авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |

«ЕВРАЗИЙСКИЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (ЕАСС) EURO-ASIAN COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION ...»

-- [ Страница 4 ] --

3,5-3,7 2,0-2,4 0,5-0,8 0,15 0, Чугун–ГОСТ 1412. Трубы из черных металлов и сплавов литые и Перечень нормативных соединительные части к ним–ГОСТ 5525, ГОСТ 9583 Отливки чу документов гунные (серого и ковкого чугуна)– [242], [251], [243] Для изготовления отливок деталей трубопроводной арматуры и при Применение водных устройств к ней, отливок 3 группы для паровых стационарных турбин, турбинного оборудования АЭС, элементов паровых котлов и трубопроводов, гидравлических турбин;

неответственных отливок деталей горно-металлургического оборудования;

частей литых со единительных для трубопроводов Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 73. При растяжении При сжатии В, МПа -1Р, Е·10-3, Е·10-3, НВ -1С, 5, при изгибе, % МПа МПа МПа МПа % Отливки ГОСТ 1412 170…329 320 Технологические свойства Линейная усадка: 1,1% Физические свойства Таблица 73. R 10 9, 10 6, l, r, C, T, 0С Ом·м кг/м 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 59 100 9 БЛОК-СХЕМА №74: СЧ15- Таблица 74. Химический состав, %, по ГОСТ СЧ35- С Si Mn S P Заменитель:

2,9-3,0 1,0-1,1 0,7-1,1 1,2 0, Чугун–ГОСТ 14125 Трубы из черных металлов и сплавов литые Перечень нормативных и соединительные части к ним–ГОСТ 5525-88, ГОСТ 9583-75 От документов ливки чугунные (серого и ковкого чугуна)– [251] Для изготовления различных отливок особо ответственного назначе Применение ния отливок деталей трубопроводной арматуры и приводных уст ройств к ней;

частей литых соединительных для трубопроводов ГОСТ (проект, первая редакция) Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 74. При растяжении При сжатии В, МПа -1Р, Е·10-3, Е·10-3, НВ -1С, 5, при изгибе, % МПа МПа МПа МПа % Отливки 125- 0,65- 145 197…269 560 350 130-155 15- ГОСТ 1412-85 145 0,9 Технологические свойства Линейная усадка: 1,3% Физические свойства Таблица 74. R 10 9, 10 6, l, r, C, T, 0С Ом·м кг/м 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 42 100 11 БЛОК-СХЕМА №75: СЧ15- Таблица 75. Химический состав в % ГОСТ 1412- СЧ38- С Si Mn S P Cr Ni Заменитель:

2,5-2,8 1,1-1,5 1,0-1,4 0.12 0.2 0.3 0. Перечень норматив Чугун–ГОСТ ных документов Для изготовления различных отливок деталей трубопроводной арма Применение туры и приводных устройств к ней;

частей литых соединительных для трубопроводов Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 75. При растяжении При изгибе Термообработка НВ В, МПа В, МПа Отливки 207…269 380 ГОСТ Технологические свойства Литейная усадка: 1,2% Физические свойства Таблица 75. 10 9, 10 6,, r, C, T, 0С Ом·м кг/м 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) БЛОК-СХЕМА №76: КЧ30- Таблица 76. Химический состав, %, по ГОСТ КЧ30- С Si Mn P S С+Si Cr Заменитель:

2.6-2.9 1.0-1.6 0.4-0.6 0.18 0.20 3.7-4.2 0. Перечень нормативных Трубы из черных металлов и сплавов литые и соедини тельные части к ним – ГОСТ 8943, ГОСТ 8944, ГОСТ 8946, документов ГОСТ 8947, ГОСТ 8948, ГОСТ 8949, ГОСТ 8950, ГОСТ 8951, ГОСТ 8952, ГОСТ 8953, ГОСТ 8954, ГОСТ 8955, ГОСТ 8956, ГОСТ 8957, ГОСТ 8958, ГОСТ 8959, ГОСТ 8960, ГОСТ 8961, ГОСТ 8962, ГОСТ 8963. Отливки чугунные (серого и ковкого чугуна) – ГОСТ 1215, [251] ГОСТ (проект, первая редакция) Для изготовления деталей отливок, работающих при низких ста Применение тических и динамических нагрузках;

деталей трубопроводной арматуры и приводных устройств к ней.

Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 76. НВ, МПа В, МПа Термообработка,% Отливки 100…163 294 ГОСТ Физические свойства Таблица 76. R 10 9, E 10- 5, 10 6,, r, C, T, С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 15. 100 10.5-11.0 54.4-62.8 460- БЛОК-СХЕМА №77: КЧ33- Таблица 77. Химический состав в %, по ГОСТ КЧ33- С Si Mn P S Cr С+Si Заменитель:

3.6 2.5-2.8 1.1-1.3 0.3-0.6 0.12 0.2 0. 4. Перечень нор- Трубы из черных металлов и сплавов литые и соединительные части к ним–ГОСТ 8943, ГОСТ 8944, ГОСТ 8946, ГОСТ 8947, ГОСТ 8948, ГОСТ мативных до 8949, ГОСТ 8950, ГОСТ 8951, ГОСТ 8952, ГОСТ 8953, ГОСТ 8954, ГОСТ кументов 8955, ГОСТ 8956, ГОСТ 8957, ГОСТ 8958, ГОСТ 8959, ГОСТ 8960, ГОСТ 8961, ГОСТ 8962, ГОСТ 8963 - Отливки чугунные (серого и ковкого чу гуна) –ГОСТ 1215, [251], Для изготовления отливок деталей, работающих при средних статических Применение и динамических нагрузках;

деталей трубопроводной арматуры и привод ных устройств к ней.

Примечание - Ковкий чугун ферритного класса, характеризующегося фер ритной или ферритно-перлитной микроструктурной металлической основы Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 77. НВ В, МПа Термообработка,%, Отливки 100…163 323 ГОСТ Физические свойства Таблица 77. 10 9, E 10- 5, 10 6,, r, C, T, 0С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 15. 100 10.5-11.0 54.4-62.8 460- ГОСТ (проект, первая редакция) БЛОК-СХЕМА №78: КЧ35- Таблица 78. Химический состав, %, по ГОСТ КЧ35- С Si Mn P S Cr С+Si Заменитель:

2.5-2.8 1.1-1.3 0.3-0.6 0.12 0.20 0.06 3.6-4. Перечень норматив- Трубы из черных металлов и сплавов литые и соединительные части к ним– ГОСТ 8943, ГОСТ 8944, ГОСТ 8946, ГОСТ 8947, ГОСТ ных документов 8948, ГОСТ 8949, ГОСТ 8950, ГОСТ 8951, ГОСТ 8952, ГОСТ 8953, ГОСТ 8954, ГОСТ 8955, ГОСТ 8956, ГОСТ 8957, ГОСТ 8958, ГОСТ 8959, ГОСТ 8960, ГОСТ 8961, ГОСТ 8962, ГОСТ 8963 Отливки чугун ные (серого и ковкого чугуна)–ГОСТ Для изготовления отливок деталей, работающих при высоких статиче Применение ских и динамических нагрузках.

Примечание - Ковкий чугун ферритного класса, характеризующегося ферритной или ферритно-перлитной микроструктурной металлической основы Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 78. НВ В, МПа Термообработка,% Отливки 100…163 333 ГОСТ Механические свойства при повышенных температурах Таблица 78. Температура испытаний, 0С 20 200 350 400 450 500 550 В, МПа 333 315 341 312 261 223 169 107, 12,0 7,7 9,4 9,6 12,2 15,7 23,4 34, % E 10- 16,6 14,4 12,6 11,7 11,1 10,2 – – МПа Физические свойства Таблица 78. 10 9, E 10- 5, 10 6,, r, C, T, 0С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 15. 100 10.5-11.0 54.4-62.8 460- БЛОК-СХЕМА №79: КЧ37- Таблица 79. Химический состав в %, по ГОСТ КЧ37- заменитель: С Si Mn P S Cr С+Si 2,4-2,7 1,2-1,4 0,2-0,4 0,12 0,06 0,06 3,6-4, Перечень нормативных Трубы из черных металлов и сплавов литые и соединительные части к ним – ГОСТ 8943, ГОСТ 8944, ГОСТ 8946, ГОСТ 8947, ГОСТ документов 8948, ГОСТ 8949, ГОСТ 8950, ГОСТ 8951, ГОСТ 8952, ГОСТ 8953, ГОСТ 8954, ГОСТ 8955, ГОСТ 8956, ГОСТ 8957, ГОСТ 8958, ГОСТ 8959, ГОСТ 8960, ГОСТ 8961, ГОСТ 8962, ГОСТ Отливки чугунные (серого и ковкого чугуна) - ГОСТ Применение Детали, работающие при высоких статических и динамических на грузках Примечание - Ковкий чугун ферритного класса, характеризующегося ферритной или ферритно-перлитной микроструктурной металличе ской основы ГОСТ (проект, первая редакция) Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 79. НВ В, МПа Термообработка, % Отливки 110…163 362 ГОСТ Физические свойства Таблица 79. 10 9, E 10- 5, 10 6,, r, C, T, С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 15. 100 10.5-11.0 54.4-62.8 460- БЛОК-СХЕМА №80: КЧ45- Таблица 80. Химический состав, %, по ГОСТ КЧ45- С Si Mn P S Cr С+Si Заменитель:

2,5-2,8 1,1-1,3 0,3-1,0 0,10 0,20 0,08 3,6-3, Перечень нормативных Трубы из черных металлов и сплавов литые и соединительные части к ним–ГОСТ 8943, ГОСТ 8944, ГОСТ 8946, ГОСТ 8947, ГОСТ документов 8948, ГОСТ 8949, ГОСТ 8950, ГОСТ 8951, ГОСТ 8952, ГОСТ 8953, ГОСТ 8954, ГОСТ 8955, ГОСТ 8956, ГОСТ 8957, ГОСТ 8958, ГОСТ 8959, ГОСТ 8960, ГОСТ 8961, ГОСТ 8962, ГОСТ Отливки чугунные (серого и ковкого чугуна)– ГОСТ для изготовления отливок деталей, работающих при высоких стати Применение ческих и динамических нагрузках.

Примечание - Ковкий чугун перлитного класса, характеризующегося в основном перлитной микроструктурой металлической основы.

Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 80. НВ В, МПа Термообработка, % Отливки 150…207 441 7* ГОСТ *По согласованию с потребителем допускается понижение на 1% Физические свойства Таблица 80. 10 9, E 10- 5, 10 6,, r, C, T, 0С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 100 10,3-10,8 50,2-54,4 527- БЛОК-СХЕМА №81: КЧ50- Таблица 81. Химический состав, %, по ГОСТ КЧ50- С Si Mn P S Cr С+Si Заменитель:

2,5-2,8 1,1-1,3 0,3-1,0 0,10 0,20 0,08 3,6-3, Перечень нор- Трубы из черных металлов и сплавов литые и соединительные части к ним–ГОСТ 8943, ГОСТ 8944, ГОСТ 8946, ГОСТ 8947, ГОСТ 8948, ГОСТ мативных доку 8949, ГОСТ 8950, ГОСТ 8951, ГОСТ 8952, ГОСТ 8953, ГОСТ 8954, ГОСТ ментов 8955, ГОСТ 8956, ГОСТ 8957, ГОСТ 8958, ГОСТ 8959, ГОСТ 8960, ГОСТ 8961, ГОСТ 8962, ГОСТ 8963 Отливки чугунные (серого и ковкого чугу на) – ГОСТ Для изготовления отливок деталей машин, требующих высокой прочности и Применение ГОСТ (проект, первая редакция) пластичности.

