символом НВ или HBW:

НВ - при применении стального  шарика (для металлов и сплавов  твердостью менее 450 единиц);

HBW - при применении шарика  из твердого сплава (для металлов  и сплавов твердостью более  450 единиц).

Символу НВ (HBW) предшествует чистовое значение твердости из тpex значащих цифр, а после символа указывают диаметр шарика, значение приложенной силы (в кгс), продолжительность выдержки, если она отличается от 10 до 15 с.

Примеры обозначения:

250 НВ 5/750 - твердость по  Бринеллю 250, определенная при применении  стального шарика диаметром 5 мм при силе 75 кгс (7355 Н) и  продолжительности выдержки от 10 до 15 с;

575 HBW 2,5/187,5/30 - твердость по  Бринеллю 575, определенная при применении  шарика из твердого сплава  диаметром 2,5 мм при силе 187,5 кгс  (1839 Н) и продолжительности выдержки 30 с. 

При определении твердости  стальным шариком или шариком  из твердого сплава диаметром 10 мм при  силе 3000 кгс (29420 Н) и продолжительности  выдержки от 10 до 15 с твердость по Бринеллю обозначают только числовым значением твердости и символом НВ или HBW.

Пример обозначения: 185 НВ, 600 HBW.

Метод Виккерса. Метод измерения твердости черных и цветных металлов и сплавов при нагрузках от 9,807 Н (1 кгс) до 980,7 Н (100 кгс) по Виккерсу регламентирует ГОСТ 2999 - 75* (в редакции 1987 г.).

Измерение твердости основано на вдавливании алмазного наконечника  в форме правильной четырехгранной пирамиды в образец (изделие) под  действием силы, приложенной в  течение определенного времени, и измерении диагоналей отпечатка, оставшихся на поверхности образца  после снятий нагрузки.

Твердость по Виккерсу при условиях испытания - силовое воздействие 294,2 Н (30 кгс) и время выдержки под нагрузкой 10 ... 15 с, обозначают цифрами, характеризующими величину твердости, и буквами HV.

Пример обозначения: 500 HV - твердость по Виккерсу, полученная при силе 30 кгс и времени выдержки 10 ... 15 с

При других условиях испытания  после букв HV указывают нагрузку и время выдержки.

Пример обозначения: 220 HV 10/40 - твердость по Виккерсу, полученная при силе 98,07 Н (10 кгс) и времени выдержки 40 с.

Общего точного перевода чисел твердости, измеренных алмазной пирамидой (по Виккерсу), на числа твердости по другим шкалам или на прочности при растяжении не существует. Поэтому следует избегать таких переводов, за исключением частных случаев, когда благодаря сравнительным испытаниям имеются основания для перевода.

Метод Роквелла. Метод измерения твердости металлов и сплавов по Роквеллу регламентирует ГОСТ 9013 - 59* (в редакции 1989 г.).

Сущность метода заключается  во внедрении в поверхность образца (или изделия) алмазного конусного (шкалы A, C, D) или стального сферического наконечника (шкалы В, Е, F, G, Н, К) под действием последовательно прилагаемых предварительной и основной сил и в определении глубины внедрения наконечника после снятия основной силы.

Твердость по Роквеллу обозначают символом HR с указанием шкалы твердости, которому предшествует числовое значение твердости из трех значащих цифр.

Пример обозначения: 61,5 HRC - твердость по Роквеллу 61,5 единиц по шкале C.

Вопрос№5:углеродистые стали  обыкновенного качества,их классификация,по группам и маркеровке.

Ответ№5: Углеродистые стали обыкновенного качества

Это наиболее дешевые стали. В них допускается повышенное содержание вредных примесей, а также  газонасыщенность и загрязненность неметаллическими включениями, так как они выплавляются по нормам массовой технологии.

Стали обыкновенного качества выпускают в виде проката (балки, прутки, листы, уголки, трубы, швеллеры и т. п.), а также поковок.

