Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Упругопластические решения и предельное состояние

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
9.86 Mб
Скачать

2. Жаропрочные стали и сплавы

 

 

 

 

161

 

 

 

 

 

 

 

С Т А Л Ь Н Е Р Ж А В Е Ю Щ А Я Ж А РО П РО Ч Н А Я

 

J Г12Х17Г9АН4

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

 

 

 

Вид полу-

Состояние

Температура

*8

* 0.1

55

V

испытания,

фабриката

материала

 

 

 

 

°С

 

МПа

 

 

%

 

 

 

 

 

Прутки

 

20

 

700

350

45

55

и поковки

Закаленные

 

 

 

 

 

 

 

Листы

20

 

700

 

 

 

 

 

350

45

-

мягкие

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ КОМНАТНОЙ И ПОВЫШЕННЫХ

 

 

ТЕМПЕРАТУРАХ

 

 

 

Состояние матепиала

Температура

 

 

 

испытания, С

 

МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

S00

 

Мягкие

 

300

 

 

600

 

 

450

 

 

530

 

(закалка при 1075вС)

 

 

 

 

 

500

 

 

520

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

 

420

 

 

 

 

20

 

 

1100

 

 

 

 

300

 

 

790

 

Нагартованные

 

450

 

 

740

 

 

 

 

500

 

 

720

 

 

 

 

600

 

 

630

 

 

 

 

20

 

 

1310

 

 

 

 

300

 

 

1040

 

Особо нагартованные

 

450

 

 

940

 

 

 

 

500

 

 

900

 

 

 

 

600

 

 

780

 

Т е х н о л о г и ч е с к и е свойства. Рекомендуется для заме­ ны стали 1Х18Н9Т для деталей, работающих в атмосферных ус­ ловиях и в контакте с наполнителем при температурах до 400 °С. Может прокатываться на станках непрерывной прокатки в листы размером 1000*3000 мм. Хорошо сваривается контактной и арго­ нодуговой сваркой. Прочность сварных соединений равна проч­ ности основного металла. Изменение модуля упругости при по­ вышенных температурах аналогично изменению модуля упругос­ ти стали 1Х18Н9Т.

162

 

 

 

 

Приложение

Ж А Р О П Р О Ч Н Ы Й С П ЛА В Н А Н И К Е Л Е В О Й

 

 

 

О С Н О В Е

 

 

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

 

Состояние

Температура

 

 

 

5S

Вил полуфабриката

испытания,

 

 

 

 

материала

 

 

 

%

 

‘С

М Па

 

 

 

 

Листы

Закаленные

 

 

800

 

40

при

20

 

 

холоднокатаные

 

 

И 50-1200 вС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ КОМНАТНОЙ И ПОВЫШЕННЫХ

 

ТЕМПЕРАТУРАХ

 

 

 

 

Состояние

Температура

Е

<тв

 

а пц

S

материала

испытания, °<С

М П а

 

%

 

 

 

 

 

20

218500

1050

620-640

500

30-36

Состояние

600

178130

830

570-620

400

16-20

поставки + закалка

при 1175 "С

700

170450

650

570

400

4 -6

в течение 10 мин

с последующим

800

167790

550

510

_

2,5-3,5

охлаждением

 

 

 

 

 

 

на воздухе +

850

165 870

500

400

270

4 -5

старение

 

 

 

 

 

 

при 800*С

900

 

330

260

160

7-15

в течение 8 ч,

_

 

 

 

 

 

охлаждение

950

160

100

70

20-50

на воздухе

 

 

 

 

 

 

 

1000

-

90

100

40

70-80

Т е х н о л о г и ч е с к и е сво й ст в а . В закаленном состоянии обладает высокой штампуемостыо: предельный коэффициент вытяжки составляет 2,1, минимальный радиус изгиба равен (1+1,5)5, где S — толщина листа. В закаленном состоянии хоро­ шо сваривается аргонодуговой сваркой и удовлетворительно — роликовой, точечной и дуговой сваркой. Коррозионная стойкость в атмосферных условиях без защитных покрытий удовлетвори­ тельная.

П р и м е н е н и е . Конструкции листового материала, работа­ ющие при температурах 950 °С и высоких напряжениях (форсаж­ ные камеры, плазмотроны и др.).