Примечание - Ковкий чугун перлитного класса, характеризующегося в ос новном перлитной микроструктурой металлической основы Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 81. НВ В, МПа Термообработка, % Отливки 170…230 490 5* ГОСТ * По согласованию с потребителем допускается понижение на 1% Физические свойства Таблица 81. 10 9, E 10- 5, 10 6,, r, C, T, 0С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 100 10,3-10,8 50,2-54,4 527- БЛОК-СХЕМА №82: КЧ50- Таблица 82. Химический состав, %, по ГОСТ ВЧ С Si P S Cr Cu Ni Заменитель:

толщина стенки Mn не более 50- 10 До 50- До 100 0 50 100 3,0- 2,7- 1,9- 1,3- 0,5- 0,3 3,3-3,8 0,1 0,02 0,1 – – 3,5 3,2 2,9 1,7 1,5 0, Перечень нор Чугун–ГОСТ мативных до Отливки чугунные (серого и ковкого чугуна)– [242], [251] кументов Для изготовления отливок для паровых стационарных турбин, турбинного Применение оборудования АЭС, элементов паровых котлов и трубопроводов, гидравли ческих турбин, гидрозатворов и другого оборудования энергомашинострое ния: отливок 2 группы, работающих при температурах до 250 °С, подвер гающихся повышенным статическим и динамическим нагрузкам и трению;

отливок 1 группы, работающих при температурах до 350 °С и отливок под вергающихся высоким удельным давлениям пара, статическим, динамиче ским нагрузкам и трению Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 82. 0,2, НВ В, МПа, % Термообработка МПа Отливки 140…225 450 310 10 Без обработки ГОСТ Физические свойства Таблица 82. R 10 9, 10 6, l, r, C, T, 0С Ом·м кг/м 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) ГОСТ (проект, первая редакция) БЛОК-СХЕМА №83: ВЧ Таблица 83. Химический состав, %, по ГОСТ ВЧ С Si P S Cr Cu Ni Заменитель:

толщина стенки Mn не более До 50- 10 До 50- 50 100 0 50 100 3,2- 3,0- 2,7- 1,9- 2,2- 0,8- 0,3 0,1 0,02 0,15 – – 3,7 3,3 3,2 2,9 2,6 1,5 0, Перечень нор Чугун–ГОСТ 7293 Отливки чугунные (серого и ковкого чугуна) – мативных до [242], [251] кументов Для изготовления отливок турбинного оборудования АЭС, элементов паро Применение вых котлов и трубопроводов, гидравлических турбин, гидрозатворов и друго го оборудования энергомашиностроения: отливок 2 группы, работающих при температурах до 250 °С, подвергающихся повышенным статическим и дина мическим нагрузкам и трению;

отливок 1 группы, работающих при темпера турах до 350 °С и отливок подвергающихся высоким удельным давлениям пара, статическим, динамическим нагрузкам и трению.

Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 83. 0,2, НВ В, МПа, % Термообработка МПа Отливки ГОСТ 153…245 500 320 7 Без обработки Физические свойства Таблица 83. R 10 9, 10 6, l, r, C, T, 0С Ом·м кг/м 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) БЛОК-СХЕМА №84: ЧН20Д2Ш Таблица 84. Химический состав, %, по ГОСТ ЧН20Д2Ш С Si Mn P S Cr Ni Cu Al Заменитель:

1.8- 1.5- 0.5- 19.0- 1.5 3.0-3.5 0.03 0.01 0. 2.5 2.0 1.0 21.0 2. Перечень Отливки со специальными свойствами (чугунные и стальные) – ГОСТ нормативных документов Для изготовления деталей с высокими механическими свойствами при Применение температурах эксплуатации до минус 100 °С (детали топливной арматуры) Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 84. Временное сопротивление, МПа НВ Термообработка, % Растяже Изгиб В ние В Нормализация и Отливки 120…220 500 – 25 низкотемпературный ГОСТ отпуск ГОСТ (проект, первая редакция) Термическая обработка 1) Отпуск после отливки или нормализации для снятия внутренних напряжений при 473-523 К, выдержка 2-3 часа охлаждение с печью 2) Отжиг и высокий отпуск для снижения твердости и улучшения обрабатываемости при 963 1023 К, выдержка 6-12 часов, охлаждение с печью 3) Гомогенизирующая выдержка с нормализацией для снижения магнитной проницаемости, твердости, а также повышения пластичности и прочности при 1253-1313 К в течении 4-6 часов охлаждение на воздухе, в масле или жидком стекле 4) Отпуск для уменьшения ползучести жаропрочных отливок (повышается магнитная проницае мость из-за выпадения мелкодисперсного цементита) при 723-923 К (на 300-500 выше темпе ратуры эксплуатации) в течении 4-6 часов, охлаждение с печью Механические свойства могут регулироваться различными режимами термической обработки Физические свойства Таблица 84. 10 3, E 10- 5, 10 6,, r, T, 0С µмах, Гн/м Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) 20 7,4-7, 100 1.5-2. БЛОК-СХЕМА №85: ЧН15Д Таблица 85. Химический состав в % ГОСТ ЧН15Д С Si Mn P S Cr Ni Cu Заменитель:

2,2-3,0 2,0-2,7 0,5-1,6 0,3 0,1 1,5-3,0 14,0-16,0 5,0-8, Перечень норма Отливки со специальными свойствами (чугунные и стальные)– тивных докумен ГОСТ тов Для изготовления деталей арматуры с высокой коррозионной и эрозион Применение ной стойкостью в щелочах, слабых растворах кислот, серной кислоте лю бой концентрации до 50 °С, в морской воде, в среде перегретых водяных паров (насосы, клапаны и другие детали нефтедобывающей, химической и нефтеперерабатывающей промышленности и арматуростроения;

не магнитные литые детали электротехнической промышленности;

вставки гильз цилиндров, головки поршней, седла и направляющие втулки клапа нов, и выхлопные коллекторы двигателей внутреннего сгорания).

Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 85. Временное сопротивление, МПа НВ Термообработка Растяжение,% Изгиб В В Отливки Нормализация и 120..297 150 350 – ГОСТ низкотемпературный 7769 отпуск Термическая обработка 1 Отпуск после отливки или нормализации для снятия внутренних напряжений при 473-523 К, выдержка 2-3 часа охлаждение с печью 2 Отжиг и высокий отпуск для снижения твердости и улучшения обрабатываемости при 963 1023 К, выдержка 6-12 часов, охлаждение с печью 3 Гомогенизирующая выдержка с нормализацией для снижения магнитной проницаемости, твердости, а также повышения пластичности и прочности при 1253-1313 К в течении 4-6 часов охлаждение на воздухе, в масле или жидком стекле 4 Отпуск для уменьшения ползучести жаропрочных отливок (повышается магнитная проницае мость из-за выпадения мелкодисперсного цементита) при 723-923 К (на 300-500 выше темпе ратуры эксплуатации) в течении 4-6 часов, охлаждение с печью Механические свойства могут регулироваться различными режимами термической обработки ГОСТ (проект, первая редакция) Физические свойства Таблица 85. 10 E 10- 5, 10 6,, r, T, С µмах, Гн/м Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) 20 7,4-7, 6. Общие технические и технологические требования к материалам пар трения и контактного взаимодействия В данном разделе рассматриваются в основном металлические материалы - стали и сплавы.

В общем случае к группе деталей ТА, называемые парами трения, относятся подвиж ные звенья кинематической цепи, передающих силовой момент (усилие) от привода к затвору:

шпиндель (шток), трущихся в подшипниках скольжения (направляющие), кинематические пары типа "шток-втулка", винтовые пары с ходовой резьбой, шарнирные соединения, а также зоны контактного взаимодействия между деталями (трение в пятах и подпятниках).

6.1 Главные функциональные требования к материалам пар трения и контактного взаимодействия 6.1.1 При подборе материалов необходимо учитывать специфический механизм тре ния и изнашивания в ТА, а именно:

максимальные напряжения при нормальном контактном взаимодействии без отно сительного взаимного перемещения возникают на поверхности, а при трении – в подповерхно стных слоях металла (теория Герца), что приводит к образованию подповерхностных трещин и других дефектов. В связи с загрязнением рабочей среды, в т.ч. частицами износа, дополни тельно возникает составляющая абразивного износа и поверхностного усталостного износа, а при наличии коррозионно-активной среды – интенсификация местных коррозионно механических разрушений [190], [191].

Поэтому требуется не только значительная поверхностная прочность, но и проч ность подповерхностных слоев.

В связи с этим наряду с требованием объемной прочности трущихся частей требует ся высокая поверхностная и подповерхностная прочность трущихся материалов.

6.1.2 Объемная прочность кинематических звеньев необходима для передачи расчет ного момента (усилия) от привода к затвору, которая обеспечивается заданными механиче скими характеристиками материалов 0.2 ;

в;

-1 и др.

6.1.3 Контактная поверхностная и подповерхностная прочность требуется для защиты от разрушающего действия процессов контактного взаимодействия (п.6.1.1). Главным интегри рованным техническим показателем контактной прочности является твердость контактирую щих поверхностей. Для конструкционных материалов методами измерений по Бринеллю и Вик керсу – HRC, HV, а для поверхностных слоев после ХТО и покрытий - методами измерения микротвердости (Н/Нм2 ) – см. приложение Д.

6.1.4 В целях обеспечения нормального окислительного изнашивания в зонах кон тактного взаимодействия должна протекать преимущественно упругая деформация. Поэтому не рекомендуется применение материалов для пар трения без упрочняющей термической, хи мико-термической обработки и или без нанесения защитных износостойких покрытий.

6.1.5 Углеродистые и легированные стали могут применяться в парах трения ограни ченно с учетом требований п. 6.1.4, например, ТО улучшение (см. приложение Д) при условии трения в условиях инактивных или окислительных газовых сред. Не допускается применение углеродистых и легированных сталей в коррозионно-активных средах.

6.1.6 Обязательным требованием к материалам пар трения и контактного взаимодей ствия, а вернее к композициям "основной металл (матрица) - упрочненный поверхностный слой" является наличие переходного диффузионного слоя с плавно изменяющимися свойст вами.

Например, полученный методом ХТО - карбонитрирование поверхностный износо стойкий слой (~50 мкм) имеет диффузионный переходной слой (~60 мкм) с плавным уменьше нием твердости поверхностного слоя до твердости матрицы. Такие же переходные слои обра зуются и другими методами ХТО.

ГОСТ (проект, первая редакция) 6.1.7. Не допускается применение углеродистых и легированных сталей для пар тре ния и контактного взаимодействия в коррозионно-активных средах.

6.1.8 Недопустимо по причине, изложенной в п. 6.1.6, применение в парах трения гальванических покрытий, например, гальванического хромирования, имеющие резкий гради ент свойств между матрицей и гальваническими осадками хрома, имеющих к тому же значи тельные растягивающие напряжения до 25 кгс/мм2, слабое механическое сцепление с основой и значительную пористость.

С другой стороны, хромирование диффузионными методами приводит к созданию композиции: высокоизносостойкий хромированный слой с диффузионным плавным градиентом изменения механических свойств в переходном слое.

