80.Диаграмма состояния (Fe-c)

81. Углеродистые стали: классификация, маркировка, свойства, применение. Углер-тые стали делятся: 1.низкоуглеродистые(С<0.3%); 2.среднеуглеродистые(0,3-0,65%); 3.высокоуглеродистые(0.7-1.4%). Свойства углеродистых сталей находятся в прямой зависимости от содержания углерода, и чем оно выше, тем прочнее сталь и тем ниже её пластичность. Углеродистые стали по качеству подразделяются: 1.сталь углеродистая обыкновенного качества. Выпускается 7 марок стали-Ст0..Ст6. Степень раскисления обозначают буквами кп, пс, сп. Стали обыкновенного качества делятся на 3 группы- А(гарант. Механ. св-ва), Б(гарант.хим. состав), В(и хим. Сост. и механ. св-ва). Буква А как правило не указывается. Пр. Ст2кп(сталь марки 2, гр. А, кипящая). 2.сталь угл. качественная. От хим. Состава делятся на 2 группы:1. с нормальным содержанием марганца и 2.с повышенным содерж. Марганца. В обозначении слово «сталь» пишут полностью, цифра, обозначающая марку стали, указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента. Пр. сталь 10кп (0,1%С, кипящая). 3. Инструментальные качественные стали. Марка этих сталей обозначают буквой У и цифрой, указывающей содержание углерода в десятых долях процента. Пр. сталь У7. 4.сталь углеродистая высококачественная. Для обозначения стали, в конце буквенно-цифрового обозначения ставят букву А. Пр. сталь 50А, сталь У11А.

82. Легированные стали: классификация, маркировка, свойства, применение. Легированные стали-стали, в состав которых входят различные элементы, придающие сталям различные св-ва. В зависимости от кол-ва легирующих компонентов в сплаве различают: низколегированные стали-до 5% легирующих компонентов, среднелегированные стали-5-10% легирующих компонентов, высоколегированные –более 10%. Маркировка легированной стали: цифра, стоящая на первом месте, указывает кол-во углерода в сотых долях процента(для конструкционных сталей) и десятых(для инструментальных сталей). Буква, стоящая в обозначении, указывает, какой легирующий элемент использован; цифра, стоящая после буквы, показывает его количество в целых процентах. Если после буквенного обозначения цифра не указывается, значит, содержание этого элемента находится в пределах 1%. Если в начале обозначения стали цифра не указывается, значит, содержание углерода находится в пределах 0,01%(для конструкционных сталей) и 1%(для инструментальных сталей), а буква А, стоящая в конце буквенного-цифрового обозначения стали, указывает на пониженное содержание серы и фосфора(до 0,03% каждого). Например: сталь 1Х18Н9Т содержит 0,01% углерода, 18% хрома, 9% никеля и около 1% титана. Применение: металлоконструкции, различная строительная арматура и т.д.

83.Термическая и химико-термическая обработка стали. Термической обработкой называется процесс, заключающийся в нагреве металла до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении с той или иной скоростью. В результате такого процесса не изменяется химический состав металла, но меняются его структура и механические свойства.Термическая обработка бывает нескольких разновидностей:1)отжиг, 2)нормализация, 3)закалка, 4)отпуск, 5)поверхностная закалка, 6)обработка холодом.Отжиг применяется в основном для снижения твердости, чтобы облегчить механическую обработку и снять в стали внутренние напряжения. Температура нагрева при отжиге зависит от содержания в стали углерода. Сталь с содержанием углерода более 0,8% нагревают до температуры 750—760°С, для стали с меньшим содержанием углерода температуру постепенно повышают до 930—950°С.Нормализация предназначается для улучшения структуры стали, снятия внутренних напряжений и обеспечения лучших условий обработки резанием. Она отличается от отжига тем, что охлаждение производится не в печи, а на воздухе. Твердость и прочность стали при этом выше, чем после отжига.Закалка заключается в нагреве стали до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем быстром охлаждении в воде, масле, расплавленных солях или на воздухе. Закалка применяется в сочетании с отпуском для повышения твердости, прочности и износоустойчивости стали.Отпуск заключается в нагреве стали до температуры, значительно более низкой, чем при закалке, выдержке при этой температуре и охлаждении. Углеродистые и легированные стали нагревают до температуры 150—250°С, а быстрорежущие подвергаются трехкратному отпуску при температуре 550—580°С. Охлаждение осуществляется на воздухе.Поверхностная закалка представляет собой нагрев до определенной температуры (температуры закалки) поверхностного слоя стального изделия с последующим быстрым охлаждением. При этом можно получить высокую твердость в относительно тонком слое (от 0,3 до 10 мм) рабочих поверхностей изделия без измерения структуры и твердости внутренней массы металла этого изделия. Такое свойство особенно ценно для напряженно работающих деталей (коленчатые валы двигателей, зубчатые колеса и др.), которым необходима большая твердость трущихся рабочих частей и упругая (нехрупкая) основная масса металла изделия.Поверхностная закалка осуществляется на специальных высокочастотных установках с помощью индукторов, через которые пропускают токи высокой частоты (ТВЧ). Высокочастотная поверхностная закалка обеспечивает хорошее качество металла, поэтому широко применяется в промышленности. Обработка холодом заключается в повышении твердости и износоустойчивости стали в результате перевода остаточного аустенита закаленной стали в мартенсит. Эта обработка производится на специальных установках, обеспечивающих температуру ниже нуля.Химико-термическая обработка применяется для изменения химического состава и свойств поверхностей — твердости, износоустойчивости и коррозионной стойкости. Достигается это внедрением (диффузией) определенных элементов из внешней среды в поверхностный слой металла.К химико-термической обработке стали относятся: 1)цементация, 2)азотирование,3)цианирование,4)алитирование.

