МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

     САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ 

     СЕРВИСА И ЭКОНОМИКИ 
 

     ИНСТИТУТ  СЕРВИСА ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 

     КАФЕДРА «ГУМАНИТАРНЫХ, СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ И ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН» 
 

              Курсовая работа по дисциплине: 
 

     Материаловедение

     Тема:        Раздел 1: Материаловедческий анализ

                         Раздел 2:  
 
 

                                                           Выполнил студент:

                                                            Группа:

                                                            Шифр:

                                                           Руководитель:

                                                            Оценка:

                                                            Дата защиты:  
 
 
 
 

     Калуга-2008 г.

     Содержание

Раздел 1. Материаловедческий анализ.

      1.1. Систему понятий, входящих в понятие “марка материала”…................................................................................................3 стр.

      1.2. Принципы обозначения стандартных марок легированных сталей по   ГОСТ4543 и в иностранных стандартах………………………….3-5 стр.

      1.3. Расшифровка стандартных марок сталей по варианту задания, структурный класс и примерное назначение……………………………5 стр.

      1.4. Понятие термина “КАЧЕСТВО СТАЛИ”……………………6 стр.

      1.5. Основные характеристики механических свойств стали, по которым оцениваются стали конкретного назначения……………….6-7 стр.

      1.6. Как и для чего нужно управлять количеством и качеством неметаллических включений?.................................................................7-8 стр.

      1.7. На какие свойства стали разного назначения влияет величина зерна?.............................................................................................................9 стр.

      1.8. Как управлять величиной зерна?.........................................9-10 стр.

      1.9. Что подразумевается под оптимальной структурой?............10 стр.

      1.10. Процесс закалки стали……………………………………...11 стр.

      1.11. Управление типом структуры  образующейся при закалке………………………………………………………………...11-12 стр.

      1.12. Понятия “закаливаемость” и “прокаливаемость”………....12 стр.

      1.13. “Полоса прокаливаемости”. Описание “полосы прокаливаемости” стали, заданной номером рисунка в варианте задания………………………………………………………………...13-14 стр.

      1.14. Стали пониженной прокаливаемости и для каких деталей их применяют………………………………………………………………..14 стр.

      1.15. Процесс старения стали…………………………………….15 стр.

      1.16. Требования к автомобильному листу…………………..16-17 стр.

      1.17. Термин хорошая “свариваемость стали”…………………..17 стр.

      1.18. От чего зависит контактная прочность стали?....................18 стр.

      1.19. Уровни прочности канатной стали и технология упрочнения……………………………………………………………19-20 стр.

      1.20. Виды коррозионных повреждений нержавеющей стали…………………………………………………………………...20-21 стр.

Раздел 2. Испытания на растяжение.

     2.1. Диаграмма растяжения…………………………………...22-25 стр.

     2.2. Основные механические характеристики  материала……………………………………………………………...25-28 стр.

     2.3. Пластичность и хрупкость. Твердость…………………..28-32 стр.

     Список литературы………………………………………………..33 стр. 
 
 
 

Раздел 1. Материаловедческий анализ.

1. Система понятий, входящих в понятие “марка материала”.

     Марка материала определяется химическим составом. Химический состав - это элементы (вещества) и их соотношение, из которых изготовлен материал.

     Так же в «марку материала» входят такие  понятия как: способ производства материала, степень раскисления, качество, назначение, структурный класс, область применения и т. д. 
 

2. Принципы обозначения стандартных марок легированных сталей по   ГОСТ4543 и в иностранных стандартах.

       Обозначение марки включает в себя цифры и буквы, указывающие на примерный состав стали. В начале марки приводятся двухзначные цифры (например, 12ХН3А), указывающие среднее содержание углерода в сотых долях процента. Буквы справа от цифры обозначают легирующие элементы: А – азот, Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, Е – селен, К – кобальт, Н – никель, М – молибден, П – фосфор, Р – бор, С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, Х – хром, Ц – цирконий, Ч – редкоземельные элементы, Ю – алюминий.