6.1.9 Не рекомендуется также применение сталей с большим диапазоном разброса легирующих элементов, особенно углерода, например 14Х17Н2 с аномально большим норми рованным разбросом углерода: от 0,11% до 0,17%, что может не позволить получить в резуль тате термообработки заданную твердость (HRC 32…35) при низком содержании углерода (.0,11). В последнем случае HRC 24. В то же время имеется полноценный аналог:

07Х16Н4Б (HRC 32…36).

6.1.10 При выборе металлов, сплавов и покрытий для пар трения, работающих в усло виях коррозионно-активных сред (электролитов), руководствоваться ГОСТ 9.005 в части до пустимых и недопустимых контактов.

6.2 Технологические требования к материалам пар трения и контактного взаи модействия 6.2.1 Обязательное применение методов объемного и поверхностного упрочнения – ТО и ХТО.

6.2.1.1 Способы термообработки: закалка + отпуск, нормализация (для углеродистых и легированных сталей) Упрочняется вся деталь – повышается объемная и поверхностная прочность, увели чивается значение параметров износа 0. и tу. Чем больше 0, тем прочнее материал при од нократном разрыве, чем больше параметр tу, тем большее количество циклов требуется для отделения частицы износа.

6.2.1.2 Методами химико-термической обработки (ХТО) повышение износостойкости осуществляется путем диффузионного насыщения поверхностного слоя легирующими элемен тами и их соединениями, повышающими износостойкость. В арматуростроении нашли приме нение процессы азотирования, карбонитрирования, борирования и др.

6.2.1.3 Нанесение покрытий (в приложении Е приведены покрытия, зарекомендовав шие себя в практике специального арматуростроения), обеспечивающих высокую поверхност ную износостойкость:

диффузионное покрытие на основе хрома (шликерное хромирование);

никель – фосфорное покрытие (Ni – P) – осаждение химическим путем осадков с последующей термообработкой в вакуумных печах или защитной атмосфере. Поверхностная твердость после термообработки достигает значений Н100 = 600;

кроме того на поверхности образуется твердая смазка NiуP.. Ресурс Ni-Р покрытия достигает 1 106 циклов. Ni-Р может на носиться на большинство углеродистых, легированных и нержавеющих сталей, что дает пре имущество применять для пар трения материалы одинаковые по структуре, что недопустимо для незащищенных материалов, что в условиях обеспечения износостойкости создает опти мальное сопряжение (износостойкие поверхностные слои с матрицей имеют одинаковый ко эффициент линейного термического расширения).

6.2.2 Основные методы повышения износостойкости при механической обработке и обработке давлением.

6.2.2.1 Создание оптимальной шероховатости при механической обработке поверхно стей трения и других видов технологии изготовления (холодное прессование, калибровка).

6.2.2.2 Алмазное выглаживание – упрочнение пластическим деформированием, соз дание сжимающих напряжений в поверхностном слое, устранение дефектов, образующихся в процессе резания.

6.2.3 В приложении Е изложены рекомендации по применению износостойких мате риалов и покрытий, методов упрочняющих ТО и ХТО 6.2.4 В трубопроводной арматуре все трущиеся и взаимоконтактирующие детали ра ботают в условиях различных рабочих сред. Однако, их физико-химические свойства реализу ются для трения и контактного взаимодействия по-разному, создавая условия от почти сухого трения до трения со смазкой, с широким диапазоном смазочных свойств (например, сред вы ГОСТ (проект, первая редакция) сокой динамической вязкости), от чего зависит степень износа материала и работоспособность трущихся деталей. Характеристика рабочих сред приведена в разделе Е.7 приложения Е.

В каждом отдельном случае необходимо учитывать:

смазочные способности рабочей среды (вязкость);

агрессивность среды (механохимическая активность);

возможность перехода зоны трения от адгезионного взаимодействия к патологенному.

7 Металлические материалы и наплавки для уплотнительных элементов затво ров. 7.1 Контактные уплотнения (КУ) типа «металл-металл» применяют для затворов ТА, работающей в широком диапазоне механических, циклических нагрузок и гидростатических давлений, температур, коррозионной механического изнашивания, а также в условиях гидро динамических воздействий: дросселирования, и сопутствующих процессов эрозии и кавитации.

7.2 Главное функциональное требование к таким КУ являются:

высокая контактная прочность, в несколько раз выше требований, предъявляемым к трущимся я поверхностям;

стабильность структуры поверхностных и надповерхностных слоев в условиях цик лических контактных нагрузок;

стойкость к гидромеханическим воздействиям и износу в условиях коррозионно активных сред;

герметичность (плотность) уплотнительных материалов и размерную стабильность.

Известно, что многие конструкционные материалы для корпусных деталей не имеют доста точной стабильности размеров при повышенных температурах и не обладают достаточной герметичностью (прочностью), что вызвано особенностью структуры этих материалов.

7.3 Оптимальное сочетание требований по п.7.2 может быть достигнуто применением наплавок.

Состав наплавок, способ наплавки, особенности технологии и эксплуатационные свой ства и область применения приведены в таблице 7.1.

7.4 Известное отрицательное влияние различных значений коэффициентов линейного термического расширения основного металла и наплавочного, ведущее к появлению дефектов в зоне наплавки. В таблице 7.2 приведены особенности технологии некоторых видов наплавки, а в таблице 7.3 приведены значения коэффициента линейного расширения в диапазоне тем ператур от 50 до 600 оС.

Таблица 7.1 - Перечень наплавочных материалов и способов их применения для трубопроводной арматуры Область применения Наплавочные материалы (Допустимые условия Тип эксплуатации) наплавочного ме- Темпера- Средняя талла Способ Твердость, тура экс- удельная Особенности технологии Марка наплавки HRC плуата- нагрузка, ции, °С МПа 1 2 3 4 5 6 Для арматуры перед наплавкой из сталей перлитного класса необходимо на наплав ляемые детали выполнять предваритель Отнесены к 1-ой гру ную наплавку или так называемый подслой.

ппе наплавочных ма Ручная Подслой выполняется высотой (3-5) мм териалов на основе электроду- электродами марки ОЗЛ -6, проволокой или Э – 08Х17Н8С6Г Электроды ЦН – 6Л 29,5 – 39,0 хромоникелевых говая на- лентой Св – 07Х25Н13, Св – 08Х20Н9Г7Т.

сплавов плавка Предварительную наплавку (подслой): на углеродистые, кремнемарганцовистые стали выполняют без подогрева, а на поверхности деталей из легированных (теплоустойчивых) и высокохромистых сталей выполняют с Порошковая проволо предварительным подогревом. Детали мас- 27,0 – 37, ка ПП – АН сой 2 кг и менее разрешается не подогре Порошковая проволо вать.

ка марки СК AF Antinit Для арматуры с номинальным диаметром Dur 290 для рабочей 30,0 – 39. до 600 предварительную наплавку прово температуры до дить нет необходимости. А свыше 600 пе Наплавка °С 08Х17Н8С6Г 565 ред наплавкой из сталей перлитного класса под флю (ЦН – 6Л) необходимо на наплавляемые детали вы сом и в Аналог Порошковая лента полнять предварительную наплавку или так аргоне 30,0 – 44, типа 15Х18Н12С4ТЮ называемый подслой. Подслой выполняется высотой (3 – 5) мм электродами марки ОЗЛ – 6, проволокой или лентой Св – 07Х25Н13, Порошковая лента а при наплавке типа ЦН – 6Л разрешается и ПЛ–АН150, ПЛ– Нп– 27,0 – 34, проволокой Св – 08Х20Н9Г7Т 08Х17Н8С5Г2Т Продолжение таблицы 7. 1 2 3 4 5 6 Автомати Подслой необходимо выполнять для дета Флюс марки ческая под Проволока лей диаметром свыше 600, а также необ ПКНЛ-17 по ТУ Св-04Х19Н9С2, легирован- 27,0 – 36,0 565 ходимо производить предварительный по 24.03.114 ным флю- Св-04Х19Н9С2Ф догрев деталей до 200 – 300 °С.

сом Для арматуры из сталей перлитного класса Относятся к 1-ой гру необходимо на наплавляемые детали вы- ппе наплавочных ма Электроды:

полнять предварительную наплавку или так 39,5 – 49,5 териалов на основе ЦН – 12М, Ручная называемый подслой. Подслой выполняется хромоникелевых Э– электроду- высотой (3 – 5) мм электродами марки ОЗЛ сплавов 13Х16Н8М5С5Г4Б говая – 6, проволокой или лентой Св–07Х25Н13.

После наплавки выполнить немедленно ЦН – 12Л 39,5 – 51,5 600 термообработку в зависимости от класса стали.

Для арматуры с номинальным диаметром Порошковая лента 38,0 – 50, свыше 65 мм перед наплавкой из сталей ПЛ – АН 600 перлитного класса необходимо на наплав- Порошковая проволо 36,0 – 50, ляемые детали выполнять предваритель- ка ПП – АН Наплавка ную наплавку или так называемый подслой.

13Х16Н8М5С5Г4Б под флю- Подслой выполняется высотой (3 – 5) мм Порошковая проволо (ЦН – 12М) сом или в электродами марки ОЗЛ – 6, проволокой или ка СК AF Antinit Dur 40,0 – 50,0 550 Аналог аргоне лентой Св–07Х25Н13. Термическая обра- ботка в зависимости от класса стали.

При наплавке массивных изделий необхо- Порошковая проволо дим предварительный подогрев до 200 – ка 38,0 – 50,0 450 300 °С. ПП – АН Относятся к напла Ручная Детали, наплавленные стеллитовыми прут Электроды вочным материалам электроду- ками марок В3К, Пр. В3К и электродами ма ЦН – 2 3 группы Э– говая рок ЦН – 2 необходимо подвергать предва 41,5 – 51, 190К62Х29В5С рительному подогреву до 600 – 800 °С. Не (стеллит) В среде допускается применение для изделий АЭС, 600 Прутки В3К, защитных предназначенных для первого контура Пр В3К газов Продолжение таблицы 7. 1 2 3 4 5 6 Относятся к напла вочным материа При наплавке изделий массой более 2 кг Гранулированный поро НП – ХН80С2Р2;

лам 2 группы.

необходим предварительный подогрев шок марки Deloro alloy 42,0 – 51, НП – ХН80С3Р до 200 – 300 °С. Температуру 45НД (типа Х15СР3) 550 Относится к мате Порошок марки типа риалам 3-ей груп 15Х16Н9С5М5Г4Б типа 40,0 – 50,0 пы. Не применяет ЦН – 2М) ся для АЭС 600 Относится к мате Гранулированный поро- риалам 2-ей груп 40,0 – 50, шок подобный марки UTP последующей термообработки уточнить пы.

HA 63 MoP (Германия) НП – ХН80С2Р2;

при отработке режима плазменного на- 565 НП – ХН80С3Р3 пыления. Обеспечить шероховатость Относится к мате 6,3.

Порошок DS ZN12, Hoga- риалам 1-ой груп 40,0 – 50, nas X – FeSP573 пы.

565 Относится к мате Порошки:

риалам 2-ой груп ПГ – ХН15СР2, 40,0 – 50, пы.

ПГ – ХН16СР 565 Наплавка электродами типа Э – 20Х13 Относится к мате 24,0 – 30,0;

марок 48 – Ж1, УОНИ – 13/НЖ/20Х13 на риалам 1-ой груп 30,1 – 35,0;

детали из углеродистых сталей и отли- пы.

