- •Введение.
- •1. Цели и задачи предмета «Материаловедение и ткм».
- •2. Связь предмета «Материаловедение и ткм» с другими предметами.
- •3. Роль отечественных и зарубежных учёных в развитии материаловедения как науки.
- •Основные задачи курса:
- •Раздел 1. Основы металловедения.
- •Тема 1. Строение и свойства металлов.
- •Тема 2. Механические свойства металлов
- •Тема 3. Основы теории сплавов
- •1. Понятие о сплаве, компоненте, фазе, системе.
- •2. Структурные составляющие при кристаллизации сплавов: твердые растворы, химические соединения, механические смеси.
- •3.Диаграммы состояния двойных сплавов. Критические точки и линии.
- •Тема 4 . Железоуглеродистые сплавы. Диаграмма состояния «железо-цементит».
- •1.Диаграмма состояния системы «железо-цементит» в упрощенном виде.
- •2.Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.
- •3.Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны.
- •Темы 5. Производство чугуна и стали.
- •Тема. Производство алюминия и меди, титана и магния. (самостоятельное изучение)
- •Тема 6. Чугуны и углеродистые стали, их свойства, маркировка и область применения.
- •Тема 7. Легирование сталей и чугунов
- •1. Общие сведения о легированных сталях. Легирование сталей, их классификация и маркировка.
- •2. Область применения легированных сталей.
- •3. Легирование чугунов, их маркировка и область применения.
- •2. Конструкционные легированные стали (гост 4543–71).
- •Тема 8. Сплавы цветных металлов, их маркировка и область применения.
- •2. Алюминий и его сплавы.
- •3. Магниевые и титановые сплавы.
- •Тема 9. Коррозия металлов, её виды. Металлокерамические твёрдые сплавы.
- •(Самостоятельное изучение)
- •1. Превращения при нагревании стали.
- •2. Диаграмма изотермического превращения аустенита.
- •3. Структуры, получаемые при различных скоростях охлаждения.
- •Тема 10. Термическая и химико-термическая обработка.
- •1. Отжиг и нормализация стали.
- •2. Термообработка. Закалка. Виды закалки. Отпуск, его виды.
- •Тема 11. Литейное производство. Литьё в разовые формы.
- •1. Сущность и назначение литейного производства. Модельный комплект, его назначение и состав.
- •2. Требования к стержневым и формовочным смесям, их состав.
- •3. Основные сведения об изготовлении литейной формы.
- •Тема 12. Специальные методы литья.
- •Тема 13. Обработка металлов давлением, её виды. Прокатка.
- •Тема 14. Прессование и волочение.
- •Тема 15. Сварка и резка металлов. Электродуговая сварка, применяемое оборудование.
- •Тема 16. Специальные способы сварки.
- •1. Электроконтактная сварка, ее виды и области применения.
- •2. Общие сведения об автоматической сварке под слоем флюса, в среде защитных газов, электрошлаковой сварке.
- •3. Сварка трением, холодная сварка, ультразвуковая, плазменная, лазерная сварка, сварка электронным лучем.
- •Тема 17. Газовая сварка и резка металлов.
- •1. Сущность газовой сварки, применяемые материалы.
- •2. Оборудование и принадлежности для газовой сварки и резки.
- •3. Технология газовой сварки и резки.
- •3. Оборудование и аппаратура для газовой сварки и резки
- •Тема . Методы контроля сварных соединений. ( на самостоятельное изучение).
- •Тема 18. Пайка металлов и сплавов.
- •Тема. Основы слесарной обработки. (самостоятельное изучение)
- •1. Рабочее место слесаря.
- •2. Разметка.
- •3. Основные виды слесарных операций.
- •3. Основные виды слесарных операций.
- •Тема 19. Обработка резанием. Основы теории резания.
- •Тема 20. Сверлильные и расточные станки.
- •Тема 21. Строгальные, долбёжные и шлифовальные станки.
- •Тема 22. Электрические методы обработки изделий.
- •2. Понятие об анодно-механическом и электроконтактном способах обработки.
- •3. Ультразвуковая обработка материалов.
- •4. Лазерная и электронно - лучевая обработка.
- •Тема 23. Древесные материалы и пластические массы.
- •4. Способы получения изделий из пластмасс
- •Тема. Лакокрасочные и клеевые материалы. (самостоятельное изучение)
- •Тема 24. Резиновые и прокладочные материалы
- •Тема 25. Проводниковые материалы.
