- •150401 Металлургия чёрных металлов
- •150412 Обработка металлов давлением
- •Типы кристаллических решёток металлов.
- •1.Точечные
- •2.Линейные
- •Критические точки железа.
- •Кристаллизация металлов и сплавов.
- •Факторы влияющие на размер зерна при кристаллизации.
- •Строение слитка стали.
- •Механические свойства металлов
- •1.2. Методы исследования и испытания металлов и сплавов Макроскопический анализ.
- •Методы макроанализа.
- •Микроскопический анализ.
- •Физические методы исследования и контроля качества металлов и сплавов.
- •1. Термический анализ применяют для определения критических точек металлов и сплавов. Для этого в огнеупорном тигле 2 расплавляют исследуемый сплав 3 (рис. 11)
- •Неразрушающие методы контроля качества металлов и сплавов.
- •Рентгеновская дефектоскопия.
- •Магнитная дефектоскопия.
- •Ультразвуковая дефектоскопия.
- •Метод радиоактивных изотопов.
- •Виды механических испытаний металлов.
- •Испытания на растяжение
- •Величины характеризующие прочность металла.
- •Величины, характеризующие пластичность
- •1. Относительное удлинение образца:
- •Величины, характеризующие упругость.
- •Методы определения твёрдости металлов.
- •Испытания на ударный изгиб.
- •Испытания на усталость.
- •1.3. Основы теории сплавов.
- •Виды фаз в металлических сплавах
- •Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов.
- •Типы диаграмм фазового равновесия двухкомпонентных сплавов
- •Диаграмма состояния железо-углерод (цементит).
- •1.4. Основы термической и химико-термической обработки металлов и сплавов.
- •Обозначение критических точек стали при нагреве и охлаждении.
- •Превращения в сталях при нагреве.
- •Превращения в сталях при охлаждении
- •Виды термической обработки:
- •Виды отжига
- •Виды закалки
- •Объёмная;
- •Поверхностная. Способы закалки.
- •Виды отпуска
- •Виды тмо.
- •Виды химико-термической обработки
- •Раздел 2. Основные сведения о материалах
- •2.1. Конструкционные материалы. Классификация сталей:
- •Влияние углерода и примесей на свойства сталей.
- •Виды углеродистых сталей.
- •I. Конструкционные стали.
- •Легированные стали.
- •Влияние легирующих элементов на свойства сталей:
- •Маркировка легированных сталей.
- •Виды автоматных сталей
- •Стали специального назначения.
- •Материалы с особыми свойствами.
- •Виды сталей
- •Применение нержавеющих сталей.
- •Применение жаростойких материалов
- •IV. Магнитные материалы
- •V. Электротехнические материалы Чугуны.
- •Классификация чугунов по состоянию углерода:
- •Диаграмма железо-графит
- •Влияние примесей на свойства чугунов и графитизацию
- •Структура чугунов
- •1. Металлическая основа:
- •2. Графитные включения:
- •Виды чугунов по форме графитных включений
- •Легированные чугуны.
- •Влияние легирующих элементов на свойства и структуру чугунов.
- •Виды легированных чугунов.
- •Применение сплавов меди
- •Антифрикционные сплавы.
- •Сплавы алюминия.
- •Свойства алюминия
- •Применение технического алюминия
- •Виды сплавов алюминия
- •1. Деформируемые
- •Применение сплавов алюминия:
- •Сплавы магния.
- •Свойства магния
- •Вид сплавов магния
- •Сплавы титана.
- •Свойства титана
- •1. Деформируемые сплавы - вт5, вт5-1, вт6, вт8, вт14.
- •2. Литейные сплавы - вт5л.
- •Пластмассы.
- •Состав пластмасс
- •Виды пластмасс
- •I. По составу:
- •II. По характеру связующего вещества:
- •III. По назначению:
- •Свойства резин
- •Виды резин
- •Резины специального назначения.