Электроды 35,1 – 40, вок из сталей марок 20Л, 25Л, 20МГЛ и Ручная элек УОНИ – 13/НЖ, в зависимо Э – 20Х13 др. производится с предварительным и тродуговая сти 48Ж - сопутствующим подогревом при темпе 300 от Т °С от ратуре от 400-450 °С. В процессе на пуска плавки не допускается охлаждение де талей ниже 400 °С.

Продолжение таблицы 7. 1 2 3 4 5 6 Автоматиче При наплавке массивных изделий массой ская и полуав кг необходим предварительный подогрев до Порошковая проволо томатическая 35,0 – 47, 200 – 300 °С. Рекомендуемая марка флюса – ка ПП – Нп – 12Х наплавка под АН – 26С, АН – 26П, АН – 20С, АН – 20П.

флюсом При наплавке массивных деталей необходим Наплавка от- предварительный подогрев до крытой дугой 250 – 300 °С. Порошковая проволо 27,0 – 35,0 450 под флюсом ка ПП – Нп – 10Х14Т (20Х13) или в СО Аналог Наплавка от Предварительный подогрев 600 – 800 °С в ПП – АН188 27,0 – 36, крытой дугой и зависимости от массы.

под флюсом Автоматиче Наплавка производиться под флюсом марок ская под флю 550 АН – 26П, АН – 15М, сом или в ар АН – 20П, а так же в среде аргона высшего Проволока гонодуговая Нп – 13Х15АГ13ТЮ сорта + (1 - 2)% СО2. Рекомендуется сле или аргоноду дующая высота наплавки: проволокой говая + (1 – 2) 3 – 3 мм, 4 – 4 мм, 5 – 5 мм.

% О Твердость Относится к мате Проволока 20 в за- риалам 1-ой груп После наплавки немедленно загрузить в Св-10Х17Т под флю- висимости пы.

печь при температуре не ниже (650 - 700) °С;

сом от Т °С от нагрев до (680 - 700) °С, выдержка при тем Автоматиче пуска ская под флю- пературе (4 - 5) ч при требовании стойкости к Твердость сом МКК;

без требования к стойкости к МКК (2 550 20 в за 3) ч, охлаждение с печью или до температу Проволока Св-13Х25Т висимости ре не выше 300 °С, далее на воздухе.

от Т °С от пуска Продолжение таблицы 7. 1 2 3 4 5 6 Наплавка электродами УОНИ – 13/Н1 – БК, ЭЛ3 – НВ1 деталей, изготовленных из угле родистых, теплоустойчивых, кремнемаргацо вистых сталей, производится при наличии Относится к мате подслоя электродами марки ОЗЛ – 6, прово- риалам 1-ой груп 41,5 – 49, локой (лентой) марки Св – 07Х25Н13. При Электроды УОНИ – пы.

после т/о;

Ручная элек Э – 09Х31Н8АМ2 наплавке электродами: 13/Н1 – БК, тродуговая 22,0 – 28,0 без УОНИ – 13/Н1 – БК – каждый последующий ЭЛ3 – НВ т/о проход следует выполнять после охлаждения предыдущего до температуры 100 °С;

при наплавке электродами марки ЭЛ3 – НВ1 – каждый последующий проход следует вы полнять после охлаждения предыдущего до 550 температуры 50 °С.

Относится к Порошковая про- материалам 1-ой Наплавка под волока 08Х32Н8МСР, группы.

флюсом или в 08Х32Н8МА ПП – АН177Р, аргоне ПП – АН177А 550 Антикоррозионные наплавки (разделительные наплавки) Область применения (Допустиме условия Наплавочные материалы Тип эксплуатации) наплавочного ме- Темпера- Средняя талла Способ Твердость, тура экс- удельная Особенности технологии Марка наплавки HRC плуата- нагрузка, ции, °С МПа 1 2 3 4 5 6 Монель-металл Аргонодуго- Проволока НММц ТА вая 26-1,5-1,1-0, Ручная элек- Электроды марки тродуговая В56У Э – 10Х25Н13Г2 Ручная элек- Электроды ОЗЛ-6, тродуговая ЗИО- То же что и для ос Автоматиче- Лента Подогрев и термообработка не выполня- новного металла или ская под Св – 07Х25Н ется износостойкой на флюсом или Проволока Св – - плавки аргонодуго- 07Х25Н вая Проволока Св – 08Х20Н9Г7Т Э– Ручная элек- Электроды: 11Х15Н25М6АГ2 тродуговая НИАТ – 5, ЭА – 395/ Э–10Х20Н9Г6С Электроды: НИИ – 48Г и др.

Наплавочные материалы Температура применения, °С Допустимые удельные контактные давления, МПа ВЗК, ПрВЗК;

ЦН-2 для рабочей температуры от минус 200 до 800 ЦН-6Л для рабочей температуры от минус 130 до 450 °С ЦН-12М для рабочей температуры от минус 200 до 600 °С рабочей температуры от минус 253 до УОНИ-13/Н1-БК для °С ПП-АН133 До 450°С ПЛ-АН150 ПЛ-АН151 До 600°С ПП - АН 157, Св - 15Х18Н12С4ТЮ До 565°С Нп-13Х15АГЗТЮ, 20Х13 До 300°С 06Х20Н10М3Д3С4К ПП-НП-10Х14Т (ПП-АН106) ТУ ИЭС ПП-АН188 ТУ ИЭС ПП-АН133Р ТУУ 05416923. ПП-АН ТУ ИЭС ПП-АН177А ТУУ 05416923. ПП-АН ТУ ИЭС ПЛ-АН ТУ ИЭС ЦН-12М с подслоем электродами марки ОЗЛ- Таблица 7.2 - Влияние различных коэффициентов линейного термического расширения основного металла и наплавки на качество наплавки Тип мате- Тип материала наплавки Рекомендация риала основы 1 2 Перлитные стали: Аустенитно-ферритные: Низкий коэффициент линейного расширения углеродистой и малолегированной стали по срав ВСтЗсп, 10, 20, 20К, 13Х16Н8М5С5Г4Б, Э- нению с коэффициентом аустенитной наплавки создает опасность растрескивания. Для пре 22К, 15ГС, 16ГС, 20Х, 10Х20Н9Г6С, 09X31Н8АМ2, дотвращения появления холодных трещин необходим подогрев основного металла (порядка 18ХГ, 18ХГТ, 16ГНМА, 08Х32Н8МА, 08Х32Н8МСР, Э- 300 °С) 09Г2С, 10Г2СП, 15ХМ, 10Х25Н13Г2, При наплавке возможно образование хрупких прослоек промежуточных составов, зон с выпа ЗОХМА, 12Х1МФ, Аустенитные: дением твердых и малопластичных интерметаллидов, зон с ослабленными границами зерен в 15Х1М1Ф, 20ХНЗА, Э-11Х15Н25М6АГ2 связи с прониканием жидкого наплавляемого металла, малорастворимого в основном метал 20Л, 25Л, 40Л, 20ГЛ, ле. При наличии таких прослоек возможны хрупкие разрушения (образование трещин, отслаи 20ГМЛ, 20ГСЛ, вание слоя от основного металла) еще при изготовлении изделия. Рекомендуется предвари ЗОГСЛ, 35ГСЛ, тельно наплавлять подслой.

НП-ХН80С2Р2 (ПГ-СР2), НП- Коэффициент линейного термического расширения данных сплавов близок к коэффициенту 20ГФЛ, 35ХГСЛ, ХН80СЗРЗ, Монель-металл, углеродистых сплавов, что позволяет проводить наплавку без предварительного подогрева 08ГДНФЛ, 20ГНМФЛ, основного металла. Для предотвращения образования пор при наплавке в состав наплавоч 15ХГСМЛ, ЗОХМЛ, ных материалов следует вводить Ti или AI. Для предотвращения образования трещин – при 20ХНЗЛ менять стали с низким содержанием Р, S и других вредных примесей Э-190К62Х29В5С2 Для наплавки стеллитом необходим подогрев основного металла:

- углеродистая сталь 400-450 °С (литыми прутками) и 300-350 °С (покрытыми электродами) - хромомолибденовая сталь 450-550 °С (литыми прутками) и 300-400 °С (покрытыми электродами) 20X13 (мартенситная) Коэффициент линейного расширения близок к коэффициенту углеродистых сталей. После на плавки имеет преимущественно мартенситную структуру Мартенситная сталь Аустенитно-ферритные: Рекомендуется подогрев основного металла до 100-150 °С. Превышение этой температуры 15Х5М 13Х16Н8М5С5Г4Б, 09X31Н8АМ2, может привести к замедленному охлаждению наплавки и ее охрупчиванию.

08Х32Н8МСР, 08Х32Н8МА, Э10Х25Н13Г2, Э-10Х20Н9Г6С Аусте нитные: Э-11Х15Н25М6АГ НП-ХН80С2Р2 (ПГ-СР2), НП- Коэффициент линейного термического расширения данных сплавов близок к коэффициенту ХН80СЗРЗ, Монель-металл, низколегированных сталей, что позволяет проводить наплавку без предварительного подогре ва основного металла.

Для предотвращения образования пор при наплавке в состав наплавочных материалов сле дует вводить Ti или AI.

Для предотвращения образования горячих трещин - снижать содержание Р, S и Э-190К62Х29В5С2 Подогрев основного металла 200-500 °С, можно нанести буферный слой под наплавку 20X13 (мартенситная) Подогрев основного металла 150-250 °С Таблица 7.3 – Значения коэффициента линейного расширения при температуре от 50 до 600 оС Коэффициент линейного расширения а, 10-6 1/С при температуре, оС Тип материала Структура основы 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 09Г2С;

20ГМЛ;

20ГЛ;

08ГДНФЛ;

35ГСЛ;

20ГФЛ;

25ХГСЛ;

35ХГСЛ;

15ГС;

15XM;

18ХГТ;

18ХГ;

ЗОГСЛ;

20ГНМФЛ;

40Л;

15ХГСМЛ;

ЗОХМЛ;

перлитная 11,5 11,9 12,2 12,5 12,8 13,1 13,4 13,6 13,8 14,0 14,2 14, 20ГСЛ;

ЗОХМА;

10Г2СП;

25Л;

10Г2СЛ;

20ГНМФЛ;

20;

22К;

16ГС;

16ГНМА;

12Х1МФ;

15Х1М1Ф;

ВСтЗсп;

20Х;

10;

20Л;

25Л;

20К;

08Х18Н10Т;

10Х17Н13МЗТ;

12Х18Н9ТЛ;

10Х18Н9Л;

12Х18Н12МЗТЛ;

аустенитная 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18, 07Х20Н25МЗД2Т Л;

08Х18Н9ТЛ;

08Х18Н10Т-Ш;

08Х18Н10Т-ВД;

06ХН28МДТ 16Х18Н12С4ТЮЛ;

Аустенит 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18, 08Х22Н6Т но 20ХНЗА;

20ХНЗЛ;

мартенсит 11,5 11,9 12,2 12,5-12,8 13,1 13,4 13,6 13,8 14,0 14,2 14, 15Х5М ная 07Х16Н4Б Мартенсит 10,0 10,3 10,6 10,8-11,0 11,2 11,4 11,5 11,7 11,8 11,9 но-ферритная Продолжение таблицы 7. Коэффициент линейного расширения а, 10-6 1/С при температуре, оС Тип наплавочного ме- Структура напла талла вочного металла 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 Э-08Х17Н8С6Г аустенит + феррит 10,0 10,3 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,5 11,7 11,8 11,9 08Х17Н8С6Г аустенит + феррит 10,0 10,3 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,5 11,7 11,8 11,9 Э-13Х16Н8М5С5Г4Б аустенит + феррит 10,0 10,3 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,5 11,7 11,8 11,9 13Х16Н8М5С5Г4Б аустенит + феррит 10,0 10,3 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,5 11,7 11,8 11,9 Э-190К62Х29В5С2 вязкий аустенит 11,5 11,9 12,2 12,5 12,8 13,1 13,4 13,6 13,8 14,0 14,2 14, (Твердый раствор W и Сг в Со + смесь твердого раствора и двойного кар бида) НП-ХН80С2Р2 (ПГ- аустенит (твердый рас- 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18, СР2) твор с ГЦК решеткой) НП-ХН80СЗРЗ аустенит (твердый рас- 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18, твор с ГЦК решеткой) Э-20Х13 мартенсит 10,0 10,3 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,5 11,7 11,8 11,9 20X13 мартенсит 10,0 10,3 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,5 11,7 11,8 11,9 Э-09ХЗШ8АМ2 аустенит + феррит 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18, 08Х32Н8МСР, аустенит + феррит 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18, 08Х32Н8МА Монель-металл аустенит 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18, Э-10Х25Н13Г2 аустенит + феррит 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18, Э-11Х15Н25М6АГ2 аустенит 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18, Э-10Х20Н9Г6С аустенит + феррит 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18, ГОСТ (проект, первая редакция) 8 СТАЛИ И СПЛАВЫ СО СПЕЦИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ В арматуростроении применяются стали со специальными свойствами, которые приве дены в настоящем стандарте:

пружинные;

сплавы магнито-мягкие;

литые сплавы для постоянных магнитов.