3. Алюминиевые и магниевые сплавы

163

3. АЛЮМИНИЕВЫЕ И МАГНИЕВЫЕ СПЛАВЫ

А Л Ю М И Н И Е В О М А Р Г А Н Ц Е В Ы Й СПЛАВ

 

 

 

АМц

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

 

Вид полуфабриката

Состояние материала

 

МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Листы ТОЛЩИНОЙ

Отожженные (АМцАМ)

100-150

 

22-20

0,3—6 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Листы толщиной

Полунагартованные

150-220

 

 

3—6 мм

 

(АМцАП)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Листы толщиной

Нагартованные (АМцАН)

 

190

 

 

0,3—6 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трубы

Нагартованные (АМиН)

 

140

 

 

Отожженные (АМцМ)

 

130

 

 

 

 

 

 

 

Профили

Отожженные (АМиМ)

 

 

 

 

Прутки

Отожженные или терми­

 

170

 

 

чески необработанные

 

 

 

всех размеров

 

 

 

(АМиМ и л и АМи)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проволока

Термически необработанная

 

 

 

 

для заклепок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плиты горячекатаные

Горячекатаные (АМиА)

 

120

 

 

толщиной

 

 

 

11-25 мм

___________________

 

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Вид по­

Состоя­

Е

G

° в

ТСР

нв

5 ,

V

луфабри­

ние мате­

 

 

МПа

 

 

 

%

ката

риала

 

 

 

 

 

 

Нагарто­

71000

27000

180

220

ПО

550

5

50

 

ванные

 

(АМцН)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полуна-

 

 

 

 

 

 

 

 

Листы

гарто-

71000

27000

130

170

100

400

10

55

 

ванные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(АМцАП)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отожжен­

71000

27000

50

130

80

300

23

70

 

ные

(АМцМ)

164 Приложение

ВЛИЯНИЕ ПОВЫШЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВА АМцМ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ

 

 

(ЛИСТ ТОЛЩИНОЙ 2 мм)

 

 

 

Свойства

 

Свойства

Температура

после 30 мии выдержки

после 200 ч выдержки

 

 

 

 

испытания, *С

S,o

 

«,о

 

МПа

%

МПа

%

20

ПО

31

-

-

100

95

36

90

40

150

85

39

80

39

175

75

41

70

45

200

70

41

65

41

250

55

43

50

46

300

45

45

40

40

Т е х н о л о г и ч е с к и е с в о й с т в а . Обладает высокой кор­ розионной стойкостью, близкой к коррозионной стойкости чис­ того алюминия. Пластичность в отожженном состоянии высо­ кая, в полунагартованном (АМцАП) средняя, в нагартованном (АМцН) низкая. Хорошо сваривается газовой, атомно-водород­ ной и контактной сваркой. Обрабатываемость резанием неудов­ летворительная.

К о р р о з и о н н о е п о в е д е н и е . Не применим в агрессив­ ных средах. Очень плохая коррозионная стойкость, намного ниже, чем у чистого алюминия.

П р и м е н е н и е . Сварные баки, гидро- и маслопроводы и другие малонагруженные детали, изготовляемые глубокой вытяж­ кой, проволока для заклепок.

3. Алюминиевые и магниевые сплавы

 

 

 

 

 

165

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А Л Ю М И Н И Е В О М А Г Н И Е В Ы Й СПЛАВ

 

 

 

АМгЗ

(магналий с 2,5 % M g)

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

 

 

Вцц полуфабриката

Состояние материала

 

°в

 

 

5,о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МПа

 

 

%

Листы Т О Л Щ И Н О Й

Отожженные (АМгАМ)

 

170-230

16-18

0,3—10 мм

 

Листы Т О Л Щ И Н О Й

Полунагартованные

 

240

 

4-6

3—6,5 м м

 

 

(АМгАП)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Листы Т О Л Щ И Н О Й

Нагартованные (АМгАН)

 

270

 

3-4

0,3—4 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нагартованные (АМгН)

 

230

 

 

 

Трубы

 

Отожженные (АМгМ)

Не более 220

 

-

 

 

Полунагартованные (АМгП)

 

210

 

 

 

Прутки

 

 

Отожженные

Не более 230

 

-

 

(АМгМ или AMг)

 

Проволока для

Термически необработанная

 

т= 120

 

-

заклепок

 

 

 

Плиты толщиной

 

 

 

 

 

180

 

 

7

11-25 мм

 

 

 

 

 

 

 

Горячекатаные (АМгА)

 

 

 

 

 

Плиты толщиной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160

 

 

6

26—80 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

 

 

 

(ПРУТКИ)

 

 

 

 

 

Состояние

Е

G

°0.1

 

Т11Ц

т . л

тв

ТСР

НВ

Р

материала

 

 

 

 

МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полунагар-

70000

27000

210

250

40

70

200

150

600

0,3

тованный

(АМгП)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отожжен­

70000

27000

S0

190

440

 

 

125

450

0,3

ный (АМгМ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

166

 

 

 

 

 

Приложение

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Вод полу-

Состояние

Темпера-

 

