Разработка нефтяных и газовых месторождений

Контрольная работа
По дисциплине: МДК 01.01 Разработка нефтяных и газовых месторождений
Тема:1)Аллотропия
2)Диаграмма состояния сплавов с отсутствием растворимости компонентов в твердом состояний
3)Классификация и маркировка сталей
...

4.Практическая задача №2
Задача. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для их изготовления выбрана сталь 50 ХГФА. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства пружин после термической обработки

1.Аллотропия
2.Диаграмма состояния сплавов с отсутствием растворимости компонентов в твердом состояний
3.Класификация и маркировка сталей
4.Практическая задача № 2
5.Литература

На кривой охлаждения отмечается перегиб (критическая точка), связанный с уменьшением скорости охлаждения вследствие выделения скрытой теплоты кристаллизации. На участке 1–2 идет процесс кристаллизации, протекающий при понижающейся температуре, так как согласно правилу фаз в двухкомпонентной системе при наличии двух фаз (жидкой и кристаллов компонента В) число степеней свободы будет равно единице. При охлаждении состав жидкой фазы изменяется по линии ликвидус до эвтектического. На участке 2–2’ кристаллизуется эвтектика (см. кристаллизацию эвтектического сплава). Ниже точки 2’ охлаждается сплав, состоящий из кристаллов первоначально закристаллизовавшегося избыточного компонента В и эвтектики.Схема микроструктуры сплава представлена на рис. 5.4.Рис. 5.4. Схема микроструктур сплавов: а – доэвтектического, б – эвтектического, в – заэвтектического 5. При проведении количественного структурно-фазового анализа, конода, проведенная через заданную точку, пересекает линию ликвидус и оси компонентов, поэтому состав твердой фазы или 100 % компонента А, или 100 % компонента В.3.Классификация и маркировка сталейКлассификация сталей Стали классифицируются по множеству признаков.По химическому: составу: углеродистые и легированные.По содержанию углерода:низкоуглеродистые, с содержанием углерода до 0,25 %;среднеуглеродистые, с содержанием углерода 0,3…0,6 %;высокоуглеродистые, с содержанием углерода выше 0,7 %По равновесной структуре: доэвтектоидные, эвтектоидные, заэвтектоидные.По качеству. Количественным показателем качества является содержания вредных примесей: серы и фосфора:, – углеродистые стали обыкновенного качества:– качественные стали;– высококачественные стали.По способу выплавки:в мартеновских печах;в кислородных конверторах;в электрических печах: электродуговых, индукционных и др.По назначению:конструкционные – применяются для изготовления деталей машин и механизмов;инструментальные – применяются для изготовления различных инструментов;специальные – стали с особыми свойствами: электротехнические, с особыми магнитными свойствами и др. Маркировка сталейПринято буквенно-цифровое обозначение сталей Углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380). Стали содержат повышенное количество серы и фосфораМаркируются Ст.2кп., БСт.3кп, ВСт.3пс, ВСт.4сп.Ст – индекс данной группы стали. Цифры от 0 до 6 - это условный номер марки стали. С увеличением номера марки возрастает прочность и снижается пластичность стали. По гарантиям при поставке существует три группы сталей: А, Б и В. Для сталей группы А при поставке гарантируются механические свойства, в обозначении индекс группы А не указывается. Для сталей группы Б гарантируется химический состав. Для сталей группы В при поставке гарантируются и механические свойства, и химический состав.Индексы кп, пс, сп указывают степень раскисленности стали: кп - кипящая, пс - полуспокойная, сп - спокойная. Качественные углеродистые стали Качественные стали поставляют с гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В). Степень раскисленности, в основном, спокойная.Конструкционные качественные углеродистые стали Маркируются двухзначным числом, указывающим среднее содержание углерода в сотых долях процента. Указывается степень раскисленности, если она отличается от спокойной.