8.1 Пружинные стали, широко применяемые в арматуростроении, можно разделить на две группы.

8.1.1 1-я группа - стали и сплавы, упрочняемые в результате мартенситного превраще ния (углеродистые и легированные стали: сталь 65Г, сталь 70, сталь 60С2А, сталь 51ХФА).

8.1.2 2-я группа - стали, упрочняемые деформационным наклепом 8.1.2.1 Перлитного класса:

патентированная высокопрочная проволока I класса – У8А, II класса, сталь 65Г, сталь 70.

8.1.2.2 Стали аустенитного класса: 12Х18Н10Т;

8.1.2.3 На основе никелевых сплавов: ХН77ТЮР.

8.1.1 Термически упрочняемые стали БЛОК-СХЕМА №86: Сталь Таблица 86. Химический состав, %, по ГОСТ С Si Mn Ni S P Cr Mo Cu Сталь 0,17- 0, 0,67-0,75 0,50-0,80 0,25 0,035 0,035 – 0, Заменители:

0,37 Сталь 65Г Проволока стальная низкоуглеродистая–ГОСТ 387583 Проволока Перечень норма стальная средне- и высокоуглеродистая–ГОСТ 7348, ГОСТ 9124, ГОСТ тивных докумен 93895, ГОСТ 11850, ГОСТ 26366, [244], [245], [246] тов Для производства рессор, пружин и других деталей, от которых требуются Применение повышенные прочностные и упругие свойства, а также износостойкость;

проволоки квадратного, прямоугольного и трапециевидного сечений, пред назначенной для изготовления пружинных шайб;

холоднокатаной термооб работанной ленты толщиной 0,05-1,30 мм и плющеной термообработанной ленты толщиной 0,15-2,00 мм для изготовления пружинящих деталей и пружин, за исключением заводных;

закаленной и отпущенной кардной про волоки круглого и фасонного профиля, применяемой для изготовления ско бок игольчатых изделий;

проволоки квадратного, прямоугольного и трапе циевидного сечений, предназначенной для изготовления пружинных шайб Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 86. Размер, В, 0,2, KCU, 5,, НВ Термообработка кДж/м мм МПа МПа % % Сталь кате- Закалка 830 °С, горий: 3, 1030 835 9 30 масло. Отпуск 3А, °С.

3Б,3В,3Г,4, 4А,4Б.

262 910 510 17 29 Нормализация ГОСТ Закалка 920 °С, ох лаждение в масле с температурой Проволока 315 6,5 1240 7 °С, выдержка мин. Отпуск 500 °С, выдержка 15 мин.

ГОСТ (проект, первая редакция) Термическая обработка Закалка с 830 °С в масло. Отпуск при 470 °С.

Температура критических Закалка 920 °С, охлаждение в масле с температурой 40 °С, точек Ac1 = 727, Ac3 = 752 выдержка 1 мин. Отпуск при 500 °С, выдержка 15 мин.

Ar3=730;

Ar1=696 Механические свойства могут регулироваться различными режимами термической обработки Технологические свойства Свариваемость: не применяется для сварных конструкций. КТС с последующей термообработ кой.

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна Флокеночувствительность: малочувствительно Температурный диапазон ковки, С: начало 1200, конец 850.

Физические свойства Таблица 86. E 10- 5, ·10 6,, r, C, T, 0С кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 2.06 100 11.5 68 200 12.3 52 300 13 400 13.8 29 БЛОК-СХЕМА №87: Сталь 65Г Таблица 87. Химический состав, %, по ГОСТ С Si Mn Ni S P Cr Mo Cu Сталь 65Г 0,50 0,62-0,70 0,17-0,37 0,25 0,035 0,035 0,25 – 0, Заменители:

0, Сталь 70, Сталь Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая–ГОСТ 73481, Перечень норма тивных документов ГОСТ 7372, ГОСТ 9124, ГОСТ 9389, ГОСТ Применение Для производства рессор, пружин и других деталей, от которых требует ся повышенные прочностные и упругие свойства, износостойкость;

дета лей, работающих в условиях трения при наличии высоких статических и вибрационных нагрузок Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 87. Разм В, 0,2, KCU, 5,, НВ ер, Термообработка кДж/м МПа МПа % % мм Сталь категорий:

Закалка 830 °С, масло.

3,3А, 3Б, 3В, 3Г, 980 785 10 4,4А, 4 Отпуск 470 °С.

ГОСТ Лента холо 450- Отжиг 0,1-4 – 10 – днокатанная 750 Нормализация 820 °С, – 415 19 ГОСТ 2284 820 воздух – 415 22 810 Отжиг 820 °С.

ГОСТ (проект, первая редакция) Механические свойства при повышенных температурах Таблица 87. 5,, t испытания, °C НВ в, МПа (Н/мм2 0,2, МПа (Н/мм2) % % Закалка 800 °С, масло. Отпуск 600-620 °С 100 690 16 200 640 14 19 300 730 18 20 400 600 22 25 500 450 27 35 600 280 33 50 Термическая обработка 1) Закалка с 830 °С в масло. Отпуск при 470 °С.

Температура критических 2) Нормализация 820 °С, воздух точек 3) Отжиг 820 0С Ac1 = 727, Ac3 = Ar3=730;

Ar1=696 Механические свойства могут регулироваться различными режимами термической обработки Технологические свойства Свариваемость: не применяется для сварных конструкций.

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

Температурный интервал ковки, °С: начало 1230, конец 830. Охлаждение на воздухе Физические свойства Таблица 87. E 10- 5, ·10 6,, r, C, T, 0С кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 2,05 100 11 68 200 11.6 300 12. 400 13.2 36 500 13.8 600 14. 700 14. 800 14. 900 13. 1000 14. БЛОК-СХЕМА №88: 51ХФА Таблица 88. Химический состав, %, ГОСТ 51ХФА С Si Mn Ni S P Cr V Cu заменитель: 50ХФА 0.47 - 0.15 - 0.3 - до до до 0.75 - 0.15 - до 0.55 0.3 0.6 0.25 0.025 0.025 1.1 0.25 0. Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая– ГОСТ 1071, Перечень норматив ГОСТ 26366 Проволока стальная легированная–ГОСТ 14963, [247] ных документов Сталь рессорно-пружинная легированная высококачественная.

Применение для производства термически обработанной проволоки диаметром 1,2-5,5 мм, предназначенной для изготовления пружин Механические свойства при 20 0С Таблица 88. Размер, В, 0,2, KCU, 5,, НД НВ Термообработка кДж/м мм МПа МПа % % Проволока Нормализация 1030 90 ГОСТ 14963 1050oC, воздух, Отпуск 740 1470 780 oC, воздух ГОСТ (проект, первая редакция) БЛОК-СХЕМА №89: 60С2А Таблица 89. Химический состав, %, ГОСТ 60С2А С Si Mn Ni S P Cr V Cu Заменитель: 50ХФА 0,58-0,63 1,6-2,0 0,6-0,9 0,25 0,025 0,025 0,30 – 0, Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая–ГОСТ 26366.

Перечень норматив Проволока стальная легированная–ГОСТ ных документов Для изготовления тяжело нагруженных пружин, торсионных валов, пружин Применение ных колец и шайб, цанг, фрикционных дисков, шайб Гровера;

пружинных упорных плоских внутренних эксцентрических колец, применяемых для фиксации деталей в корпусах до +200 °С.

Примечание – Сталь рессорно-пружинная легированная высококачествен ная Механические свойства при 20 0С Таблица 89. KCU, Разме В, 0,2, 5,, НД НВ кДж/ Термообработка р, мм МПа МПа % % м Навивка при 850-9500С;

закалка Пру- 388… при 850-870 0С в масле;

отпуск жины не определяются при 430-470 0С, охлаждение на воздухе Закалка при 850-870 0С в масле;

Рес- 387… отпуск при 400-450 0С, соры 8 Не определяются охлаждение на воздухе Механические свойства при повышенных температурах Таблица 89. 5,, KCU, Дж/м t испытания, °C в, МПа (Н/мм2 0,2, МПа (Н/мм2) % % Пруток диаметром 17 мм Закалка с 860 °С в масло. Отпуск отпуск при 550 °С, 3 ч.

Твердость HB340… 20 1090 1270 11-13 33 300 930 1220 15 44 400 820 950 19 71 500 510 590 23 87 Закалка с 860 °С в масло. Отпуск отпуск при 425 °С 20 1570 1710 10 46 200 1370 1670 13 40 300 1270 1570 20 58 – 400 1080 1220 22 71 – Термическая обработка Температура критических точек, 0C закалка при 850-870 0С в масле;

отпуск при 430 1) Ac1 = 770, Ac3(Acm)=820 470 0С, охлаждение на воздухе Ar3=770, Ar1=700 Механические свойства могут регулироваться различны ми режимами термической обработки Технологические свойства Свариваемость: не применяется для сварных конструкций Ковка: температурный интервал ковки 1200-8000С. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе.