     Следующие после буквы цифры указывают  примерное содержание (в целых  процентах) соответствующего легирующего  элемента (при содержании 1-1,5% и менее  цифра отсутствует, например 30ХГС). Высококачественные стали обозначаются буквой А, а особовысококачественные – буквой Ш, помещенными в конце марки (30ХГСА, 30ХГС-Ш). Если буква А расположена в середине марки (14Г2АФ), то это свидетельствует о том, что сталь легирована азотом. При обозначении автоматных сталей с повышенной обрабатываемостью резанием буква А ставится в начале марки (А20, А40Г). Если автоматная сталь легирована свинцом, то обозначение марки начинается с сочетания букв АС (АС35Г2 – где цифра 35 обозначает среднее содержание углерода в сотых долях процента). В начале обозначения марки быстрорежущих сталей стоит буква Р, за которой следует цифра, отражающая концентрацию вольфрама (Р18, Р6М5). Опытные стали выплавленные на заводе «Электросталь», первоначально обозначают буквами ЭИ (электросталь исследовательская) или ЭП (электросталь пробная) с порядковым номером разработки (освоения), например ЭИ962 (11Х11Н2В2МФ), ЭП33(10Х11Н23Т3МР). Такое упрощенное обозначение сталей, особенно высоколегированных, в дальнейшем широко используется и в заводских условиях.

     При маркировке сплавов на железоникелевой основе указывается количественное содержание никеля (в процентах) с перечислением лишь буквенных обозначений остальных легирующих элементов, например, ХН38ВТ, ХН45МВТЮБР.  

     Зарубежные  аналоги ряда отечественных  марок легированных сталей 

              
 

3. Расшифровка стандартных марок сталей по варианту задания, структурный класс и примерное назначение.

     Сталь 09Г2СД содержит 0,09% углерода C, 2% марганца Mn, 1% кремния Si, 1% меди Cu.

     Сталь ХВ5 содержит 1,25–1,5% углерода C, 1% хрома Cr, 5% вольфрама W. Структурный класс – аустенитный. ХВ5 – это инструментальная сталь («Алмазная»). Благодаря присутствию вольфрама в термически обработанном состоянии имеет избыточную мелкозернистую карбидную фазу и твердость HRC 65…67. Из этой стали изготовляют инструмент, который длительное время сохраняет острые кромки и высокую размерную точность (развертки, фасонные резцы, гравированный инструмент и т.п.).  
 
 

4. Понятие термина “КАЧЕСТВО СТАЛИ”.

     В начале ΧΧ в. химический состав и прочность стали практически исчерпывали требования к ее качеству. Сегодня изменились не только эти нормы, в стандартах на сталь отражены многообразные требования технологии производства и эксплуатации машин и сооружений: штампуемость, обрабатываемость резанием, свариваемость, прокаливаемость, хладостойкость, коррозионная стойкость, стойкость к старению и многие другие. 

     Качество  стали – характеристика многомерная, хорошо описываемая матрицей свойств, составов и т.д. Металл оказывается негоден ни на что, когда не выполнено хотя бы одно из условий работоспособности. А выполнимость почти каждой из норм сегодня зависит не от одного агрегата или режима, а от всей технологической цепочки. Поэтому не только уровень, но и полный перечень обязательных материаловедческих норм для продукции – предмет обстоятельного анализа перед разработкой любых металлических изделий.   

     Для прогнозирования работоспособности  в материаловедении применяется  следующая бесспорная аксиома: «Качество  материала сейчас, т.е. в изготовленном  изделии, однозначно определяет работоспособность материала в будущем, т.е. в условиях эксплуатации». 
 

5. Основные характеристики механических свойств стали, по которым оцениваются стали конкретного назначения.

      99% всей стали – материал конструкционный  в широком смысле слова: включая  стали для строительных сооружений, деталей машин, упругих элементов, инструмента и для особых условий работы – теплостойкие, нержавеющие, и т.п. Его главные качества – прочность (способность выдерживать при работе достаточные напряжения), пластичность (способность выдерживать достаточные деформации без разрушения как при производстве конструкций, так в местах перегрузок при их эксплуатации), вязкость (способность поглощать работу внешних сил, препятствуя распространению трещин), упругость, твердость, усталость, трещиностойкость, хладостойкость, жаропрочность.