12.Наклеп
Наклеп - поверхностное упрочнение металла. Эффекта наклепа на металлах достигают путем удара(ов) по его поверхности. Вместе удара изменяется структура металла. Возникшее высокое давление изменяет кристаллическую структуру металла на поверхности. Изменение идет по двум направлениям. Первое направление – уменьшение количества дефектов в кристаллической решетки. Неправильно расположенные атомы отчасти взаимокомпенсируются дырками в атомной решетке, отчасти выталкиваются в из зоны наклепа. Таким образом, металл с кристаллической решеткой, в которой меньше дефектов становится более прочным. Второе направление – создание остаточных напряжений внутри кристаллической решетки. Расстояние между атомами в кристаллической решетке становится меньше и атомы начинают более эффективно удерживать друг друга в ней. В результате проведения наклепа, металл становится из мягко и податливого, твердым, упругим и износостойким.
14 Методы определения твердости
Испытания на твердость
Твердомеры:
Твердость по Бринеллю: Испытание проводят на твердомере Бринелля
В качестве индентора используется стальной закаленный шарик диаметром D 2,5; 5; 10 мм, в зависимости от толщины изделия. Мерой твердости явл-ся диаметр отпечатка.
Метод
Роквелла Основан
на вдавливании в поверхность наконечника
под определенной нагрузкой. Индентор
для мягких материалов (до НВ 230) – стальной
шарик диаметром 1/16” (
1,6
мм), для более твердых материалов –
конус алмазный.
Метод Виккерса Твердость определяется по величине отпечатка. В качестве индентора используется алмазная четырехгранная пирамида.с углом при вершине 136o.
Ударную вязкость. Ударная вязкость характеризует надежность материала, его способность сопротивляться хрупкому разрушению. Испытание проводят на образцах с надрезами определенной формы и размеров. Образец устанавливают на опорах копра надрезом в сторону, противоположную удару ножа маятника, который поднимают на определенную высоту. Ударная вязкость определяется работой, затраченной на ударный излом образца отнесенной к площади поперечного сечения образца в месте удара.
16 Основы теории сплавов
Сплав – это вещество, состоящее из двух или более химических элементов, по крайней мере, один из которых металл. Компоненты сплава – это химические элементы, из которых сплав состоит. В дальнейшем будем рассматривать только двухкомпонентные сплавы, хотя существуют сплавы из большего количества компонентов.
Типы кристаллов в сплавах: Основные причины, приводящие к возникновению разных типов кристаллов:
1) У основных металлов разных типов кристаллическая решетка при разных температурах различна.
2) Разная растворимость 2-ого компонента в разных кристаллических решетках, при разных температурах.
3) Возможность различного взаимодействия, между атомами основных металлов и атомами 2-ого компонента.
17 Диаграмма железо углерод
В системе железо — углерод существуют следующие фазы: жидкая фаза, феррит, аустенит, цементит, графит. 1. Жидкая фаза. В жидком состоянии железо хорошо растворяет углерод в любых пропорциях с образованием однородной жидкой фазы.
2. Феррит — твердый раствор внедрения углерода в α-железе с ОЦК (объемно-центрированой кубической) решеткой.Феррит имеет переменную предельную растворимость углерода: минимальную — 0,006 % при комнатной температуре (точка Q), максимальную — 0,02 % при температуре 727 °C (точка P 3. Аустенит (γ) — твердый раствор внедрения углерода в γ-железе с ГЦК (гране-центрированной кубической) решеткой.
4. Цементит (Fe3C) — химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), со сложной ромбической решеткой, содержит 6,67 % углерода. Он твердый (свыше 1000 HВ), и очень хрупкий. Цементит фаза метастабильная и при длительным нагреве самопроизвольно разлагается с выделением графита.
5. Графит — фаза состоящая только из углерода со слоистой гексагональной решеткой. Плотность графита (2,3) много меньше плотности всех остальных фаз (около 7,5 — 7,8) и это затрудняет и замедляет его образование, что и приводит к выделению цементита при более быстром охлаждении. Образование графита уменьшает усадку при кристаллизации, графит выполняет роль смазки при трении, уменьшая износ, способствет рассеянию энергии вибраций.