Documente online.
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza
upload
Upload




























Materiale pentru rezistenta mecanica - materiale metalice feroase


MATERIALE PENTRU REZISTENTA MECANICA - Materiale metalice feroase


Fierul sub forma tehnic pura nu se utilizeaza pentru partea de rezistenta a utilajelor tehnologice, deoarece are plasticitate mare si este scump. Fierul este utilizat in industrie in general sub forma aliajelor sale: otelul si fonta. Materia­lele feroase sunt aliaje ale fierului cu carbonul. Pe langa fier si carbon, fontele si otelurile mal contin si alte elemente de aliere, ca: crom, nichel, mangan, vana­diu, molibden, siliciu, titan, niobiu, fosfor etc. Natura elementelor de aliere si procentul acestora in otel sau in fonta determina caracteristicile fizice ale aliaju­lui: rezistenta mecanica la temperaturi ridicate sau coborate, rezistenta la coro­ziune sau la eroziune etc.




Otelurile


Sunt aliaje ale fierului cu carbonul, in care continutul de carbon este sub 2,06%. In otel, carbonul se separa fie ca atare, sub forma de grafit, fie sub forma de carburi (de fier, de crom etc). In otelurile de constructie continutul de carbon nu depaseste 0.7%.

In functie de compozitia chimica, otelurile se subampart in:

- oteluri carbon (fara elemente de aliere, in afara de fier si carbon):

- otelurile aliate (pe langa fier si carbon mai contin si alte elemente de aliere).

Dupa procentul elementelor de aliere aceste oteluri pot fi slab, mediu sau inalt.aliate.

Cu cresterea continutului de carbon se inrautateste sudabilitatea otelului. In otelurile pentru sudura continutul de carbon se recomanda sa fie sub 0.3% pentru otelurile carbon si sub 0,2% pentru otelurile aliate.

Otelurile cu continut mic de carbon (sub 0,2%) se stanteaza si se ambutiseaza usor, se cementeaza si se nitrureaza bine, insa se prelucreaza greu prin aschiere.

Fiecare instalatie tehnologica impune otelurilor conditiile sale specifice. Din acest motiv, de exemplu la instalatiile pentru obtinerea acidului azotic se utilizeaza calitati de oteluri diferite de cele necesare la realizarea cazanelor de abur etc.

Proprietatile mecanice si tehnologice ale otelurilor variaza de la o marca de otel la alta. Densitatea otelurilor la 20°C este in medie, p = 7 871 kg/m3. Tem­peratura de topire a otelurilor este curpinsa intre 1 400 si 1 500°C. Caracteristi­cile mecanice care intereseaza din punct de vedere practic sunt: limita de curgere notata cu σ' c sau R'c ; rezistenta de rupere, notata σ' r sau R' , ambele la temperatura t, precum si alungirea la rupere, As. Pentru temperaturi negative intereseaza rezilieuta. notata KCU sau KCV, pe cand pentru temperaturi foarte mari este necesara cunoasterea unor caracteristici mecanice similare cu R'c si R'.

Otelurile carbon contin ca elemente de aliere numai fier si carbon. in com­pozitia otelului carbon se gasesc insa mangan si siliciu, sub 1%, rezultate din procesul tehnologic de elaborare a otelului, precum si unele impuritati ca sulf, fosfor, cupru.

Din categoria otelurilor carbon fac parte:

- otelurile carbon, conform STAS 500, au simbolul OL urmat de cifre care arata valoarea rezistentei de rupere la tractiune la 20°C.



- otelurile carbon de calitate, conform STAS 880 cu simbolul OLC urmat de doua cifre care exprima-procentul de carbon continut de otel. De exemplu OLC 25 inseamna otel carbon de calitate cu 0,25% continut mediu de carbon:

- oteluri,carbon (si slab aliate) conform STAS 2883, pentru table destinate , constructiei de recipiente sub presiune si pentru cazane. Sunt cuprinse aici marci de otel pentru temperaturi negative (notate cu R) si marci de otel pentru tem­peraturi ridicate (simbol K). Simbolul este urmat de cifre care indica rezistenta minima de rupere la tractiune si de un simbol format dintr-o cifra si o litera care indica clasa de calitate. De exemplu:

R 44, 4b, inseamna otel pentru temperaturi negative cu rezistenta de rupere la tractiune de 44 daN/mnr, din clasa 4b de calitate. Otelurile R se utilizeaza intre -50° C si + 350° C:

oteluri carbon turnate conform STAS 600 se noteaza cu simbolul OT urmat de cifre care arata valoarea rezistentei de rupere la tractiune.

Cu cresterea temperaturii se micsoreaza caracteristicile de rezistenta ale otelurilor carbon. In general, la temperaturi de peste 350° C se recurge la oteluri aliate.

Otelurile slab aliale contin 2 5% elemente de aliere (altele decat fier si carbon).

In conditii de coroziune puternica, sau la temperaturi foarte coborate se utilizeaza oteluri aliate (medii si inalt aliate), conform STAS 791, oteluri aliate turnate in piese, conform STAS 600, STAS 685. O categorie aparte, specifica constructiei de utilaj chimic o formeaza otelurile anticorosive si refractare, con­form STAS 3583, oteluri inalt aliate. Dintre acestea, marcile de oteluri austenitice (care au in medie 18 20% crom si 8 10% nichel) se utilizeaza sub forma de table din care se construiesc recipiente prin virolare (pe valt), urmata de sudare.

