
- •1.Задачи и содержание курса «Ткм». Строение и свойства металлов.
- •2.Понятия о металлургии. Металлов(руды, флюсы, топливо). Исходные материалы, применяемые для получения металлов(руды, флюсы, топливо).
- •3.Доменная печь и устройства, обеспечивающие ее работу. Кипо доменной печи. Продукты доменной плавки.
- •4. Доменный прцесс. Передельные и литейные чугуны.
- •Описание
- •Материалы
- •5.Классификация и маркировка чугунов, их состав, характеристика и назначение.
- •Высокопрочный чугун
- •Половинчатый чугун
- •Классификация
- •6.Способы производства стали. Конверторный способ получения стали.
- •7.Сталеплавильный процесс. Кислая и основная сталь.
- •Сталеплавильные процессы
- •8.Мартеновский способ получения стали.
- •9.Получение стали в электропечах.
- •10.Способ разливки стали. Строение слитка стали.
- •11.Получение высококачественной стали. Спокойная, полуспокойная и кипящая сталь.
- •12.Общие сведения о металлургии цветных металлов (меди, алюминия и др.).
- •13. Понятия о металловедении. Строение и свойства металлов (см. Вопрос 1).
- •14. Свойства металлов(см.Вопрос1). Методы механических испытаний и изучения структуры и свойств металлов.
- •15. Кристаллизация чистого металла. Построить график охлаждения и нагревания(см лекцию).
- •16.Кристаллизация чистого железа. Объяснить график нагрева и охлаждения (см.Лекцию).
- •17.Сплавы (твердые растворы, механические смеси, химические соединения).
- •18.Анализ диаграммы Fe-Fe3c ( по точкам, линиям, участкам). Свойства сплавов и их отражение на диаграмме состояния (см. Лекцию).
- •19. Физическая сущность термической обработки стали и сплавов. Структуры ( перлит, сорбит, троостит, мартенсит). Изменение структуры и свойств при термической обработке.
- •20. Отжиг и нормализация стали.
- •Виды отжига
- •[Править]Полный и неполный отжиг
- •[Править]Изотермический отжиг
- •[Править]Диффузионный (Гомогенизационный) отжиг
- •[Править]Методы выполнения диффузионного отжига
- •[Править]Высокотемпературный диффузионный отжиг
- •[Править]Рекристаллизационный отжиг
- •[Править]Синеломкость
- •21. Закалка и отпуск стали. Способ закалки.
- •Закалочные среды
- •[Править]Способы закалки
- •22. Химико-термическая обработка. Ее сущность и виды.
- •Классификация процессов химико-термической обработки
- •Массоперенос при химико-термической обработке
- •Применение
- •23. Улучшение стали. Виды отпуска закаленных сталей.
- •24. Классификация конструкционных (углеродистых и легированных) сталей. Свойства и применение.
- •26. Стали и сплавы с особыми свойствами.
- •27. Быстрорежущие стали. Обозначение по госТу применение и св-ва.
- •Применение
- •28. Инструментальные металлокерамические сплавы. Их виды, свойства, и применение. Обозначение по госТу.
- •29. Цветные металлы и сплавы. Сплавы на основе меди. Св-ва и применение. Цветные металлы и их сплавы
- •30. Легкие сплавы. Св-ва и применение.
17.Сплавы (твердые растворы, механические смеси, химические соединения).
Сплав — макроскопически однородный металлический материал, состоящий из смеси двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов.
Сплавы состоят из основы (одного или нескольких металлов), малых добавок специально вводимых в сплав легирующих и модифицирующих элементов, а также из не удаленных примесей (природных, технологических и случайных).
Сплавы являются одним из основных конструкционных материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основе железа и алюминия. В технике применяется более 5 тыс. сплавов.
Твёрдые растворы — фазы переменного состава, в которых атомы различных элементов расположены в общей кристаллической решётке.
