8. Перечислите методы определения твердости конструкционных материалов и дайте им краткую характеристику.

Метод Бриннеля

+ Высокая точность, минимальные требования к чистоте поверхности

- Нельзя испытывать твердые материалы и тонкие детали

Метод Роквелла

+ Можно испытывать и твердые и мягкие материалы, возможен контроль на готовых деталях, прост и производителен.

- Необходима строгая параллельность и более тщательная подготовка поверхности.

Метод Виккерса

+ Для любых материалов, для плоских сечений и поверхностных слоев, высокая точность.

- Нужна очень тщательная подготовка поверхности, очень трудоемок.

9. Дайте определение и характеристику предела прочности, текучести, относительного удлиннения и сужения (по диграмме растяжения).

Предел прочности – временное сопротивление разрвыу (образуется шейка – местное утончение).

Предел текучести – здесь деформация увеличивается припостоянном напряжении.

Относительное удлинение показывает насколько удлиннилась деталь под нагрузкой в процентном соотношении.

Относительное сужение показывает насколько изменилась площадь сечения детали под нагрузкой в процентном соотношении.

10. Обозначение механических свойств ϭb, δ, ψ, kcu, kcv, kct, hrb, hrc, hra.

Ϭ_{B -} предел прочности.

δ – относительное удлинение.

ψ – относительное сужение.

KCU – испытание на ударную вязкость с радусом дна надреза 1мм.

KCV - испытание на ударную вязкость с радусом дна надреза 0,25мм.

KCT - испытание на ударную вязкость, при котором удар образует трещину.

HRB – измерение твердости по Роквеллу. Используется стальной закаленный шарик, диаметром 1.58мм при нагрузке 1000Н, красная шкала прибора. Применяется для материалов малой и средней твердости.

HRC – изменение твердости по Роквеллу. Используется алмазный конус с нагрузкой 1500Н, шкала С черная. при нагрузке в 600Н шкала А черная.

HRA – изменение твердости по Роквеллу. Используется алмазный конус с нагрузкой в 600Н, шкала А черная.

11. Понятие упругой и пластической деформации. Влияние холодной дефформации на структуру и свойства сплавов (наклеп).

Упругая деформация исчезает после снятия нагрузки. Изменение межатомных связей мало, и после снятия нагрузки под действием межатомных сил притяжения (или отталкивания) атомы становятся на сое место.

Пластическая деформация остается после снятия нагрузки. Происходит скольжение, сдвиг одной части кристалла относительно другой, в кристалле реального Ме происходит путем перемещения дислокаций вдоль плоскости скольжения.

Упрочнение Ме в результате холодной деформации называется наклепом. При наклепе прочность и твердость увеличиваются, но пластичность снижается. При большой степени деформации зерна применяют одинаковую ориентировкку – текстуру деформации.

12. Виды взаимодействия компонентов в сплаве: механическая смесь, твердый раствор, химическое соединение. Раскройте понятия, приведите примеры.

Твердый расствор. В твердом расстворе один копонент смеси полностью расворяется в другом, один полностью сохраняет свой решетку, а атомы другогорасполагаются вней: если атомы помещаются в междуузлиях, то это расствор внедрения, если же атомы первог элемента замещают атомы второго, то это раатвор замещения.

Примеры: Fe-Cr, Fe-V, Cu-Ni.

Химическое соединение. В хим. соединении своя, чаще сложная, решетка. Она отличается от кристалических решеток входящих в него элементов (оксиды, карбиды, сульфиды и т.д.) Приводит к резкому изменению свойств.

Примеры: Pb-Sb.

Механическая смесь. Здесь атомы одного элемента образуют свою решетку, а атомы другого – свою. Мех. смесь образуется, когда элементы не расстворяются в твердом расстворе и не образуют хим. соединение. Свойства промежуточные.

Примеры: Ag-Pb.

13. Диаграмма состояния сплавов, образующих: 1-неограниченные твердые расстворы, 2-случай ограниченной расстворимости в твердом расстворе.

1. 2.

14. Диаграмма состояния сплавов: 1- с полной нерастворимостью элементов в твердом состоянии, 2- для случая образования компонентами химического соединеия.

1. 2.

15.Значение линий и точек на диаграмме Fe-Fe₃C. Деление сплавов железа на три основные группы.

1. Сплавы железа с углеродом 0,02-0,2,14% - стали.

2. Сплавы железа с углеродом 2,14-6,67% - чугуны.

16. Значение линий и точек на диаграмме Fe-Fe₃C. Основные критические точки.

Точка А (1539⁰С, 100%Fe) – температура плавления железа.

Тотка D (1600⁰С) – температура плавления цементита.

Точка С (1147⁰С, 4,3%С) – точка эвтектического превращения жидкого сплава в ледебурит.

Точка Е (1147⁰С, 2,14%С) – точка предельной растворимости углерода в аустените.

Точка G (911⁰С, 100% Fe) – точка полиморфного превращения α-Fe в γ-Fe при изменении температуры.

Точка S (727⁰С, 0,8%С) – точка эвтектойдного превращения аустенита в перлит.

16. Диагрмма состояния Fe-Fe₃C. Определения и свойства аустенита, феррита, цементита.

Феррит – твердый расствор углерода в α-Fe. Имеет низкую твердость и высокую пластичность и ударную вязкость.

Аустенит – твердый расствор углерода в γ-Fe. Твердость немного больше, чем у феррита. Аустенит является высокотемпературной модификацией феррита.

Цементит – химическое соединение Fe₃C - карбид железа, обладает высокой прочностью и низкой пластичностью.

16. Диагрмма состояния Fe-Fe₃C. Определения и свойства ледебурита и перлита.

Ледебурит – эвтектика, мех.смесь, состоящая из стенита и цементита, образованная при 1147⁰С. Ниже 727⁰С состоит из перлита и цементита.

Перлит – эвтектойд, мех.смесь, состоящая из феррита и цементита, образованная при 727⁰С из аустенита. Достаточно высокая твердость инизкая пластичность.

16. Влияние содержания углерода на структуру и свойства сплавов.

Чем больше содержание углерода в сплаве, тем больше у этого сплава твердость и прочность и меньше упругость и ударная вязкость.

16. Дайте определение и классификацию чугунов.

Чугуны – это железо-углеродиты с содержанием углерода 2,14-6,67% Чугуны далятся на серые, высокопрочные и ковкие.

16. Серые, высокопрочные и ковкие чугуны (маркировка, свойства, применение).

Серый чугун – это сплав, в котором большая часть углерода находится в виде графита. Форма графита – пластинчатая.

Маркировка: СЧ10…СЧ45

Применение: станины, корпуса, крышки, блоки цилиндроов, распред.валы, крупногабаритные детали.

Высокопрочные чугуны – то же самое, что и серые, но форма графита шаровидная.

Маркировка – ВЧ38-17, ВЧ45-5, ВЧ80-3, Вч 100-1.

Применение: изготавливают более нагруженные детали: суппорты, резцедержатели, станины прокатных станков, коленчатые валы.

Ковкие чугуны – форма графита хлопьефидная. Ковкие чугуны получают отжигом белых чугунов.

Маркировка – КЧ30-8, КЧ45-7, КЧ 80-1,5

Применение: изготавливают отливки не крупного сечения, работающие при тяжелых условиях: образивный износ,ударные и знакопеременные нагрузки в авто-тракторо-вагоностроении.