В зависимости от гарантируемых  свойств их поставляют трех групп: А, Б, В. Стали маркируют сочетанием букв Ст и цифрой (от 0 до 6), показывающей номер марки. Стали групп Б и В имеют перед маркой буквы Б и В, указывающие на их принадлежность к этим группам. Группа А в обозначении марки стали не указывается.

Степень раскисления обозначается добавлением индексов: в спокойных сталях — сп, полуспокойных — пс, кипящих — кп, например Ст.Зсп, БСт.пс, ВСт.Зкп.

Спокойными и полуспокойными производят стали Ст.1— Ст.6, кипящими Ст.1—Ст.4 всех трех групп. Сталь Ст.0 по степени раскисления не разделяется.

Сталь группы А поставляют с гарантированными механическими свойствами, химический состав не указывается.

Сталь группы Б поставляют с гарантированным химическим составом, механические свойства не гарантируются.

Сталь группы В поставляют с гарантированными механическими свойствами и химическим составом с нормами для аналогичных сталей групп А и Б.

Углеродистые стали обыкновенного  качества (всех трех групп) предназначены  для изготовления различных слабонагруженных деталей машин и приборов. Этим сталям, обладающим хорошими технологическими свойствами, отдают предпочтение в тех случаях, когда работоспособность конструкций определяется жесткостью, а прочность их благодаря значительным геометрическим размерам заведомо обеспечивается.

 

 

 

Классификация и маркировка стали. Химический состав.

 Сталями принято называть  сплавы железа с углеродом,  содержащие до 2,14% углерода. В зависимости  от химического состава различают  стали углеродистые (ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75) и легированные (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79).

В свою очередь углеродистые стали могут быть:

малоуглеродистыми, т. е. содержащими углерода менее 0,25%;

среднеуглеродистыми, содержание углерода составляет 0,25-0,60%

высокоуглеродистыми, в которых концентрация углерода превышает 0,60%

 Легированные стали  подразделяют на:

низколегированные содержание легирующих элементов до 2,5%

среднелегированные, в их состав входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;

высоколегированные, которые содержат свыше 10% легирующих элементов.

 Назначение 

 Конструкционные, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий.

 Инструментальные, из  которых изготовляют режущий,  мерительный, штамповый и прочие  инструменты. Эти стали содержат  более 0,65% углерода.

 С особыми физическими  свойствами, например, с определенными  магнитными характеристиками или  малым коэффициентом линейного  расширения: электротехническая сталь,  суперинвар.

 С особыми химическими  свойствами, например, нержавеющие,  жаростойкие или жаропрочные  стали. 

 Качество в зависимости  от содержания вредных примесей: серы и фосфора-стали подразделяют  на:

 Стали обыкновенного  качества, содержание до 0.06% серы  и до 0,07% фосфора. 

Качественные - до 0,035% серы и  фосфора каждого отдельно.

Высококачественные - до 0.025% серы и фосфора.

Особовысококачественные, до 0,025% фосфора и до 0,015% серы.

 Степень раскисления по степени удаления кислорода из стали, т. е. По степени её раскисления, существуют:

спокойные стали, т. е., полностью  раскисленные; такие стали обозначаются буквами "сп" в конце марки (иногда буквы опускаются);

кипящие стали - слабо раскисленные; маркируются буквами "кп";

олуспокойные стали, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими; обозначаются буквами "пс".

 Сталь обыкновенного  качества подразделяется еще  и по поставкам на 3 группы:

сталь группы А поставляется потребителям по механическим свойствам (такая сталь может иметь повышенное содержание серы или фосфора);

сталь группы Б - по химическому составу;

сталь группы В - с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.

