- •2. Основные типы кристаллических решеток металлов
- •3. Анизотропия кристаллов. Полиморфизм. Примеры.
- •4. Дефекты строения реальных металлов. Точечные дефекты. Линейные дефекты. Поверхностные дефекты. Влияние дефектов на свойства кристаллов.
- •5. Строение металлических сплавов. Понятия: сплав, виды сплавов термодинамическая система, компонент, фаза.
- •6. Твердые растворы, механические смеси, химические соединения: определение, условия образования, примеры.
- •7. Кристаллизация: движущая сила кристаллизации металлов. Механизм и кинетика кристаллизации. Кристаллизация: зарождение и рост кристаллов.
- •8. Факторы, влияющие на процесс кристаллизации. Форма и размеры кристаллов. Строение слитков металлов.
- •9. Диаграммы состояния системы с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Примеры.
- •10.Диаграммы состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии и эвтектикой. Примеры
- •11.Диаграммы состояния сплавов с нерастворимостью компонентов в твердом состоянии и эвтектикой. Примеры.
- •12.Диаграммы состояния сплавов с образованием устойчивого химического соединения.
- •13.Связь свойств сплавов с типом диаграмм состояния.
- •13(А)Диаграмма состояния железо-углерод. Фазы и структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.
- •14.Структура углеродистых сталей и чугунов.
- •15.Напряженное состояние. Упругая деформация. Влияние упругой деформации на свойства металлов.
- •16.Пластическая деформация. Механизмы пластической деформации. Дислокационный механизм пластической деформации: консервативное движение и переползание дислокаций.
- •17.Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла: возврат, первичная, собирательная и вторичная рекристаллизация.
- •18.Особенности деформации поликристаллов. Влияние пластической деформации на структуру и свойства металлов. Упрочнение при пластической деформации. То
- •19.Термическая обработка металлов и сплавов. Классификация видов термической обработки.
- •24.Закалка сталей - полная и неполная. Понятие о критической скорости закалки. Закалка сталей на мартенсит.
- •25.Превращения, происходящие при отпуске закаленной стали. Низкий, средний и высокий отпуск.
- •26.Диаграмма изотермического превращения переохлажденного аустенита (с-диаграмма).
- •27.Химико-термическая обработка. Общие закономерности.
- •28.Цементация сталей.
- •29.Азотирование и нитроцементация сталей.
- •30.Чугуны. Фазы и структурные составляющие белых чугунов.
- •31.Чугуны. Виды чугунов. Фазы и структурные составляющие серых чугунов.
- •32.Углеродистые стали. Влияние углерода и примесей на свойства, стали. Конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества и качественные.
- •33.Классификация и маркировка легированных сталей. Особенности закалки и отпуска легированных сталей.
- •34.Легированные стали. Влияние легирующих элементов на свойства стали. Карбиды в легированных сталях.
- •35.Классификация по назначению и маркировка легированных сталей.
- •36.Сплавы на основе алюминия. Общие сведения. Классификация и маркировка алюминиевых сплавов.
- •37.Технический титан. Взаимодействие титана с легирующими элементами.
- •38.Классификация и маркировка титановых сплавов, α-сплавы: легирование, термообработка, свойства.
- •39.Сплавы на основе меди: латуни.
8. Факторы, влияющие на процесс кристаллизации. Форма и размеры кристаллов. Строение слитков металлов.
9. Диаграммы состояния системы с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Примеры.
10.Диаграммы состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии и эвтектикой. Примеры
Диаграмма состояния и кривые охлаждения типичных сплавов системы представлены на рис.5.5.
1. Количество компонентов: К = 2 (компоненты А и В);
2. Число фаз: f = 3 (жидкая фаза и кристаллы твердых растворов (раствор компонента В в компоненте А) и ( раствор компонента А в компоненте В));
3. Основные линии диаграммы:
линия ликвидус acb, состоит из двух ветвей, сходящихся в одной точке;
линия солидус аdcfb, состоит из трех участков;
dm – линия предельной концентрации компонента В в компоненте А;
fn – линия предельной концентрации компонента А в компоненте В.