- •1. Материалы для режущих инструментов
- •2. Материалы для измерительного инструмента
- •3. Материалы для инструментов омд.
- •1. Химико-металлургические.
- •2. Физико-механические.
- •5.2. Композиционные материалы. Маркировка сплавов цветных металлов.
IV. Магнитные материалы
V. Электротехнические материалы Чугуны.
Чугуны – это сплавы железа, содержащие более 2,14% углерода, а также постоянные примеси – марганец, кремний, серу, фосфор, кислород, азот, водород.
Классификация чугунов по состоянию углерода:
1. Белые чугуны содержат весь углерод в виде цементита.
2. Половинчатые чугуны содержат цементит и графит.
2. Серые чугуны содержат весь углерод в виде графита.
Диаграмма железо-графит
Она характеризует процесс кристаллизации и фазовый состав серых чугунов.
Процесс образования графита в чугуне называется графитизацией.
Графит образуется либо в процессе кристаллизации при медленном охлаждении, либо в процессе распада цементита при длительном отжиге.
Чугуны по сравнению со сталями обладают хорошими литейными свойствами: высокой жидкотекучестью и малой склонностью к усадке.
Влияние примесей на свойства чугунов и графитизацию
1. Углерод, кремний повышают твёрдость, хрупкость, увеличивая количество графитных включений, улучшают литейные свойства чугунов.
2. Марганец препятствует графитизации, повышая прочность чугуна.
3. Сера ухудшает механические и литейные свойства чугунов.
4. Фосфор не влияет на графитизацию, повышает хрупкость, улучшает литейные свойства чугунов.
Структура чугунов
1. Металлическая основа:
а) Ферритная;
б) Феррито-перлитная;
в) Перлитная.
2. Графитные включения:
а) Пластинчатые;
б) Шаровидные;
в) Хлопьевидные.
Виды чугунов по форме графитных включений
1. Серые чугуны содержат пластинчатый графит и маркируются СЧ10, СЧ15, СЧ20(серый чугун с пределом прочности σв=20 кгс/мм2). Серые чугуны имеют высокую твёрдость и хрупкость и применяются для деталей, работающих в условиях износа, но не испытывающих ударные нагрузки – зубчатые колёса, детали металлургического оборудования.
2. Высокопрочные чугуны содержат шаровидный графит и маркируются ВЧ38-17, ВЧ42-12, ВЧ45-5, ВЧ50-2 (высокопрочный чугун с пределом прочности σв=50 кгс/мм2 и относительным удлинением δ=2%). Высокопрочный чугун получают модифицированием серого чугуна магнием или кальцием. Высокопрочные чугуны имеют повышенную прочность и вязкость и применяются для литых деталей большого сечения, испытывающих вибрационные и ударные нагрузки – станин молотов, прокатных валков, корпус насосов и турбин.
3. Ковкие чугуны содержат хлопьевидный графит и маркируются КЧ37-12, КЧ35-10, КЧ45-7, КЧ50-4 (ковкий чугун с пределом прочности σв=50 кгс/мм2 и относительным удлинением δ=4%). Ковкие чугуны получают путём отжига отливок из белого чугуна. Ковкие чугуны имеют повышенную прочность и вязкость и применяются для литых тонкостенных деталей.
Легированные чугуны.
Легированные чугуны кроме обычных компонентов содержат легирующие элементы, придающие чугунам особые свойства.
Влияние легирующих элементов на свойства и структуру чугунов.
1. Углерод и кремний – ухудшают механические свойства, т.к. увеличивают количество и размер графитных включений.
2. Марганец и никель – повышает прочность металлической основы чугуна.
3. Сера и фосфор – ухудшают механические свойства.
4. Хром образует карбиды, повышая твёрдость.
5. Хром, никель и медь повышают коррозионную стойкость.
6. Молибден и ванадий измельчают зерно, повышая прочность.
7. Магний способствует получению шаровидного графита.