Otelurile austenitice (denumite si de tip 18/8, Cr/Ni) se simbolizeaza astfel incat sa se puna in evidenta principalele elemente de aliere. De exemplu, simbolul 7 TNC180 arata ca otelul austenitic corespunzator contine 0,07% C (de la cifra 7); T - contine titan: N - contine nichel; C - contine crom, in medie 18% (ultimele cifre, 180, indica continutul de crom in zecimi de procente).

Otelurile austenitice sunt nemagnetice. Ele sunt tratate termic la uzina producatoare.



In prezent, in uzinele constructoare din tara noastra, se utilizeaza si oteluri austenitice straine. Otelurile austenitice stabilizate germane W. 1.4541 (dupa DIN 17440) echivalent cu 10 TNC 180 si W. 1.4571 (DIN 17440) echivalent cu 8 TMoNC 180 (care contine 0,08% carbon si, in plus, 1.8 - 2,2% molibden, simbol Mo).

Otelurile austenitice se matriteaza si se prelucreaza mecanic bine, se su­deaza usor, in schimb sunt sensibile la ecruisare (deformare Ia rece). Dupa ecruisare scade rezistenta la coroziune a otelului.

Otelurile austenitice pot fi utilizate la temperaturi cuprinse intre - 250° C si + 900° C. Pentru a face economie de oteluri inalt aliate (care contin elemente de aliere scumpe si deficitare: crom, nichel), au fost realizate table din otet placat.

Aces­tea rezulta prin laminarea la, cald, impreuna, a doua table: una mai groasa din otel carbon (de grosimea S1), alta mai subtire din otel inalt aliat (de grosimea S2).


Tabla are grosimea totala


S = S1 + S2


in care grosimea materialului de placare:


S'' = 0,1 S


insa minim 1,5 mm.

In prezent, tablele din otel carbon se placheaza cu: otel austenitic, cu cupru sau aliaje de cupru, cu tabla de nichel si aliaje ale acestuia (de exemplu monel): cu tabla de aluminiu .

Grosimea S1 a otelului carbon are rolul de a rezista la solicitarile de natura mecanica, iar grosimea S2 a stratului de placare are rolul de a rezista la coroziune sau la eroziune.


Fontele


In prezent, pentru utilajul tehnologic se recurge la fonte sau la alte materiale decat otelul laminat, numai in cazuri bine justificate.

Fontele sunt aliaje ale fierului si carbonului in care continutul de carbon depaseste 2,06%. In general, continutul de carbon in fonta este de 2.06 4.5%. Fonta mai contine insa si unele elemente de adaos ca siliciu, mangan si molibden.

Utilizarea fontelor este supusa unor restrictii. Piesele din fonta se utilizeaza numai tratate termic. Fonta nu se utilizeaza, de exemplu, pentru fabricarea reci­pientelor care contin substante letale, toxice, explozive sau inflamabile, sau daca . temperatura peretelui recipientului este sub 0°C etc.





Fig.1. Fonta din otel placat



Fontele rezista cel mai bine la solicitari de compresiune. Rezistenta de rupere la compresiune este de 3 5 ori mai mare decat rezistenta de rupere, la tractiune. Rezistenta de rupere a fontelor utilizate pentru recipiente sub presiune trebuie sa fie de minim 150 MPa la tractiune si de minim 320 MPa la incovoiere.

Dupa compozitia chimica si aspectul structurii fontei se disting mai multe marci de fonte grupate astfel: fonte cenusii (STAS 568); fonte cu grafit nodular (STAS 6171); fonta maleabila (STAS 569); fonte aliate.

Fontele cenusii au simbolul Fc, sunt relativ ieftine, ceea ce le-a facut sa fie mult utilizate. Se toarna usor si se prelucreaza bine prin aschiere. Au insa sta­bilitate chimica slaba fata de actiunea coroziva a substantelor chimice. Fontele cenusii nu se forjeaza si nu se matriteaza. neavand plasticitate. Fonta cenusie se topeste la 1 250 1 280°C.

Fontele cu grafit nodular, simbol Fgn, numite si fonte ductile, se caracterizeaza prin rezistenta la uzura.

Fontele maleabile, simbol Fm. se obtin prin decarburarea fontei albe si se folosesc la turnarea unor piese complexe ca armaturi mici, piese de legatura pentru tevi (coturi, reductii, teuri, piulite olandeze etc.).

Prin aliere cu nichel, crom, molibden, siliciu si altele, fontele devin rezis­tente la temperaturi ridicate si la actiunea agentilor corosivi. Fontele cu 30% crom, de exemplu, pot fi utilizate pana la temperaturi de l 200°C si sunt rezis­tente la actiunea coroziva a acidului azotic si a sarurilor acestuia; este de aseme­nea, rezistenta la uzura.

Fontele austenitice, cu 19% crom si 9% nichel, pot fi utilizate pana la 1 000° C; ele rezista la actiunea unor substante puternic corosive.

Pentru temperaturi cuprinse intre 400 si 1 000° C pot fi folosite fontele re­fractare, conform STAS 6706. Simbolul fontelor refractare este Fr.






Document Info


Accesari: 1260
Apreciat: hand-up

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site


in pagina web a site-ului tau.




eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate | Termenii si conditii de utilizare



});

Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2024 )