1 . Критические точки железа и стали (показать на диаграмме железо- углерод). Явление полиморфизма. Влияние легирующих элементов на критические точки а3, а4.

Для выбора темп при нагреве или охлаждении сплавов для различных видов то приняты условные обозначения основных критических точек(линий) диаграммы. При нагреве к обозначению добавляют индекс «с», при охл «r»

Полиморфизм – свойство металла изменять свою кристаллическую решётку под влиянием внешних факторов (температура, давление). Feα Feγ

Полиморфные превращения сопряжены с изменением компактности кристаллической решетки и изменением объема вещества. Переход железа из α- в γ-модификацию при температуре примерно 910 °С сопровождается изменением объема на 1,6 %. Плотность γ-железа на 1,05 % больше плотности α-железа, а удельный объем γ-железа соответственно меньше.

Влияние лег.элементов на критические точки а3 и а4. А3 и А4 изменяют области сущ. Твёрдых растворов-Ф и А.

α-стабилизаторы – элементы с ОЦК CrMo W V. Повышают температуру А3 и понижают температуру А4. Сужается область γ-тр и расширяется область α-тр

γ-стабилизаторы – элементы с ГЦК. NiMnCu. делают наоборот расширяя область γ-тр

2.Улучшение и нормализация. Режимы. Получаемые структуры и свойства.

Нормализация заключается в нагреве доэвтектоидной стали до тем-ры на 40-50С выше Ас3, заэвтек-ной – на 40-50С выше Асm, выдержке и охлаждении на воздухе. Норм-ция вызывает полную перекрис-цию стали, устраняет крупнозернистую структуру. Быстрое охлаждение на воздухе приводит к распаду А при более низких тем-рах, что повышает дисперсность ф-ц смеси. После нормализации получаются структуры: С+Ф – в доэв-ных сталях ; С- в эвтектоидных; С+Ц2 – в заэвт-ных.

Термическую обработку, состоящую из закалки и высокого отпуска, называют улучшением. Такая термообработка создает наилучшее сочетание прочности и вязкости стали и применяется для деталей машин из среднеуглеродистых сталей, испытывающих статистические и особенно динамические или цилиндрические нагрузки(валы, шатуны, оси, крепежные детали). получаем Сотп.

3.Алюминиевые сплавы.Ихклассификация,маркировка,структура и применение.

Алюминиевые сплавы. Характерной особенностью алюминия являются малый удельный вес (2,72 г/см3), низкая температура плавления (658°С), высокая пластичность (относительное удлинение 8 =40—60%), низкая прочность и твердость (твердость НВ=30 кг/мм2; предел прочности =80—100 МПа), высокая электро- и теплопроводность, высокая коррозионнная стойкость. Алюминий имеет кубическую гранецентрированную решетку (К12).

Классификация ал-х сплавов:

1.деформируемые сплавы

Сплавы,неупрочняемые то. Структура этих сплавов состоит из однородного твердого раствора элементов на основе алюминия.

Упрочнение в этих сплавах можно получить путем нагартовки (холодной обработки давлением). К этим сплавам, кроме чистого алюминия, относятся следующие марки АМЦ (А1—Мп); АМГ (Al—Mg). Предназначаются данные сплавы для изготовления деталей методом глубокой штамповки в холодном состоянии.применение:эти сплавы для изготовления строительных конс-ий(витражи,дври..),емкостей для жидкостей.

Сплавы, упрочняемые термической обработкой. К ним относятся сплавы алюминия с медью, магнием, марганцем, цинком, никелем, железом и другими элементами.

Дуралюмины 1Д1. ДЗ, Д6, Д16 и т.п.) - это сплавы системы AI-Cu-Mg Основным легирующим элементом является медь (3,8-4,8%Сu). количество магния от 0.5 до 1.5% Кроме того, сплавы содержат марганец (около 0,5% Мn) и в качестве примесей Fe и Si.

Дуралюмины после литья имеют структуру альфа+тета(II), причем частицы тета(II) залегают по границам зерен и охрупчивают сплав (рис 103а).

Термическая обработка дуралюминов заключается в закалке и старении.

Применение:для изготовления деталей и элементов конструкций среднего и вовышеннойпрочности,требующих долговечности при переменных нагрузках.Дюралюмин Д16 исп-т для изготовления обшивок,шпангоутов,лонжеронов самолетов)

2.литейные алюминиевые сплавы.силумины-сплавы ал-я с кремнием(АК12,АК9,АК7)Распространенный силумин АК12 содержит 11-13% си.В равновесном(литом)состоянии сплав явл. заэв-м и состоит из эвтектики(альфа+си)крупноигольчатого строения и включений хрупких первичныхкристаловкремния.для повышения мех св-в проводят модифицирование.структура модифицированного сплава состоит из кристалов альфа-твердого ра-ра и мелкозернистой эвтектики.доэв-е сплавы АК9(8-10%СИ)Иак7(6-8%си)ДОПОЛНИТЕЛЬНО СОДЕРЖАТ МАГНИЙ(ДО0.3%..0,4%)и могут упрочняться закалкой с последующим старением за счет выделения частиц упрочняющей фазы Mg2SI.ПРИМЕНЯЮТ:ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕЛКИХ(ак12),А ТАКЖЕ СРЕДНИХ И КРУПНЫХ(ак9,ак7)литых деталей(корпусов компрессоров,картеровдвс)

3.порошковые-получаемые методами порошковойметалургии:

Спеченные ал. порошки –это сплавы ал-а-ал2о3.структура представляетсобой ал-ю матрицу с равномерно распределенными мелкодисперсными включениями ал2о3,кот обеспечивают дисперсионное упрочнение сплава.в зав-и от содержания оксида ал-ия(от 6 до 22%)различают 4 марки сплавов от сап-1 до сап-4.применяют:для деталей,работающих при температурах 300-500 град,от кот требуется высокая прочность и корозионная стойкость(штоки,лопатки компрессоров..)

Спеченные алюмин-е сплавы-это порошковые сплавы систем ал-си-ни(сас-1)и ал-си-фе(сас-2).сас-1 содержит 25-30%си,5-7%ни,остальное ал.сплав имеет структуру,содержащую дисперсные включения кремния и интерметалидов.применение-заменяют стали при изготовлении отд-х деталей приборов,работающих в паре со сталью.