Сечения 251-350 – в яме Флокеночувствительность: не чувствительна Склонность к отпускной хрупкости: не склонна ГОСТ (проект, первая редакция) 8.1.2 Стали, упрочняемые деформационным наклепом 8.1.2.1 Стали перлитного класса БЛОК-СХЕМА №90: У8А Таблица 90. Химический состав, %, по ГОСТ С Si Mn Ni S P Cr Mo Cu У8А Заменители: Сталь 0,76-0,83 0,17-0,33 0,17-0,33 0,25 0,028 0,030 0,2 – 0, У7, Сталь У10, Сталь У7А, Сталь У10А Перечень норма Ленты–ГОСТ тивных докумен Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая – ГОСТ тов Для изготовления холоднокатаной термообработанной ленты толщиной Применение от 2,5 до 0,02 мм, предназначенной для изготовления плоских и витых пружин и пружинящих деталей сложной конфигурации (лента выпускается по ГОСТ 2283, ГОСТ 21996 и ряду специальных технических условий) Механические свойства при температуре 20 0С Лента по ГОСТ 2283- Таблица 90. НВ, Размер 0,2, KCU, 5,, В, МПа Термообработка кДж/м МПа, мм МПа % % 0,1-1,5 650 15 Отжиг, холодно Холоднокатанная 1,5-4,0 750 10 катаная Холоднокатаная нагартованная Класс прочности:

750-900 Нагартованная Н1 0,1-4, 900 Н Н 1050 Отоженная, высшей 0,1 650 15 отжиг категории качества Твердость Таблица 90. HRCэ поверхно Термообработка НВ сти Закалка 780-800 С, вода Св. 63 Закалка 780-800 С, вода. Отпуск 160-200 С 61… Закалка 780-800 С, вода. Отпуск 200-300 С 56… Закалка 780-800 С, вода. Отпуск 300-400 С 47… Закалка 780-800 С, вода. Отпуск 400-500 С 37… Закалка 780-800 С, вода. Отпуск 500-600 С 29… Механические свойства при разных температурах Таблица 90. t испытания, °C 0,2, МПа B, МПа d5, % y, % HB Отжиг или нормализация 100 710 17 24 200 640 15 15 300 17 16 400 19 23 500 500 23 29 ГОСТ (проект, первая редакция) 600 370 28 39 700 255 33 50 Закалка 780 °С, масло. Отпуск 400 °С (образцы гладкие диаметром 6,3 мм) 20 1230 1420 10 минус 40 1270 1450 11 минус 70 1300 1470 12 Образец диаметром 5 мм и длиной 25 мм, деформированный и отожженный.


Скорость деформирования 10 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с 700 105 58 800 91 58 900 55 62 1000 33 62 1100 21 80 1200 15 69 Термическая обработка 1 Закалка с 780 °С в масло. Отпуск при 400 °С.

Температура критических точек Ac1 = 730, Acm = 700 2 Отжиг.

3 Нормализация.

Ar1= Мн=245 Механические свойства могут регулироваться различны ми режимами термической обработки Технологические свойства Свариваемость: не применяется для сварных конструкций.

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна Флокеночувствительность: не чувствительно Температурный диапазон ковки, °С: начало 1180, конец 800. Охлаждение заготовок сечением до 100 мм на воздухе, 101-300 мм - в яме.

Шлифуемость: хорошая Физические свойства Таблица 90. · E 10- 5 10 6 r C T, 0С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 2.09 100 2.05 11.4 49 7817 477 200 1.99 12.2 46 7786 511 300 1.92 13 42 7752 528 400 1.85 13.7 38 7714 548 500 1.75 14.3 35 7676 565 600 1.66 14.8 33 7638 594 700 15.2 30 7600 624 800 14.5 24 7852 724 900 ГОСТ (проект, первая редакция) БЛОК-СХЕМА №91: У10А Таблица 91. Химический состав, %, по ГОСТ M С Si Mn Ni S P Cr Cu У10А o 0,96- 0,17- 0, Заменители:

0,17-0,33 0,25 0,028 0,20 – 0, 1,03 0,33 Сталь У12, Сталь У12А, Сталь У Перечень норма Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая – ГОСТ тивных докумен тов Для изготовления холоднокатаной термообработанной ленты толщиной от Применение 2,5 до 0,02 мм, предназначенной для изготовления плоских и витых пружин и пружинящих деталей сложной конфигурации (лента выпускается по ГОСТ 2283, ГОСТ 21996 и ряду специальных технических условий) Механические свойства при температуре 20 0С Лента по ГОСТ 2283- Таблица 91. НВ, Размер 0,2, KCU, Термообрабо 5,, В, МПа кДж/м МПа, мм МПа тка % % Холоднокатанная 750 10 Отжиг, отожженная Холоднокатанная 750 нагартованная Холоднокатаная нагар тованная 0,1-4,0 750- Нагартован Класс прочности:

900 ная Н Н 1050 Н Отоженная, высшей 700 13 отжиг категории качества Твердость Таблица 91. HRCэ по Термообработка верхности Отжиг Закалка 770-800 С, вода Св. Сечение до 10-12 мм. Закалка 800 С, масло или расплав солей при 190 С. От 57… пуск 160-200 С Сечение до 8 мм. Закалка 800 С, масло или расплав солей при 190 С.

44… Отпуск 380-480 С. (рекомендуется для пружин и деталей пружинного типа) Сечение до 66 мм. Закалка 770 С, вода или 5-10 %-ный раствор NaCl. Отпуск 59… 170 С Пружины. Изотермическая закалка 800 С в расплаве солей с водой. Темпера 44… тура изотермы 280-360 С. Отпуск 280-360 С Поверхностная закалка с индукционным нагревом. Отпуск 160-200 С 59… Закалка 760-780 С, вода. Отпуск 160-200 С 63… Закалка 760-780 С, вода. Отпуск 200-300 С 57… Закалка 760-780 С, вода. Отпуск 300-400 С 49… Закалка 760-780 С, вода. Отпуск 400-500 С 40… ГОСТ (проект, первая редакция) Механические свойства при разных температурах Таблица 91. t испытания, °C 0,2, МПа B, МПа d5, % y, % HB Образец диаметром 5 мм и длиной 25 мм деформированный и отожженный. Скорость деформирования 10 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с 700 105 50 800 90 52 900 55 59 1000 29 70 1100 18 78 1200 16 86 Термическая обработка 1 Изотермическая закалка 800 С в расплаве солей с во Температура критических то дой. Температура изотермы 280-360 С. Отпуск 280- чек С.

Ac1 = 730, Acm = 2 Закалка с 760-780 С в воду.

Ar1= 3 Отжиг Мн= Механические свойства могут регулироваться различ ными режимами термической обработки Технологические свойства Свариваемость: не применяется для сварных конструкций.

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна Флокеночувствительность: не чувствительна Температурный коэффициент ковки, С: начало 1180, конец 800. Охлаждение заготовок сечением до 100 мм на воздухе, 101-300 мм - в яме.

Шлифуемость: хорошая Физические свойства Таблица 91. ·109, E 10- 5, 10 6,, r, C, T, 0С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 40 7810 100 11.5 200 11. 300 12.5 400 500 13. 600 13.9 700 14. 800 13. 900 15.4 1000 13. ГОСТ (проект, первая редакция) 8.1.2.2 Стали аустенитного класса БЛОК-СХЕМА №92: 12Х18Н10Т Таблица 92. Химический состав,%, ГОСТ 12Х18Н10Т заменитель: С Si Mn Ni S P Cr Cu прочие 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, (5 С - 0.8) Ti, 0,1 0. 17.0 12Х17Г9АН4, 08Х22Н6Т, остальное 2,0 9-11 0.02 0.035 0. 2 8 19. 08Х17Т, 15Х25Т, Fe 12Х18Н9Т Перечень нормативных Проволока стальная легированная – ГОСТ 18143, [252], [253] документов Применение Для изготовления проволоки пружинной, предназначенной для изго товления цилиндрических пружин, работающих в воздушной и агрес сивных средах (морской воде, солевых и хлорных растворах, парах морской воды, в тропическом климате) при температурах от минус 253 °С до +300 °С и применяемых в уплотнениях предохранительных клапанов, насосах, регуляторах, компрессорах;

торсионных пружин;

биметаллических листов с алюминиевым сплавом АМг Механические свойства при 20 0С Таблица 92. НВ, Размер, 0,2, KCU, Термообработк 5,, Сортамент, НД В, МПа кДж/м МПа мм МПа а % % Проволока термо- 1,0-6, обработанная 540-880 ГОСТ Термическая обработка 1) Закалка 1050-1100 С охлаждение в воде, под водяным душем или на воздухе.

2) Отжиг при 850-900 0С.

Механические свойства могут регулироваться различными режимами термической обработки Технологические свойства Свариваемость: сваривается без ограничений, рекомендуется последующая термообработка.

Способы сварки: РД, РАД, АФ, ЭШ, КТ.

Обрабатываемость резанием: в закаленном состоянии при 169 НВ и В=608 Н/мм2.

КV=0,60 (твердый сплав).

КV=0,35 (быстрорежущая сталь) Физические свойства Таблица 92. 10 9, E 10- 5, 10 6, l, r, C, T, 0С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 1.98 15 7920 100 1.94 16.6 16 462 200 1.89 17 18 496 300 1.81 17.2 19 517 400 1.74 17.5 21 538 500 1.66 17.9 23 550 600 1.57 18.2 25 563 700 1.47 18.6 27 575 800 18.9 26 900 19. ГОСТ (проект, первая редакция) 8.1.2.3 Стали на основе никелевых сплавов БЛОК-СХЕМА №93: ХН77ТЮР Таблица 93. Химический состав, %, по ГОСТ ХН77ТЮР Fe С Si Mn Ni S P Cr Ce Ti Al B Pb (ЭИ 437Б) 19 2.4 до До До До До 70.076 До До До 0. Заменители:

до 1 - - 0.0 0. 0.07 0.6 0.4 - 77.4 0.007 0.015 0.02 - ХН35ВТЮ, 22 2.8 1 ХН35МТЮ Перечень нор Проволока стальная средне - и высокоуглеродистая– [248] мативных до Ленты – [249] кументов Для изготовления горячекатаных прутков;

холоднокатаной ленты;

пружинной прово Применение локи, предназначенной для производства цилиндрических пружин сжатия и растя жения с рабочей температурой от минус 253 °С до +500 °С в различных средах (воздушной, парах морской воды до +200 °С, вакууме) и применяемых в высокотем пературных запорных клапанах и в арматуре для пара и криогенных сред Механические свойства при температуре 20 0С Таблица 93. НВ, Размер 0,2, KCU, 5,, В, МПа Термообработка Дж/м МПа, мм МПа % % Пруток. Закалка 1080°С, 730 315 43 ГОСТ 237059 8ч, воздух.

255 Закалка 1080°С, … Пруток. 8ч, воздух. Ста 1080 730 32 ГОСТ 23705 рение 700°С, ч Механические свойства при повышенных температурах t испыта KCU, Дж/м 0,2, МПа B, МПа 5, %, % ния,°C Закалка 1080°С, воздух. Старение 750°С, 16 ч 20 650 900-1070 11-24 10-21 29- 500 570 880 22-29 19-27 49- 600 540 860 30-33 30-32 49- 700 520 820 25-29 27-32 800 460 520 15-16 25-30 Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, кованный и нормализованный. Скорость деформиро вания 1,1 мм/мин. Скорость деформации 0,0007 1/с 800 600 24 900 380 26 1000 110 80 1100 48 153 1200 34 134 Термическая обработка Температура критических 1 Закалка 1080°С, 8 ч, охлаждение на воздухе.

точек 2 Закалка+старение Механические свойства могут регулироваться различными ре жимами термической обработки Технологические свойства Свариваемость: трудносвариваемая. Способ сварки — РДС.