 В зависимости от  нормируемых показателей (предел  прочности, относительное удлинение,  предел текучести, изгиб в холодном  состоянии) сталь каждой группы  делится на категории, которые  обозначаются арабскими цифрами.3

 Конструкционные стали 

 Нелегированные конструкционные  стали обыкновенного качества 

 Обозначают по ГОСТ 380-94 буквами "Ст" и условным номером марки (от 0 до 6) в зависимости от химического состава и механических свойств. Чем выше содержание углерода и прочностные свойства стали, тем больше её номер. Буква "Г" после номера марки указывает на повышенное содержание марганца в стали. Перед маркой указывают группу стали, причем группа "А" в обозначении марки стали не ставится. Для указания категории стали к обозначению марки добавляют номер в конце соответствующий категории, первую категорию обычно не указывают.

 Например:

 Ст1кп2 - углеродистая сталь  обыкновенного качества, кипящая,  № марки 1, второй категории,  поставляется потребителям по  механическим свойствам (группа  А);

 ВСт5Г - углеродистая  сталь обыкновенного качества  с повышенным содержанием марганца, спокойная, № марки 5, первой  категории с гарантированными  механическими свойствами и химическим  составом (группа В);

 Вст0 - углеродистая сталь  обыкновенного качества, номер марки  0, группы Б, первой категории (стали марок Ст0 и Бст0 по степени раскисления не разделяют).

 Обозначение стали  Содержание углерода 

 Ст0 < 0.23%,

 Ст1 0.06 - 0.12%,

 Ст2 0.09 - 0.15%,

 Ст3 0.14 - 0.22%,

 Ст4 0.18 - 0.27%,

 Ст5 0.28 - 0.37%,

 Ст6 0.38 - 0.49%.

Нелегированные конструкционные  качественные стали 

 В соответствии с  ГОСТ 1050-88 эти стали маркируются  двухзначными числами, показывающими  среднее содержание углерода  в сотых долях процента: 05 ; 08 ; 10 ; 25 ; 40 и т.д. Так сталь с содержанием углерода 0.07 - 0.14% обозначается 10, сталь с содержанием углерода 0.42 - 0.50% - 45, а сталь с углеродом 0.57 - 0.65% - 60. При этом для сталей с C < 0.2%, не подвергнутых полному раскислению, в обозначение добавляются буквы кп (для кипящей стали) и пс (для полуспокойной). Для спокойных сталей буквы в конце их наименований не добавляются. Например, 08кп, 10пс, 15, 18кп, 20 и т.д. Буква Г в марке стали указывает на повышенное содержание марганца. Например: 14Г, 18Г и т.д. Качественные стали с повышенными свойствами, используемые для производства котлов и сосудов высокого давления, обозначают по ГОСТ 5520-79 добавлением буквы К в конце наименования стали: 15К, 18К, 22К.

Конструкционные легированные стали 

 В соответствии с  ГОСТ 4543-71 наименования таких сталей  состоят из цифр и букв. Первые  цифры марки обозначают среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента. Буквы указывают на основные легирующие элементы, включенные в сталь (см. таблицу 2, нержавеющие стали.) Цифры после каждой буквы обозначают примерное процентное содержание соответствующего элемента, округленное до целого числа , при содержании легирующего элемента до 1.5% цифра за соответствующей буквой не указывается. Например, сталь состава C 0.09 - 0.15%, Cr 0.4 - 0.7%, Ni 0.5 - 0.8% называется 12ХН, а сталь состава C 0.27 - 0.34%, Cr 2.3 - 2.7%, Mo 0.2 - 0.3%, V 0.06 - 0.12% - 30Х3МФ. Для того, чтобы показать, что в стали ограничено содержание серы и фосфора (S < 0.03%, P < 0.03%) и сталь относится к группе высококачественных в конце ее обозначения ставят букву А. Особовысококачественные стали, подвергнутые электрошлаковому переплаву, обеспечивающему эффективную очистку от сульфидов и оксидов, обозначают добавлением через тире в конце наименования стали буквы Ш. Например: 12Х2Н4А, 15Х2МА, 18ХГ-Ш, 20ХГНТР-Ш и др.