
- •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.
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)
Рис.11 Схема установки для изучения процесса кристаллизации термическим методом.
В расплавленный металл помещают горячий спай термопары 4, защищённой фарфоровым колпачком 6, холодные края термопары 5 подключена к потенцемоментру 7. Термопары и потенцемометр позволяют замерять температуру при охлаждении металлов до комнатной температуры. По данным экспериментам строится кривая охлаждения металла. Точки перегибов на этой кривой соответствуют критическим точкам.
Дилатометрический анализ основан на изменении объёма металла в процессе полиморфных превращений. Образец помещают в специальный прибор дилатометр и отслеживают изменения объёма в процессе нагрева или охлаждения. Таким образом определяют критические точки металла.
Рентгеноструктурный анализ даёт возможность установить типы кристаллических решёток металлов и сплавов, а так же их параметры. Определение структуры металлов, размещения атомов в кристаллической решётке и измерение расстояния между ними основано на дифракции рентгеновских лучей рядами атомов в кристалле, т.к. длина волн этих лучей соизмерима с межатомными расстояниями в кристаллах. Зная длину волн рентгеновских лучей, можно вычислить расстояние между атомами и построить модель расположения атомов.
Неразрушающие методы контроля качества металлов и сплавов.
Рентгеновская дефектоскопия.
Рентгеновский контроль основан на проникновении рентгеновских лучей сквозь тела, непрозрачные для видимого света. Проходя сквозь металлы, рентгеновские лучи частично поглощаются, причём сплошным металлом лучи поглощаются сильнее, чем в тех местах, где находятся газовые, шлаковые включения или трещины. Величину, форму и род этих пороков можно наблюдать на светящемся экране, установленном по ходу лучей за исследуемой деталью. При установке на место экрана кассеты с фотопластинкой или плёнкой получают снимок исследуемого объекта. Рентгеновским исследованием можно обнаружить внутри детали даже микроскопические дефекты.
Магнитная дефектоскопия.
Для выявления трещин, волосовин, пузырей, неметаллических включений внутри деталей применяют также магнитную дефектоскопию. Магнитные испытания складываются из трёх основных операций: намагничивания изделий, покрытия их ферримагнитным порошком, наружного осмотра и размагничивания изделий.
У намагниченных изделий с пороками магнитные силовые линии, стремясь обогнуть места пороков, ввиду их пониженной магнитной проницаемости выходят за пределы поверхности изделия и затем входят в него, образуя неоднородное магнитное поле. Поэтому при покрывании изделий магнитными порошками частицы порошков располагаются над пороком, образуя резко очерченные рисунки.
Ультразвуковая дефектоскопия.
Ультразвуковая дефектоскопия позволяет испытывать не только ферромагнитные, но и парамагнитные материалы и выявлять пороки в их толщине на значительной глубине (свыше 1 м), где они не могут быть обнаружены магнитным методом.
Для исследования материалов применяют ультразвуковые колебания частотой от 2 до 10 МГц. При такой частоте колебания распространяются в материале подобно лучам, почти не рассеиваясь по сторонам. Ими можно “просвечивать” материалы на глубину свыше 1 м. Ультразвук отражается на поверхности раздела разнородных сред. Поэтому ультразвук не проходит через трещины, раковины, включения, образуя акустическую тень. Для излучения и приёма ультразвука пользуются ультразвуковыми дефектоскопами, снабжёнными пьезоэлектрическим излучателями и приёмниками.