Температурный диапазон ковки, °С: начало 1180, конец 900. Сечения до 300 мм охлажда ются на воздухе ГОСТ (проект, первая редакция) Физические свойства Таблица 93. ·109, E 10- 5, ·10 6,, r, C, T, С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м·град) Дж/(кг·град) 20 1.96 12.6 100 12.67 13.9 8180 200 12.9 15.6 8140 300 13.3 17.2 8110 400 13.8 18.8 8070 500 14.2 20.9 8040 600 1.57 14.6 23.5 8000 700 1.47 15.1 25.1 7960 8.2 Магнито-мягкие стали и сплавы для постоянных магнитов (магнито-твердые стали) для электромагнитов 8.2.1 Магнито-мягкие сплавы являются ферромагнетиками, для которых наиболее характерны следующие особенности: малая коэрцитивная сила (не более 4 кА/м), высокая магнитная про ницаемость, способность намагничиваться до насыщения в слабых полях Магнитные свойства характеризуются величинами, µ,, Нс, Вr, Вs, Тs, s и К1, Определяемые химическим составом сплава, величины µ, Нс, Вr и напряженность поля, необходимого для на магничивания до насыщения, являются структурно-чувствительными. Значения этих характери стик у одного и того же сплава существенно изменяется при пластическом деформировании, термической обработке и иных воздействиях на структуру. легкость намагничивания и размаг ничивания сплавов определяется свободой перемещения стенок магнитных доменов. намагни чивание ферромагнетика происходит тем легче. чем совершеннее структура сплава, чем круп нее зерна и меньше протяженность границ зерен. чем меньше К1 и s. Уменьшение К1 и s дос тигается изменением химического состава сплава.


Характерной особенностью магнито-мягких сплавов являются узкие интервалы, в которых должны поддерживаться массовые доли легирующих элементов и примесей. отклонения от требуемого химического состава больше всего отражаются на µ и Нс.

8.2.2 Постоянный магнит – изделие из магнито-твердого материла, являющееся источником магнитного поля.

Магнито-твердыми (магнито-жесткими) называются ферромагнитные и ферримагнитные ма териалы, которые способны сохранять остаточный магнетизм после предварительного намагни чивания. Условно к магнито-твердым (высокозрцитивным.) относят материалы с коэрцитивной силой Нс 4кА/м.

Важной характеристикой материала является часть петли гистерезиса, которая лежит во вто ром квадранте системы координат В-Н (В – индукция, Н – напряженность магнитного поля).

Для полной характеристики магнито-твердого материала необходимо знать остаточную индук цию В, коэрцитивную силу Нс и величину (ВН)max Остаточная индукция определяет магнитный поток, создаваемый магнито-твердым материа лом в магнитной цепи, коэрцитивная сила – сопротивляемость данного материала воздействию собственного размагничивающего поля и внешних размагничивающих полей, а произведение (ВН)max - энергию магнитного поля (кольцевой магнит с зазором) напряженность магнитного по ля в зазоре Нз = q BHVM / V з, где q – коэффициент, определяемый геометрическими параметрами магнитной цепи;

Vм Vз и – объем соответственно магнита и зазора.

ГОСТ (проект, первая редакция) Стали электротехнические Химический состав Содержание элементов, %, по ГОСТ нелегированные (магнито-мягкие) Новое Старое обозначение обозначение С Mn Si P S Cu 20895 Э 0,035 0,3 0,3 0,020 0,030 0, 20880 Э 20864 Э Примечание - В обозначении марки цифры означают:

первая – класс по виду обработки давлением (1- горячекатанная и кованная, 2 – калиброванная);

вторая – тип по содержанию кремния (0 – сталь не легированная, без нормирования коэффици ента старения, 1 – сталь нелегированная с заданным коэффициентом старения);

третья – группу по основной нормируемой характеристике (8 – коэрцитивная сила);

четвертая и пятая – количественное значение основной нормируемой характеристике (коэрци тивной силы в целых единицах А/м).

Перечень Сортовой прокат: горячекатаный – ГОСТ 2590;

ГОСТ 2591;

нормативных ГОСТ 4405;

кованый – ГОСТ 1133;

ГОСТ 4405;

документов калиброванный – ГОСТ Применение Применяется в магнитных цепях электрических аппаратов и приборов.

Структурные Магнитные свойства стали гарантируются только после проведения ограничения термической обработки применения стали Магнитные свойства стали Марка Коэрцитивная сила Магнитная продукция при напря- Режим т.о. деталей стали в разомкнунутой женности магнитного поля в А/м в и контрольных об цепи, не более замкнутой цепи, Т, не менее разцов Отжиг 925±25оС, не 500 1000 А/м Э более 500оС/ч., Э12 95,0 1,2 1,32 1,45 1, в вакууме с оста Э10 80,0 1,0 1,36 1,47 1, точным давлением Э8 64,0 0,8 1,40 1,50 1, не выше 0,1333Па (10 мм рт.ст.). Вре мя выдержки 4-6 ч.

Охлаждение до 600оС со скоростью 10-100оС/ч., далее произвольно до температуры менее 100оС 16Х Химический состав Сплав презицион- Содержание элементов, %, по ГОСТ ный магнитомяг кий, коррозионно стойкий Новое Старое С Mn Si P S Cu Ni обо- обо ГОСТ (проект, первая редакция) зна- значение чение 0, Не более Не более Не более 15,5-16,5 Не более 16Х ЭП 0,3 0,2 0,015 0, Примечание - Сплав марки 16Х изготавливают методом вакуумной выплавки.

Перечень нормативных до- ГОСТ 10160;

кументов Примечание Применяется в магнитных цепях электрических аппаратов и приборов с высокой коррозионной стойкостью.

Структурные ограничения Магнитные свойства сплава гарантируются только после про применения стали ведения термической обработки.

Магнитные свойства сплава с высокой коррозионной стойкостью Максималь- Индукция Т (10 -4 Гс) ная магнит- при напряженности Коэрцитив ная сила ная прони- магнитного поля, Марка Режим т.о. деталей и кон Класс цаемость А/см сплава трольных образцов мГн/м Гс/Э В1 В10 В25 В100 А/м Э Не менее Не более Отжиг 1175±оС не более I - - 0,6 - 1,2 1,45 64 0,8 500 оС/ч. В вакууме с оста точным давлением не выше 0,1333Па (10-3 мм 16Х II - - 0,6 - 1,2 1,45 40 0, (про- рт. ст.). Время выдержки 4ч. Охлаждение до 750 оС кат) со скоростью 100 оС/ч., до 10 200 оС со скоростью не III - - 0,6 - 1,2 1,45 24 0, менее 200 оС/ч., далее произвольно до темпера туры менее 100 оС Примечание I – класс – с нормальными магнитными свойствами;

II – класс – с повышенными магнитными свойствами;

III– класс –с высокими магнитными свойствами;

Основные физические и механические свойства сплава Плотность, г/см3 7, Удельное электрическое сопротивление, Ом·мм /м 0, Температура точки Кюри, оС Магнитострикция насыщения 106 Предел прочности, кгс/мм2 Предел текучести кгс/мм2 Относительное удельное, % Модуль нормальной упругости, кН/мм Коэффициент линейного расширения 1061/ оС в интервале температур:

20- 9,9 20-400 - 20-700 11, 20- - 20-500 11,4 20-800 20- 10,6 20-600 - 20-900 12, Марка сплава Химический состав Содержание элементов, %, ГОСТ Al Ni Cu Co Ti Nb Fe ЮНДКТ Литой магнитотвердый 6,5-8,2 14,0- 3,0-4,0 34,0- 4,5-5,5 До 1,1 остальное сплав 16,5 35, ГОСТ (проект, первая редакция) Перечень ГОСТ нормативных документов Назначение Для изготовления постоянных магнитов Структурные Постоянные магниты из данного сплава эксплуатируются при повышенных температурах 200оС, так как наряду с высокой точкой Кюри (850оС) сплав ограничения обладает высокой структурной стабильностью. До 500оС в сплаве не на применения сплава блюдается структурных изменений, влияющих на значение магнитного пото ка (при испытаниях в течение 1Г). При более высокой температуре время работы постоянных магнитов ограничено. После специальной структурной и магнитной стабилизации постоянные магниты из сплава ЮНДКТ5 стабильны в течение не менее 2000 ч.. при 600оС и 80 ч при 650оС. Старение магнита за это время не превышает 1%.

При более высокой температуре магнитный поток в постоянных магнитах быстро падает Магнитные параметры сплава Марка сплава Максимальное произведение Коэрцитивная сила Остаточная (ВН)макс, кДж/м3 по индукции, индукция, Нсв, кА/м Вч, Тл 28,0-44,0 92-100 0,75-0, ЮНДКТ Примечание – Допускается применение с магнитными параметрами, превышающими верхние значения, указанные в таблице Магнитные свойства сплава достигаются после термической и термомагнитной обработки Температура Скорость охлаждения, закалки, оС град/мин при ТМО Отпуск Vкр.1 Vкр. (закалка (закалка 800 800оС) 500оС) 1250-1300 200-300 15-10 Приложение поля Двухступенчатый:

I 650-630оС 2 ч.+ в интервале о II 530оС, 6-8 ч.

830- Физические свойства сплава Температурный коэффициент линейного расширения в интервалах температур (20-300), 106 1/оС……………………….11, Удельное электросопротивление, Ом·см 10-6 …………………….. 6, Плотность г/см3………………………………………………………7, Технология обработки Магниты шлифуют на различных плоскошлифовальных или круглошлифовальных станках.

Шлифовку рекомендуется проводить в два этапа: грубую (черновую) после термической обработ ки со съемом металла за проход 0,1-0,25 мм и тонкую(чистовую) после термической обработки со съемом металла за проход 0,01-0,02 мм. Шлифовка в один этап увеличивает брак по трещинам.

9 МАТЕРИАЛЫ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ В арматуростроении к материалам многофункционального назначения относятся спла вы на основе меди (латуни и бронзы), титановые сплавы и сплавы на основе керамики и ме таллокерамики.

9.1 Сплавы на основе меди 9.1.1 Медь в основном применяется для уплотняющих прокладок (МО) специальных де талей (М1, М2).

9.1.2 Латуни Л62, ЛС63, ЛС-59-1 – литейные сплавы на основе Сu-Zn, предназначенные для корпусных деталей ТА.

9.1.3 Бронзы :

ГОСТ (проект, первая редакция) литейные БрОЦС6-6-3 БрОЦСН3-7-5-1 – для корпусов ТА (для рабочих сред – воды, морской воды, пара) БрОЦС6-6-3 – для подшипников скольжения;

деформированные сплавы – БрАжН10-4-4 - для подшипников скольжения, вставок корпусов для повышения кавитационной и эрозионной стойкости;

БрАжМц-10-3-3 – для подшипников скольжения;

БрКМц3-1 – для пружин, подшипников скольжения.

пружинный сплав БрБ2 – для пружин ответственного назначения.

9.1.3.1 Бронзы имеют высокую стойкость в кислороде, пресной и морской воде. Все бронзы работают в криогенных условиях.

Высокая износостойкость пар трения "сталь бронза" основывается на действии в зоне кон тактного взаимодействия, в присутствии поверхностно-активных сред или специальных сма зок так называемого "эффекта избирательного переноса", классифицируемый как "безизнос ное трение". В этом случае необходимо точно рассчитывать контактные нагрузки.

Более подробное описание механизма "избирательного переноса" изложено в работах [125] и [126].

Химический состав,%, по ГОСТ Fe Ni S As Pb Zn O Sb Bi Sn Cu + до до до до до до до до Ag М до до 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 min 0.04 0. 4 2 3 1 3 3 2 1 99. Перечень Цветные металлы, включая редкие, и их сплавы–ГОСТ 193 (ИСО 431 нормативных 81), ГОСТ 859. Листы и полосы – [222] Ленты – [250], документов Применение Для изготовления проводников тока и сплавов высокой чистоты;

профилей для изготовления роторов погружных электродвигателей.