- •1. Классификация и основные свойства проводниковых материалов.
- •2. Материалы высокой проводимости.
- •3. Сверхпроводники и криопроводники.
3. Магниевые и титановые сплавы.
Магний и его сплавы. Все магниевые сплавы очень хорошо обрабатываются резанием. Сплавы подразделяются на деформируемые (МА2, МАЗ, МА5, содержащие 7,8...9,2% АI, 0,15...0,5 – Мn, 0,2...0,8% Zn, Мg – остальное) и литейные (МЛ1, МЛ2, МЛЗ, содержащие 2,5...3,5% АI, 0,15...0,5 – Мn, 0,5...1,5% Zn, Мg – остальное). Деформируемые магниевые сплавы вследствие высокой удельной прочности нашли широкое применение в авиастроении, ракетной технике, электротехнике и радиотехнике (корпуса приборов, телевизоров и др.).
Наибольшее применение из литейных получили сплавы марок МЛ5 и МЛ6. Сплав МЛ5 применяется: для литья нагруженных крупногабаритных отливок (картеры двигателей, коробки передач, маслопомпы и т. д.). Сплав МЛ6 предназначается для изготовления тяжелонагруженных деталей.
Титановые сплавы. Они обладают ценными физико-механическими свойствами: относительно высокой удельной прочностью, высокой коррозионной стойкостью и значительной тепловой прочностью. Наибольшее практическое значение имеют два титановых сплава: ВТ5 (4,0...5,5% АI, Тi – остальное) и ВТ4 (4,0...5,0% АI, 1...2% Мn, Ti – остальное). Сплав ВТ5 не упрочняется термической обработкой; в горячем состоянии его куют, прокатывают, штампуют. Сплав ВТ4 хорошо сваривается. Наряду с деформируемыми титановыми сплавами для получения фасонного литья применяют литейные титановые сплавы, аналогичные по химическому составу некоторым деформируемым (ВТ5Л, ВТЗ-1Л, ВТ14Л). Титановые сплавы получили широкое применение в авиации, ракетной технике, судостроении, химической, энергомашиностроении и других отраслях промышленности.
4. Антифрикционные, или подшипниковые, сплавы применяют для изготовления подшипников. Они должны удовлетворять ряду требований, из которых основные: высокое сопротивление износу и малый коэффициент трения, высокая теплопроводность, пластичность, микрокапиллярность и хорошие технологические свойства.
Высокая пластичность основной массы сплава должна обеспечивать его хорошую прирабатываемость, а наличие твердых частиц позволяет воспринимать довольно высокие удельные давления.
К сплавам для подшипников трения скольжения относятся антифрикционные бронзы, чугуны, оловянные и свинцовые баббиты, подшипниковые сплавы на алюминиевом и магниевой основе и металлокерамические пористые подшипниковые сплавы.
Антифрикционные бронзы и чугуны. В качестве подшипниковых бронз используют оловянные бронзы, содержащие 8% олова, и свинцовые бронзы, содержащие до 30% свинца. Из них изготавливают вкладыши для подшипников трения скольжения, работающих в тяжелых условиях, при больших удельных давлениях и скоростях.
Для менее ответственных вкладышей, работающих при больших давлениях и малых скоростях, применяют перлитные или феррито-перлитовые серые и ковкие чугуны, в которых сочетаются пластичная основа феррита и твердые опорные включения цементит — перлита. Имеющиеся графитовые включения в чугуне образуют каналы, удерживающие смазку и играющие роль смазки.
Оловянные и свинцовые баббиты (ГОСТ 1320-74). Эти баббиты состоят из мягких пластичных металлов (олово и свинец) с добавками меди, сурьмы и реже кадмия, никеля и других примесей.
В зависимости от химического состава устанавливаются следующие марки оловянных и свинцовых баббитов: Б88, Б83, Б83С, Б16, БН и БС6.
Высокооловянный баббит марки Б83 (10...12% SЬ, 5,5...6,5% Сu, Sn – остальное) применяют для подшипников особо нагруженных машин (паровые турбины, турбокомпрессоры, электромоторы мощностью более 750 кВт). Широко применяют свинцовый баббит марки БН (с добавкой до 0,7% Сd и 0,5 Ni) для подшипников дизелей, компрессоров и свинцовый баббит марки БС6 (6% Sn, 6% SЬ, РЬ – остальное), который используют для подшипников тракторных и автомобильных двигателей, паровых турбин, редукторов.