Контрольная работа по материаловедению на тему Общие характеристики материала 09Х16Н4Б, химический состав, механические свойства

1. Указать назначение 09Х16Н4Б и охарактеризовать с точки зрения обрабатываемости ре-занием, привести химический состав и механические свойства

Общие характеристики материала 09Х16Н4Б, химический состав, механические свойства, а также твердость приведены в табл. 1.1-1.4 [1].

Таблица 1.1. Характеристика материала cталь 09Х16Н4Б
Классификация Сталь коррозионностойкая(нержавеющая) обыкновенная
Классификация, номенклатура и общие нормы ГОСТ 5632-72

Применение Назначение Сталь 09Х16Н4Б применяется: для изготовления труб пароперегрева-телей и трубопроводов установок сверхвысокого давления, листовых, высокопрочных штампо-сварных и сварных конструкций и деталей, работающих в среднеагрессивных средах; колец цельнокатаных различного назначения; сварочной проволоки.
Примечания Сталь коррозионностойкая (нержавеющая) мартенситного класса.
Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации в течение весьма длительного вре-мени +650 °C. Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде +850 °C.
Наибольшей коррозионной стойкостью обладает после закалки с низким отпуском (до +400 °С).
Таблица 1.2. Химический состав в % в соответствии с ГОСТ 5632-72 [2]
Химический элемент %
Углерод (С) 0,08 - 0,12
Кремний (Si) , не более 0,6
Марганец (Mn), не более 0,5
Никель (Ni) 4,0-4,5
Ниобий (Nb) 0,05 - 0,15
Фосфор (P), не более 0,03
Хром (Cr) 15,0 - 16,5
Сера (S), не более 0,015

Сталь 09X16H4Б относится ко второй группе и характеризуются как [3] высокохромистые стали (с содержанием хрома более 12%) и небольшим количеством других легирующих элементов. Это высокопрочные стали, сохраняющие свои качества при температуре до 500-600 °С и при воздей-ствии слабоагрессивных сред.
Как правило, сталь 09X16H4Б применяют в средах средней агрессивности, наряду со сталями 07Х16Н6, 08Х17Т, 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т, 15Х25Т. Механическая обработка деталей из сталей второй группы производится как после отжига, так и после термической обработки. В отожженном со-стоянии детали из этих сталей имеют удовлетворительную обрабатываемость, скорость резания примерно в 1,5...2 раза ниже скоростей резания, применяемых при обработке деталей из стали 45. С повышением прочностных характеристик сталей в результате их термической обработки обрабатываемость высокохромистых сталей резко снижается. Детали из сталей этой группы, термически обработанные до бв>1200 МПа, по возможности должны обрабатываться инстру-ментом из твердых сплавов. При обработке деталей из сталей второй группы в отожженном со-стоянии получить поверхности высокого класса шероховатости затруднительно, особенно при нарезании резьбы, протягивании, цилиндрическом фрезеровании и других операциях, когда об-работанная поверхность формируется лезвиями инструментов значительной протяженности [3].

Таблица 1.3. Твёрдость стали 09Х16Н4Б, (HRC, НВ)
Состояние поставки, режим термообработки НВх10-1, МПа
Прутки и полосы отожженные или высокоотпущенные по ГОСТ 5949-75
321
Поковки по ГОСТ 25054-81 269 – 302
Таблица 1.4. Механические свойства при Т=20oС материала 09Х16Н4Б
Сортамент Размер, мм Напр. sв, МПа sT, МПа d5, % y, % KCU, кДж/м2 Термообр.
Пруток, ГОСТ 5949-75
980-1180 835-930 8 40-45 590
Поковки, ГОСТ 25054-81 до 600 Прод. 931 784 7-8 35-42 490-590
Лист толстый, ГОСТ 7350-77
1030 13 Отжиг
Лист толстый, ГОСТ 7350-77
1230 980 8 Закалка и отпуск
Лист тонкий, ГОСТ 5582-75
1130 Отжиг 620 - 640oC, 4 - 8ч,Охлаждение 200 - 300oC, печь,
Обозначения:
Механические свойства :
sв - Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5 - Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y - Относительное сужение , [ % ]
KCU - Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB - Твердость по Бринеллю , [МПа]


2. Назначить (частично рассчитать) режимы резания для:
 точения наружной цилиндрической поверхности диаметром 65 мм, длиной 55 мм, с глу-биной резания 2мм.

Учитывая геометрические параметры обрабатываемой детали, назначаем оборудование - то-карно-винторезный станок мод. 16К20.