4. Типовые сплавы системы.
При концентрации компонентов, не превышающей предельных значений (на участках Аm и nВ), сплавы кристаллизуются аналогично сплавам твердым растворам с неограниченной растворимостью, см кривую охлаждения сплава I на рис. 5.5 б. При концентрации компонентов, превышающей предельные значения (на участке dcf), сплавы кристаллизуются аналогично сплавам механическим смесям, см. кривую охлаждения сплава II на рис. 5.5 б.
Рис. 5.5 Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (а) и кривые охлаждения типичных сплавов (б)
Сплав с концентрацией компонентов, соответствующей точке с, является эвтектическим сплавом. Сплав состоит из мелкодисперсных кристаллов твердых растворов и , эвт. (кр. тв. р-ра + кр. тв. р-ра )
Кристаллы компонентов в чистом виде ни в одном из сплавов не присутствуют. У сплавов с ограниченной растворимостью св-ва меняются в зависимости от принадлежности сплава к той или иной части диаграммы.
11.Диаграммы состояния сплавов с нерастворимостью компонентов в твердом состоянии и эвтектикой. Примеры.
Диаграмма состояния и кривые охлаждения типичных сплавов системы представлены на рис. 5.3.
Рис. 5.3. Диаграмма состояния сплавов с отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии (а) и кривые охлаждения сплавов (б)
Проведем анализ диаграммы состояния.
1. Количество компонентов: К = 2 (компоненты А и В);
2. Число фаз: f = 3 (кристаллы компонента А, кристаллы компонента В, жидкая фаза).
3. Основные линии диаграммы:
линия ликвидус acb-это тем-ра выше которой сплавы находятся в жидком состоянии, состоит из двух ветвей, сходящихся в одной точке;
линия солидус ecf-это тем-ра ниже которой сплавы находятся в твердом состоянии, параллельна оси концентраций стремится к осям компонентов, но не достигает их;
4. Типовые сплавы системы.
а) Чистые компоненты, кристаллизуются при постоянной температуре, на рис 5.3 б показана кривая охлаждения компонента А.
б). Эвтектический сплав – сплав, который плавится при минимальной температуре для сплавов данной системы, соответствующий концентрации компонентов в точке с -эвтектическая точка (сплав I). Кривая охлаждения этого сплава, аналогична кривым охлаждения чистых металлов (рис. 5.3 б)
Эвтектика – равномерная механическая смесь одновременно закристолизовавшихся зерен обоих компонентов. При образовании сплавов механических смесей эвтектика состоит из кристаллов компонентов А и В: Эвт. (кр. А + кр. В) Процесс кристаллизации эвтектического сплава: до точки 1 охлаждается сплав в жидком состоянии. При температуре, соответствующей точке 1, начинается одновременная кристаллизация двух разнородных компонентов. На кривой охлаждения отмечается температурная остановка, т.е. процесс идет при постоянной температуре, так как согласно правилу фаз в двухкомпонентной системе при наличии трех фаз (жидкой и кристаллов компонентов А и В) число степеней свободы будет равно нулю . В точке 1/ процесс кристаллизации завершается. Ниже точки 1/ охлаждается сплав, состоящий из дисперсных разнородных кристаллов компонентов А и В.
в) Другие сплавы системы аналогичны сплаву II, кривую охлаждения сплава см на рис 5.3.б. Процесс кристаллизации сплава II: до точки 1 охлаждается сплав в жидком состоянии. При температуре, соответствующей точке 1, начинают образовываться центры кристаллизации избыточного компонента В. 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. Для сплавов образующих эвтектику физико-механические св-ва меняются по линейной зависимости. Эвтектические сплавы имеют хорошие линейные св-ва, хорошо обрабатываются резанием.