Сталь 08 кп, сталь 10 пс, сталь 45.Содержание углерода, соответственно, 0,08 %, 0,10 %, 0.45 %.Инструментальные качественные углеродистые стали маркируются буквой У (углеродистая инструментальная сталь) и числом, указывающим содержание углерода в десятых долях процента.Сталь У8, сталь У13.Содержание углерода, соответственно, 0,8 % и 1,3 %Инструментальные высококачественные углеродистые стали. Маркируются аналогично качественным инструментальным углеродистым сталям, только в конце марки ставят букву А, для обозначения высокого качества стали.Сталь У10А. Качественные и высококачественные легированные стали Обозначение буквенно-цифровое. Легирующие элементы имеют условные обозначения, Обозначаются буквами русского алфавита.Обозначения легирующих элементов:Х – хром, Н – никель, М – молибден, В – вольфрам,К – кобальт, Т – титан, А – азот ( указывается в середине марки),Г – марганец, Д – медь, Ф – ванадий, С – кремний,П – фосфор, Р – бор, Б – ниобий, Ц – цирконий,Ю – алюминий Легированные конструкционные стали Сталь 15Х25Н19ВС2В начале марки указывается двухзначное число, показывающее содержание углерода в сотых долях процента. Далее перечисляются легирующие элементы. Число, следующее за условным обозначение элемента, показывает его содержание в процентах,Если число не стоит, то содержание элемента не превышает 1,5 %.В указанной марке стали содержится 0,15 % углерода, 25% хрома, 19 % никеля, до 1,5% вольфрама, до 2 % кремния.Для обозначения высококачественных легированных сталей в конце марки указывается символ А. Легированные инструментальные стали Сталь 9ХС, сталь ХВГ.В начале марки указывается однозначное число, показывающее содержание углерода в десятых долях процента. При содержании углерода более 1 %, число не указывается,Далее перечисляются легирующие элементы, с указанием их содержания.Некоторые стали имеют нестандартные обозначения. Быстрорежущие инструментальные стали Сталь Р18Р – индекс данной группы сталей (от rapid – скорость). Содержание углерода более 1%. Число показывает содержание основного легирующего элемента – вольфрама.В указанной стали содержание вольфрама – 18 %.Если стали содержат легирующие элемент, то их содержание указывается после обозначения соответствующего элемента. Шарикоподшипниковые стали Сталь ШХ6, сталь ШХ15ГСШ – индекс данной группы сталей. Х – указывает на наличие в стали хрома. Последующее число показывает содержание хрома в десятых долях процента, в указанных сталях, соответственно, 0,6 % и 1,5 %. Также указываются входящие с состав стали легирующие элементы. Содержание углерода более 1 %.4.Практическая задача №2Задача. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для их изготовления выбрана сталь 50 ХГФА. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства пружин после термической обработки.Решение.50ХГФАсталь высококачественная конструкционная рессорно-пружинная. Цифра перед буквами в маркировке указывает на содержание углерода в сотых долях процента (сталь содержит 0,5% углерода). Буквы «Х» и «Г» указывает на легирование хромом и марганцем соответственно. Отсутствие цифры после буквы указывает на то, что содержание легирующего элемента ≈1%. Буква «Ф» указывает на легирование стали ванадием в количестве до 0,4%. Буква «А» указывает на то, что сталь высококачественная (содержит уменьшенное количество вредных примесей – серы и фосфора).Химический состав в % материала   50ХГФА (ГОСТ   14959 – 79) CSiMnNiSPCrVCu0.48 - 0.550.17 - 0.370.8 – 1,0до   0.25до   0.025до   0.0250.95 - 1.20.15 - 0.25до   0.2Температура критических точек материала 50ХГФААс1Ас3(Асm)Аr3(Аrсm)Ar1Мн752788746688300Особенности работы пружин состоят в том, что в них используют в основном упругие свойства стали, которые характеризуются пределом текучести (Т), и не допускают возникновение остаточной пластической деформации при нагрузке (статической, динамической, ударной).