V

«5

К Г *

фабриката

материала

тура испы-

 

 

 

 

 

танин, ‘С

МПа

 

%

 

Дж/м2

 

 

 

 

 

 

20

200

70

65

29

11

 

 

100

195

75

64

30

9,5

Прутки

 

150

180

80

70

37

9

Отожжен­

 

 

 

81,5

54

 

диаметром

200

140

80

9,5

ные

22 мм

 

 

 

 

 

 

 

250

115

75

84,5

55

10

 

 

 

 

300

75

65

91,5

54

10

 

 

350

50

45

92,5

58,5

11

Д о п о л н и т е л ь н ы е данные . СплавАМгП: 510(20вС) = 6%. Сплав АМгМ: 510(20 °С) = 23 %; ан(20 °С) = 9 • 105 Дж/м2; ц/(20 °С) =

=64%.

Те х н о л о г и ч е с к и е с в о й с т в а . Обладает высокой кор­ розионной стойкостью, такой же, как и сплав АМц. Пластич­ ность в отожженном состоянии высокая, в полунагартованном АМгП удовлетворительная, в нагартованном низкая. Термичес­ кой обработкой не упрочняется. Хорошо сваривается контакт­ ной, точечной и роликовой сваркой. При газовой и аргонодуго­ вой сварке склонен к образованию кристаллизационных трешин. Сварные швы обладают невысокой герметичностью. При сварке

сприсадкой сплава АМгЗ можно предотвратить образование тре­ щин и повысить герметичность швов. Прочность сварных соеди­ нений составляет до 95 % прочности основного материала. Проч­ ность швов высокая. Обрабатываемость резанием сплава АМгМ неудовлетворительная, сплавов АМгП и АМгН удовлетворитель­ ная. Хорошо полируется.

Ко р р о з и о н н о е п о в е д е н и е . Не применим в агрессив­ ных средах. Очень плохая коррозионная стойкость, намного ниже, чем у чистого алюминия.

Пр и м е н е н и е . Сварные баки, гидро- и маслопроводы и другие средненагруженные детали.

3. Алюминиевые и магниевые сплавы

167

 

А Л Ю М И Н И Е В О М А ГН И Е В Ы Й СПЛАВ

(магналий с 6 % M g)

 

 

 

АМтб

 

 

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

Вид

Состояние материала

°в

 

8„

полуфабриката

 

МПа

 

 

 

%

 

 

 

Листы толщиной

Отожженные (АМгбМ)

320

160

15

1—4 мм

 

 

 

 

Листы

Термически необрабо­

 

 

 

горячекатаные

танные или отожженные

320

160

15

5—6,5 мм

(АМгбМ или AMгб)

 

 

 

Прутки

Отожженные (АМгбМ)

320

160

15

Профили

320

160

15

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

 

 

 

(ЛИСТТОЛЩИНОЙ 1,5 мм)

 

 

 

Температура

20

100

150

200

250

 

300

испытания, ‘С

 

 

 

 

 

 

 

 

Е

 

 

68000

62 000

58000

55 500

52 000

44000

 

 

МПа

170

150

135

125

105

 

80

°в

 

 

325

305

250

195

160

 

130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S.0

 

%

24

31,5

37

43,5

45

 

48

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОФИЛЕЙ ПРИ КОМНАТНОЙ

 

 

 

И ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

 

 

 

(БУЛЬБОШВЕЛЛЕР ЗАКРЫТЫЙ, СЕЧЕНИЕ 50 х 30 х 3 мм -

Пр 107-9)

Температура

20

 

100

200

 

 

250

испытания, °С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е

 

 

70000

64000

57000

 

55000

°<м

МПа

180

 

170

140

 

 

125

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

330

 

310

200

 

 

170

8,0

 

%

22

 

28

36

 

 

40

 

 

 

 

 

168

Приложение

 

ПРЕДЕЛЫ ПРОЧНОСТИ ПРИ КОМНАТНОЙ И ПОВЫШЕННЫХ

ТЕМПЕРАТУРАХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА ТОЛЩИНОЙ 2 мм, СВАРЕННЫХ ВСТЫК АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКОЙ

Температура испытания, *С

20

100

150

200

250

300

Основного материала

325

305

250

195

160

130

ств, МПа

 

315

290

250

195

160

130

Сварного соединения

Коэффициент

q BCB

0,96

0,95

1,0

1,0

1,0

1,0

ослабления сваркой

° в о с н

 

 

 

 

 

 

Д о п о л н и т е л ь н ы е данн ые . Для соединений внахлест коэффициент ослабления сваркой *0,45 (лист 2,5 мм). Мини­ мальная прочность сварных точек для материала толщиной 2,5 мм составляет на срез Рс? = 75 кг, на отрыв Р01? = 280 кг.

