Презентация "Углеродистые стали, используемые в сварных изделиях"

Подписи к слайдам:
  • Тема: Углеродистые стали, используемые в сварных изделиях.
  • Цели:
  • учебная: сформировать у студентов знания об углеродистых сталях
  • развивающая: развить навыки самостоятельной работы и их последующее применение на производственной практике.
  • воспитательная: формирование культуры восприятия учебного материала и организации учебной деятельности в ходе урока, формирование уважения к избранной профессии.
  • Задачи:
  • - сформировать у студентов знания о материалах, используемых в процессе сварки;
  • - научиться применять полученные знания на практике и в производственной деятельности.
  • План урока
  • 1.Сталь. Классификация.
  • 2.Достоинства и недостатки стали.
  • 3. Технология производства стали
  • Сталь - это сплав (твёрдый раствор) железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода в стали не более 2,14 %. Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.
  • Литье стали
  •  Классификация углеродистых сталей по назначению
  • Группа А (поставляется по механическим свойствам) включает семь марок – Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6.
  • Группа Б (поставляется по химическому составу) имеет также семь марок – БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСт6.
  • Группа В (поставляется как по механическим свойствам, так и по химическому составу) включает только пять марок – ВСт1, ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5.
  • Отличительные характеристики и основные категории
  • К углеродистым сталям, основу которых составляют железо и углерод, относят сплавы, содержащие минимум дополнительных примесей. Количественное содержание углерода является основанием для следующей классификации сталей:
  • низкоуглеродистые (содержание углерода в пределах 0,2%);
  • среднеуглеродистые (0,2–0,6%);
  • высокоуглеродистые (до 2%).
  •  К наиболее значимым достоинствам углеродистых сталей различных марок можно отнести:
  • -высокую пластичность;
  • -хорошую обрабатываемость (вне зависимости от температуры нагрева
  • металла);
  • -отличную свариваемость;
  • -сохранение высокой прочности даже при значительном нагреве (до 400°);
  • -хорошую переносимость динамических нагрузок.
  • Недостатки углеродистых сталей:
  • -снижение пластичности сплава при увеличении в его составе содержания углерода;
  • -ухудшение режущей способности и снижение твердости при нагреве до температур, превышающих 200°;
  • -высокую склонность к образованию и развитию коррозионных процессов, что налагает дополнительные требования к изделиям из такой стали, на которые должно быть нанесено защитное покрытие;
  • -слабые электротехнические характеристики;
  • -склонность к тепловому расширению.
  • Классификация углеродистых сплавов по структуре
  • а)технически чистое железо, в котором суммарное содержание примесей — до 0,08–0,1%, в том числе углерода — до 0,02%
  • Технологии производства
  • На сегодняшний день в металлургической промышленности используются три основных технологии производства углеродистой стали. Их основные отличия состоят в типе используемого оборудования.
  • Это плавильные печи :
  • -плавильные печи конвертерного типа;
  • -мартеновские установки;
  • -плавильные печи, работающие на электричестве.
  • Производство стали в мартеновских печах печах
  • В конвертерных установках расплавке подвергаются все составляющие стального сплава: чугун и стальной лом
  • Печь для конвертерной выплавки стали
  • Процесс получения углеродистой стали по данной технологии сопровождается активным окислением металла и его угаром, величина которого может доходить до 9% от общего объёма сплава. 
  • Цех мартеновских печей
  • Сталь, получаемая при выплавке в электрических печах, за счёт использования принципиально другого источника нагревания не подвергается воздействию окислительной среды, что позволяет сделать ее более чистой. 
  • Способы улучшения прочностных характеристик
  • Если свойства марок легированных сталей улучшают посредством ввода в их состав специальных добавок, то решение такой задачи по отношению к углеродистым сплавам осуществляется за счёт выполнения термообработки. 
  • Оборудование для плазменной закалки малогабаритно, мобильно и просто в эксплуатации
  • Поверхностная плазменная закалка приводит к тому, что в структуре металла формируется нестабильный остаточный аустенит, количество которого возрастает, если в составе стали увеличивается процентное содержание углерода
  • Одним из эффективных способов, позволяющих значительно улучшить характеристики углеродистой стали, является химико-термическая обработка. 
  • Обработка деталей химико-термическим способом в вакуумной печи значительно увеличивает поверхностную прочность
  • Стальной сплав, нагретый до определенной температуры, подвергают химическому воздействию, что и позволяет значительно улучшить его характеристики.
  •  Выделяют сплавы
  • обыкновенного качества (В);
  • качественные (Б);
  • повышенного качества (А).
  • Общие принципы классификации сталей
  • Содержание основных элементов в инструментальных сталях
  • Характеристики распространенных полуспокойных сталей
  • Полуспокойные сплавы (обозначаются буквами «пс» в маркировке), в которых кремний может содержаться в пределах 0,07–0,12%, характеризуются равномерным распределением примесей в своем составе. Этим обеспечивается постоянство характеристик изделий из них.
  • Буквенные обозначения
  • КП — кипящая сталь
  • ПС — полуспокойная сталь
  • СП — спокойная сталь
  • Маркировка углеродистых стальных сплавов
  • Примеры расшифровки маркировки
  • Буква «У», стоящая в самом начале обозначения марки сплава, указывает на то, что он относится к категории инструментальных. О том, в какую качественную группу входит углеродистая сталь, говорят буквы «А», «Б» и «В», проставляемые в самом конце маркировки. Количество углерода, содержащееся в сплаве, проставляется в самом начале его маркировки.
  • Вопросы:
  • 1.Что такое сталь?
  • 2.Назовите виды сталей.
  • 3.Классификация стали по назначению.
  • 4.Назовите достоинства углеродистой стали.
  • 5.Назовите недостатки углеродистой стали.
  • 6. Классификация углеродистых сплавов по структуре.
  • 7.Какое оборудование используется для производства стали?
  • 8.Расшифруйте сталь БСт2сп, ВСт3Гсп, БСт4кп.