Могут быть неупорядоченными (с хаотическим расположением атомов), частично или полностью упорядоченными. Экспериментально упорядоченность определяют, главным образом, рентгеновским структурным анализом.
Способность образовывать твёрдые растворы свойственна всем кристаллическим твёрдым телам. В большинстве случаев она ограничена узкими пределами концентраций, но известны системы с непрерывным рядом твёрдых растворов (например,Cu—Au, Ti—Zr, GaAs—GaP). По существу, все кристаллические вещества, считающиеся чистыми, представляют собой твёрдые растворы с очень малым содержанием примесей.
Различают три вида твёрдых растворов:
твёрдые растворы замещения;
твёрдые растворы внедрения;
твёрдые растворы вычитания.
Согласно полуэмпирическим правилам Юм-Розери, непрерывный ряд твёрдых растворов замещения в металлических системах образуются лишь теми элементами, которые, во-первых, имеют близкие по размерам атомные радиусы (отличающиеся не более чем на 15 %) и, во-вторых, находятся не слишком далеко друг от друга в электрохимическом ряду напряжений. При этом элементы должны иметь один и тот же тип кристаллической решётки. В твёрдых растворах на основе полупроводников и диэлектриков, благодаря более «рыхлым» кристаллическим решёткам образование твёрдых растворов замещения возможно и при большем различии атомных радиусов.
Если атомы компонентов существенно различаются по размерам или электронной структуре, возможно внедрение атомов одного элемента в междоузлия решётки, образованной другим элементом. Подобные твёрдые растворы часто образуются при растворении неметаллов (B, H2, O2, N2, C) в металлах.
Твёрдые растворы вычитания, возникающие за счёт появления в кристаллической решётке вакантных узлов, образуются при растворении одного из компонентов в химическом соединении и характерны для нестехиометрических соединений.
Природные минералы часто представляют собой твёрдые растворы (см. Изоморфизм в кристаллах). Образование твёрдых растворов при легировании элементов и соединений имеет большое значение в производстве сплавов, полупроводников, керамики, ферритов.
Твёрдые растворы — основа всех важнейших конструкционных и нержавеющих сталей, бронз, латуней, алюминиевых и магниевых сплавов высокой прочности. Свойства твёрдых растворов регулируют их составом, термической или термомеханической обработкой. Легированные полупроводники и многие сегнетоэлектрики, являющиеся основой современной твердотельной электроники, также являются твёрдыми растворами.
При распаде твёрдых растворов сплавы приобретают новые свойства. Наиболее ценными качествами обладают сплавы с очень тонкой неоднородностью — так называемые дисперсионно-твердеющие, или стареющие твёрдые растворы. Дисперсионное твердение может наблюдаться и при распаде твёрдых растворов на основе соединений, например, нестехиометрических шпинелей.
Механическая смесь - это сплав, состоящий из двух или нескольких компонентов, которые не взаимодействуют между собой. Каждый из компонентов присутствует в сплаве в виде зерен. При образовании механической смеси новые кристаллические решетки не образуются, как это происходит в химических соединениях и твердых растворах. В механической смеси каждая из составных частей сохраняет свои специфические свойства. Примером механической смеси может служить сплав свинца с сурьмой.
Механические смеси образуются при кристаллизации многих двойных сплавов, например Pb-Sb, A1 - Си. При металлографическом анализе на шлифе видны кристаллиты разных компонентов, образующих механическую смесь. Химический анализ показывает также разные элементы. Рентгеноструктурный анализ показывает два типа кристаллических решеток, образующих такую смесь
Хими́ческое соедине́ние — сложное вещество, состоящее из химически связанных атомов двух или нескольких элементов (гетероядерные молекулы). Некоторые простые вещества также могут рассматриваться как химические соединения, если их молекулы состоят из атомов, соединённых ковалентной связью (азот, кислород, бром, хлор,фтор, предположительно астат). Инертные (благородные) газы и атомарный водород нельзя считать химическими соединениями.