Цементация — насыщение поверхностного слоя стали углеродом при нагреве до температуры 880—950°С с последующей закалкой. Цель ее — получение высокой твердости и износоустойчивости поверхности детали. Цементации подвергаются детали из низкоуглеродистой стали с содержанием углерода 0,1—0,25%. При насыщении количество углерода может быть доведено до 1 —1,25%. Цементацию деталей обычно производят после их механической обработки с оставлением припуска на окончательную шлифовку.Азотирование — поверхностное насыщение стали азотом при нагреве до температуры 500—700°С в аммиаке. Азотированию подвергают для повышения твердости, износоустойчивости поверхностного слоя и коррозионной стойкости главным образом детали, изготовленные из сталей, содержащих алюминий, хром и молибден.Цианирование — одновременное поверхностное насышение стали углеродом и азотом при температуре 530— 550°С. Оно может выполняться в жидкой, твердой и газообразной средах. Цианирование применяют для повышения стойкости спиральных сверл и других быстрорежущих инструментов и деталей сложной конфигурации.Алитирование — поверхностное насыщение стали алюминием на глубину 20 мкм — 1,2 мм диффузией его сред, содержащих алюминий. При этом сталь приобретает высокую окалиностойкость (при температурах до 800—850°С). Применяется алитирование для топливных баков газогенераторных машин, чехлов термопар, разливочных ковшей и т. д.

84.Классификация и маркировка чугунов.Чугунами называют сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% углерода. Они содержат те же примеси, что и сталь, но в большем количестве.В зависимости от состояния углерода в чугуне, различают:Белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида, и чугун, в котором углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в виде графита, что определяет прочностные свойства сплава, чугуны подразделяют на:1) серые - пластинчатая или червеобразная форма графита;2) высокопрочные - шаровидный графит;3) ковкие - хлопьевидный графит. Чугуны маркируют двумя буквами и двумя цифрами, соответствующими минимальному значению временного сопротивления ?в при растяжении в МПа-10. Серый чугун обозначают буквами "СЧ" (ГОСТ 1412-85), высокопрочный - "ВЧ" (ГОСТ 7293-85), ковкий - "КЧ" (ГОСТ 1215-85).СЧ10 - серый чугун с пределом прочности при растяжении 100 МПа; Для работы в узлах трения со смазкой применяют отливки из антифрикционного чугуна АЧС-1, АЧС-6, АЧВ-2, АЧК-2 и др., что расшифровывается следующим образом: АЧ - антифрикционный чугун:С - серый, В - высокопрочный, К - ковкий. А цифры обозначают порядковый номер сплава согласно ГОСТу 1585-79.

85.классификация и маркировка цветных сплавов.1. Медь и её сплавы.Технически чистая медь обладает высокими пластичностью и коррозийной стойкостью, малым удельным электросопротивлением и высокой теплопроводностью. По чистоте медь подразделяют на марки:|МВЧк |MOO |МО |Ml |М2 |МЗ После обозначения марки указывают способ изготовления меди: к - катодная, б – бес кислородная, р - раскисленная. Медные сплавы разделяют на бронзы и латуни. Бронзы- это сплавы меди с оловом (4 - 33% Sn), свинцом (до 30% Pb), алюминием (5-11% AL), кремнием (4-5% Si), сурьмой и фосфором. Латуни - сплавы меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца. Медные сплавы обозначают начальными буквами их названия (Бр или Л), после чего следуют первые буквы названий основных элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие кол-во элемента в процентах. 2. Алюминий и его сплавы. Алюминий - легкий металл, обладающий высокими тепло- и электропроводностью, стойкий к коррозии. В зависимости от степени частоты первичный алюминий согласно бывает особой (А999), высокой(А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.). Алюминий маркируют буквой А и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0% Al; буква "Е" обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния. А999 - алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% Al; Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. К деформируемым алюминиевым сплавам не упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системы Al-Mn и AL-Mg:Aмц; и др. Аббревиатура включает в себя начальные буквы, входящие в состав сплава компонентов и цифры, указывающие содержание легирующего элемента в процентах. К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы Al-Cu-Mg с добавками некоторых элементов (дуралюны, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного хим.состава. Литейные алюминиевые сплавы обладает хорошей жидко- текучестью, имеет сравнительно не большую усадку и предназначены в основном для фасонного литья. .3. Титан и его сплавы.Титан - тугоплавкий металл с невысокой плотностью. Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей, поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной прочности уменьшить массу детали на 40%. Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него можно изготовить сложные отливки, но обработка резанием затруднительна. Для получения сплавов с улучшенными свойствами его легируют алюминием, хромом, молибденом..4. Магний и его сплавы.Среди промышленных металлов магний обладает наименьшей плотностью(1700 кг/м3). Магний и его сплавы неустойчивы против коррозии, при повышении температуры магний интенсивно окисляется и даже самовоспламеняется. Он обладает малой прочностью и пластичностью, поэтому как конструкционный материал чистый магний не используется. Для повышения химико-механических свойств в магниевые сплавы вводят алюминий, цинк, марганец и другие легирующие добавки. Магниевые сплавы подразделяют на деформируемые и литейные