Т е х н о л о г и ч е с к и е с войст ва . Сопротивление коррозии высокое. Пластичность в отожженном состоянии удовлетвори­ тельная. Термической обработкой не упрочняется. Хорошо сва­ ривается аргонодуговой сваркой с присадкой АМгб, обладает незначительной склонностью к образованию кристаллизацион­ ных трещин. Герметичность сварных швов, выполненных АрДС, удовлетворительная. Пластичность сварных швов хорошая. Удов­ летворительно сваривается газовой и точечной сваркой. При га­ зовой сварке наблюдается склонность к вспучиванию основного материала вблизи сварного шва. Обрабатываемость резанием хо­ рошая.

К о р р о з и о н н о е по в е д е н и е . Не применим в агрессив­ ных средах. Очень плохая коррозионная стойкость, намного ниже, чем у чистого алюминия.

П р и м е н е н и е . Сварные конструкции; может быть рекомен­ дован для деталей, получаемых холодной штамповкой, сварных емкостей, силовых деталей, обшивки, деталей каркаса.

3. Алюминиевые и магниевые сплавы

169

 

Д У РА Л Ю М И Н К О Н СТРУ К Ц И О Н Н Ы Й

Д16

И Д У РА Л Ю М И Н ТЕП Л О П РО ЧН Ы Й

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Вид полуфабриката

Листы плакированные толщиной 0,3—2,5 мм

Листы плакированные толщиной 2,6—10 мм

Листы не плакированные толщиной 0,3—10 мм

Плиты горячекатаные толщиной 11—25 мм

Плиты горячекатаные толщиной 26—40 мм

Плиты горячекатаные толщиной 41—80 мм

Профили прессованные

столщиной полки не более 5 мм

Профили прессованные с толщиной полки

5,1-10 мм

Профили прессованные с толщиной полки 10,1—20 мм

Профили прессованные

столщиной полки 20,1—40 мм

Состояние материала

о„

%

 

 

 

МПа

%

 

Отожженные (Д16АМ)

230

-

10

Закаленные и естественно

 

 

 

состаренные

400

260

15

(Д16АТ, Д16АТВ)

 

 

 

Отожженные (Д16АМ)

240

-

10

Закаленные и естественно

 

 

 

состаренные

420

270

11

(Д16АТ, Д16АТВ)

 

 

 

Отожженные (Д16АБМ)

240

-

11

Закаленные и естественно

 

 

 

состаренные

435

280

13

(Д16АБТ, Д16АБТВ)

 

 

 

 

430

280

7

Закаленные

 

 

 

и естественно

420

280

6

состаренные

 

 

 

 

410

270

5

 

400

300

10

Закаленные

420

300

10

и естественно

 

 

 

состаренные

 

 

 

16Т)

430

310

10

 

 

 

 

(£ = 5«/>

 

450

320

10

 

 

 

(L= 5<1)

170

Приложение

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Вод полуфабриката

Профили прессованные всех размеров

Профили прессованные повышенной прочности толщиной полки

не менее 2 мм

Прутки прессованные диаметром до 22 мм

Прутки прессованные диаметром 23—50 мм

Прутки прессованные диаметром 50—160 мм

Трубы прессованные толстостенные диаметром до 120 мм

Трубы прессованные толстостенные диаметром более 120 мм

Трубы холоднотянутые или холоднокатаные всех размеров

Трубы холоднотянутые или холоднокатаные диаметром до 22 мм, толщиной стенки

не более 2 мм

Трубы холоднотянутые или холоднокатаные диаметром не менее 22 мм, толщиной стенки всех размеров

Состояние материала

 

 

««о

МПа

%

 

 

Не

 

 

Отожженные (Д16М)

более

 

12

 

250

 

 

Закаленные и естественно

480

340

7

состаренные (Д16ТПП)

 

 

 

Закаленные

400

260

12

(L = 5d)

и естественно

 

 

 

 

 

состаренные

430

260

10

СД16Т)

(L = 5d)

 

 

 

Термически

430

260

10

необработанные

(L = 5d)

 

 

Закаленные

400

260

12

 

 

 

и естественно

 

 

 

состаренные

 

 

 

СД16Т)

430

280

10

 

Отожженные (Ц16М)

Не

 

 

более

-

10

 

250

 

 

 

420

260

13

Закаленные

 

 

 

и естественно

 

 

 

состаренные

 

 

 

 

430

290

10

Проволока для заклепок

Закаленные и естественно

тср = 250 МПа

состаренные (Д16П)