Механические свойства при 20 0С Размер 0,2, KCU, Термо 5,, НВ В, МПа кДж/м, мм МПа обработка % % Сплав мягкий 45 200-250 90-150 300 Сплав твердый 110 400-490 Физические свойства ·109, -5 E 10, 10,, r, C, T, 0С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м ·град) Дж/(кг·град) 20 1.32 387 8940 390 17. 100 1.28 16. Литейно-технологические свойства материала М Температура плавления, °C : Температура литья, °C : 1150 - Линейная усадка, % : 2. Химический состав, %, по ГОСТ Fe NiS Cu As Pb Zn Ag O Sb Bi Sn М до до до до до до до до до до min 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0 0.00 0.0 Заменители:

0.005 0.002 0.004 99. 2 5 4 3 5 2 М1у Цветные металлы, включая редкие, и их сплавы– ГОСТ 193, ГОСТ 859, [211], Перечень Листы и полосы – ГОСТ 1173, ГОСТ 767, ГОСТ 5638, [255], [222], [220], [221] нормативных Ленты–ГОСТ 16358, ГОСТ 20707, ГОСТ 1173, ГОСТ Р 50248, [213], [256], [250] документов Прутки–ГОСТ 1535, [207], [208] ГОСТ (проект, первая редакция) Трубы из цветных металлов и сплавов–ГОСТ 11383, ГОСТ 16774, ГОСТ 617, [209], [210] Применение Для производства высококачественных бронз, не содержащих олова;

круглых тя нутых тонкостенных труб;

холоднокатаных фольги и ленты, холоднокатаных и го рячекатаных листов и плит общего назначения;

Механические свойства при 20 0С Размер В, 0,2, KCU, Термо 5,, НВ кДж/м, мм МПа МПа обработка % % Сплав мягкий 45 200-250 90-150 Сплав твердый 110 400-490 300-450 Физические свойства ·109, E 10- 5, 10 6,, r, C, T, 0С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м ·град) Дж/(кг·град) 20 1.28 387 8940 390 17. 100 1.32 16. Литейно-технологические свойства материала М Температура плавления, °C : Температура литья, °C : 1150 - Линейная усадка, % : 2. Химический состав, %, по ГОСТ Fe Ni S As Pb O Sb Bi Sn Cu+Ag М до до до до до до до до до min 0.05 0.2 0.01 0.01 0.01 0.07 0.005 0.002 0. 99. Цветные металлы, включая редкие, и их сплавы– ГОСТ 859, [1] Перечень Листы и полосы–ГОСТ 1173, ГОСТ 5638, [255], нормативных Ленты– ГОСТ 1018, ГОСТ 20707, ГОСТ документов Прутки–ГОСТ 1535 Трубы из цветных металлов и сплавов – ГОСТ 2624, ГОСТ 11383, ГОСТ 20900, ГОСТ 617, [212] Применение Для производства высококачественных полуфабрикатов и сплавов на мед ной основе, обрабатываемых давлением Механические свойства при 20 0С Размер 0,2, KCU, 5,, НВ В, МПа Термообработка кДж/м, мм МПа % % Трубы прессован 180-190 ные ГОСТ Сплав мягкий хо лоднокатаные 55 200-260 ГОСТ Сплав твердый хо 95 290 лоднокатаные ГОСТ ГОСТ (проект, первая редакция) Физические свойства ·109, -5 E 10, 10,, r, C, T, 0С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м ·град) Дж/(кг·град) 20 1.32 387 8940 390 17. 100 1.28 16. Литейно-технологические свойства материала М Температура плавления, °C : Температура литья, °C : 1150 - Линейная усадка, % : 2. Химический состав, %, по ГОСТ Fe Ni S As Pb O Sb Bi Sn Cu+A М до до до до до до до до до g min 0.05 0.2 0.01 0.01 0.05 0.08 0.05 0.003 0. 99. Цветные металлы, включая редкие, и их сплавы–ГОСТ 859, [1] Перечень нор Листы и полосы–ГОСТ 1173, [254], мативных до Ленты–ГОСТ 1018, ГОСТ 20707, ГОСТ 1173, ГОСТ Р 50248, [213] кументов Прутки–ГОСТ 1535, [1] Трубы из цветных металлов и сплавов–ГОСТ 2624, ГОСТ 11383, ГОСТ 20900, ГОСТ 617, [209] Применение Для производства проката, сплавов на медной основе и прочих литейных спла вов Механические свойства при 20 0С Размер, 0,2, KCU, 5,, НВ В, МПа Термообработка кДж/м мм МПа % % Трубы прессованные 180-190 ГОСТ Сплав мягкий холод 55 200-260 нокатаные ГОСТ Сплав твердый хо лоднокатаные 95 290 ГОСТ Физические свойства ·109, E 10- 5, 10 6,, r, C, T, 0С Ом·м кг/м МПа 1/Град Вт/(м ·град) Дж/(кг·град) 20 1.32 387 8940 390 17. 100 1.28 16. Литейно-технологические свойства материала М3.

Температура плавления, °C : Температура литья, °C : 1150 - Линейная усадка, % : 2. Химический состав, %, по ГОСТ БрАЖМц10-3-1, компоненты примеси Al Fe Mn Cu As Sb Sn Si Ni Pb P Zn все ГОСТ (проект, первая редакция) го 2- 0,0 0, 9-11 1-2 ост 0,002 0,1 0,5 0,03 0,1 0,5 0, 4 1 Механические свойства при 20 0С Наименование Значение Примечание Модуль нормальной упругости, кг/мм Предел прочности при растяжении, кг/мм2 50 Литая в кокиль Относительное удлинение, % 20 Литая в кокиль 55 мягкая Относительное сужение, % 25 Литая в кокиль Предел пропорциональности, кгс/мм2 15 Литая в кокиль Предел текучести, кгс/мм2 Ударная вязкость, кгм/см2 6- Твердость по Бринеллю, кг/мм2 120- Физические свойства Наименование Значение Примечание Верхняя критическая точка, 0С Нижняя критическая точка, 0С Плотность, г/см3 7, Коэффициент термического расширения (200- 16·10-6 Литье в кокиль 300 ) Теплопроводность, калл/см·сек·С 0, Удельное электросопротивление, Ом·мм2/м 0,189 мягкая Технологические свойства и режимы обработки Наименование Значение Примечание Температура, 0С литья 1120- прессования 775- Линейная усадка, % 2, Жидкотекучесть, см Химический состав, %, по ГОСТ компоненты примеси Al Fe Ni Cu As Sb Sn Si Mn Pb P Zn Сумма БрАЖН 3.5- 3.5- 0. 9.5-11 ост 0.01 0.1 0.1 0.3 0.02 0.01 0.3 0. 5.5 5.5 10-4- Примечание - Примеси, не указанные в таблице, учитываются в общей сум ме примесей Перечень Прутки круглые ГОСТ 1628;

Поковки [214] нормативных Трубы ГОСТ документов применение Изготовление деталей, работающих в интервале температур от минус 253 до +250 0С. Бронза имеет высокие механические свойства при комнатной темпера туре, отличается повышенной жаропрочностью, хорошо обрабатывается давле нием в горячем состоянии, удовлетворительно сваривается, неудовлетвори тельно паяется, обладает хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в пресной и в морской воде. Имеет высокую кавитационную и эрози онную стойкость ГОСТ (проект, первая редакция) Механические свойства при 20 0С Механические свойства Твердость, при 20 0С Размер, Способ изготовления и состоя НД мм HB ние материала в, 5, % кгс/мм Прутки 170…220 65 5 Прессованные:

ГОСТ 1628 После Т/О:

Выдержка при температуре 890-910 0С, охлаждение в воде Отпуск 640-6600С 200…240 65 Отжиг 700-750 0С 140…160 55 Трубы 170…220 65 Прессованные ГОСТ 1208 Физические свойства, E, 10,, r, C, T, 0С Ом·мм/м кгс/мм2 г/см 1/Град кал/см·сек·град кДж/(кг·град) 20 11900 0,18 7,5 0, Температурный коэффициент линейного расширения, 10 61/Град Температура, 0С минус минус минус минус минус +20 400 200-300 100- 20- 196 180 100 60 40 11,5 12,4 14,15 14,9 15,4 17,0 20,8 18,3 16,6 19, Технологические свойства и режимы обработки Сварка и пайка твердыми припоями возможно, однако сплав для сварных конструкций арматуры – н рекомендуется.

Температура, 0С Наименование Литье 1120- Ковка 900- Химический состав, %, по ГОСТ компоненты примеси Be Ni Cu Al Fe Si Pb Сумма БрБ 1.8-2.1 0.2-0.5 ост 0.15 0.15 0.15 0.005 0. Примечние - Примеси, не указанные в таблице, учитываются в общей сумме примесей Перечень нор Прутки круглые ГОСТ 15853;

Поковки [214] мативных доку Полосы и ленты ГОСТ 1789- ментов Применение Изготовление пружин, пружинящих деталей ответственного назначения, ра ботающих в интервале температур от минус 253 до +250 0С при повышен ных знакопеременных нагрузках Бронза обрабатывается давлением в зака ленном состоянии, хорошо обрабатывается резанием, при ударе не дает искры, паяется;

обладает коррозионной стойкостью в атмосферных услови ях, в пресной и в морской воде ГОСТ (проект, первая редакция) Механические свойства при 20 0С в, 5,, Размер, Твер- Способ изготовления и состоя кгс/мм НД % % мм дость, HB ние материала Прутки 5-40 100…15 40-60 Тянутые мягкие, после закалки ГОСТ 15835 5-15 150 75-100 1,0 Тянутые твердые, холоднодеформированные после закалки 16-40 150 65-90 1,0 Тянутые твердые, холоднодеформированные после закалки 42-100 105-126 45 20 Прессованные 40 30 Выдержка при температуре 750 780 0С, охлаждение в воде.

Выдержкапри температуре 760 780 0С, охлаждение в воде, отпуск 320 0С 2 ч, 340-370 130 отжиг 650-700 0С 90-110 45 Физические свойства Плотность, г/ см3…………………………………………………………………………………………8, Модуль нормальной упругости, Е (кгс/мм2) Закаленная……………………………………………………….…………………………………….. Облагороженная………………………………………………………………………………………… Теплопроводность, (кал/см·сек·град) Мягкая…………………………………………………………………………………………………….0, Облагороженная……………………………………………………………………………………………0, Деформированная…………………………………………………………………………………….0, Удельное электросопротивление при 20 0С, Ом·мм2/м Закаленная……………………………………………………………………………………………………0, Облагороженная………………………………………………………………………………………….0, Коэффициент линейного расширения, ·106 (1/град) Температура, 0С минус минус минус минус минус 0 200-300 100-200 20- 203 180 100 60 9,7 10,7 13,6 16,0 16,3 16,65 19,0 17,2 16, Технологические свойства и режимы обработки Свариваемость и паяемость хорошая Температура, 0С Наименование Литье 1130- Горячая прокатка 780- Закалка 760-780 (10-20мин, мгновенное охлаждение в воде) Дисперсионное твердение (старение) 320±10 (2-3,5 ч) Химический состав, %, по ГОСТ компоненты примеси БрКМц3- Mn Si Cu Sn Sb Pb Fe Zn Сумма 1.0-1.5 2.75-3.5 ост 0.250 0.002 0.03 0.3 0,5 1. Прутки круглые ГОСТ 1628;



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.