Характеристика стали 30ХРА - Банк рефератів, творів, доповідей, курсових та дипломних робіт
Сталь – це сплав заліза з вуглецем і неминучими домішками (кремній фосфор, сірка, марганець), де вуглецю трохи більше 2,14%.
Існує багато ознак, якими класифікуються сталі, але найчастіше і вони можуть бути однозначними більшість числа марок сталей.
Класифікація сталей за найбільш загальними ознаками:
За хімічним складом сталі умовно поділяються на вуглецеві (нелеговані) сталі, низьколеговані сталі, леговані сталі, високолеговані.
За призначенням спеціальні сталі поділяються на конструкційні, інструментальні сталі з особливими фізичними властивостями.
Конструкційною сталлю називається сталь, що застосовується для виготовлення різних деталей машин, механізмів і конструкцій у машинобудуванні та будівництві та має певні механічні, фізичні та хімічні властивості.
Конструкційні сталі поділяються на будівельні, машинобудівні та сталі з особливими властивостями - теплостійкі, жароміцні, жаростійкі, корозійностійкі.
Сталь, у складі якої, крім заліза, вуглецю та неминучих домішок, є легуючі елементи, що вводяться в метал для поліпшення експлуатаційних або технологічних властивостей. Легуючі елементи вводяться в сталь у різних кількостях і різних поєднаннях – по 2, по 3 і більше. Якщо сталь містить у сумі до 2,5% легуючих елементів, її називають низьколегованою. Сталь, що містить 2,5-10% легуючих елементів, вважається середньолегованим, більше 10% - високолегованим.
Усередині зазначеної класифікації існує більш вузькі підрозділи як за призначенням, і за властивостями.
Охарактеризувати марку стали 30ХРА, її призначення та застосування.
Легованими називаютьсталі, які для зміни структури та властивостей, крім вуглецю, спеціально вводять у заданих концентраціях інші елементи (Ni, З, Сг, V, Мо, W, B та ін), що отримали назву легуючих.
Легуючі елементи можуть утворювати із залізом тверді розчини, розчинятися в цементіті (заміщаючи в решітці атоми заліза), або можуть утворювати спеціальні карбіди, тобто карбіди, що мають відмінну від цементиту кристалічну решітку та хімічну формулу, а також можуть утворювати інтерметалеві сполуки.
В результаті легування змінюються фізичні, механічні та технологічні властивості сталі. Зміна властивостей сталі за її легуванні визначається впливом легуючих елементів як у властивості фаз, і умови протікання фазових перетворень.
Марка сталі 30ХРА використовується в основному для виробництва стволів, важелів різних видів зброї.
Основний параметр сталі 30ХРА, необхідний для забезпечення міцності стволів, - межа пружності (або пропорційності) - таке граничне навантаження, що допускається, після зняття, яким метал повертається в початковий стан без залишкових деформацій.
Добавка в ствольну сталь легуючих елементів найчастіше є технологічним покращенням – така сталь краще термообробляється, не вимагає додаткових операцій підкалювання, краще полірується. Добавка навіть 1-2% хрому або нікелю дозволяє, не маючи режими технічної обробки, отримати більш тверді, а значить, і міцніші стволи без додаткових витрат, що з лишком компенсує велику вартість матеріалу. Менше залишкові напруги за рахунок меншого вмісту вуглецю ведуть до зменшення обсягу виправлення стволів.
З метою підвищення міцності сталі легуються бором. Введення бору навіть незначних доз (0,002-0,003%)збільшують прожарювання.
Хром вводять у кількості до 2%. Він розчиняється у фериті і цементіті, сприяючи механічному впливу сталі, що зумовило його широке застосування в конструкційних сталях.
З точки зору міцності, добавка легуючих елементів також дозволяє отримати в'язкість, необхідну для збереження пластичного, а не крихкого характеру руйнування стволів, що проявляється зі збільшенням твердості сталі. Ця добавка разом із в'язкістю різко зменшує знос нарізаних стволів. Пластичність сталі зменшує ймовірність руйнування при тривалому настрілі та підвищує безпеку стрілка – у разі розриву ствола не утворюються уламки.
Інша причина застосування стали 30ХРА - забезпечення догляду за стовбурами. Практично помітно, що для гарної корозійної стійкості необхідно, щоб у сталі було щонайменше 13% хрому. Тому не можна вважати, що сталь 30ХРА або будь-яка інша з 1,5-5% легуючих добавок не буде іржавіти. Хромове покриття, навіть тонке і пористе, значно твердіше за стовбурну сталь і краще працює на стирання. Мабуть, саме тому, що сама по собі марка сталі не є гарантією якості, нормативна документація України обумовлює умовне позначення ствольного матеріалу – обов'язкове маркування стилізованих знаків Сп та Сл на стволах.
Зробити повну термічну обробку відповідно до діаграми «залізо-вуглець».