
- •Типы связей: ионная, ковалентная, Ван-дер-Ваальса, металлическая. Их особенности и влияние на свойства кристаллов.
- •Дефекты кристаллического строения, геометрическая классификация.
- •Диффузия. Первый и второй законы Фика. Глубина диффузионного слоя в зависимости от времени и температуры.
- •Дислокации. Геометрия и типы дислокаций. Вектор Бюргерса.
- •Энергия дислокации. Перемещение дислокаций: скольжение, переползание, поперечное скольжение.
- •Взаимодействие дислокаций с точечными дефектами. Атмосферы Коттрелла, Снука, Сузуки. Их влияние на свойства кристаллов.
- •Взаимодействие дислокаций друг с другом. Размножение дислокаций.
- •Влияние плотности дислокаций на прочностные свойства кристалла. Кривая Одинга. Расчет теоретической прочности.
- •Поверхностные и объемные дефекты кристаллического строения.
- •Экспериментальные закономерности пластической деформации. Механические свойства и их характеристики.
- •Механизмы пластической деформации: скольжение, двойникование, механизм теоретической прочности, механизм диффузионной ползучести.
- •Деформация монокристаллов. Закон Шмида. Стадии пластической деформации.
- •Деформационное упрочнение. Природа наклепа. Текстура деформации.
- •Деформация поликристалических тел. Зернограничное упрочнение. Закон Холла-Петча.
- •Структурное упрочнение кристаллов. Основные составляющие критического напряжения сдвига.
- •Разрушение: хрупкое и вязкое. Условие распространения трещины по Грифитсу.
- •Рекристаллизация и ее типы (первичная, собирательная.) Движущая сила и кинетика рекристаллизационных процессов. Текстура рекристаллизации.
- •Температура рекристаллизации; влияние чистоты металлов, степени пластической деформации и размера зерна на т р.
- •Процессы коагуляция и сфероидизации. Их стимул и механизм.
- •Горячая и холодная пластические деформации.
- •Термодинамические основы фазовых превращений. (Термодинамические потенциалы, фазовое равновесие, второй закон термодинамики.)
- •Понятия система, фаза, компонент.
- •Кристаллизация и ее этапы. Закономерности кристаллизации. Кривые Таммана.
- •Механизм образования кристаллических зародышей, представление о флуктуациях. Критический зародыш и зависимость его размеров от степени переохлаждения.
- •Влияние примесей на процессы кристаллизации и рекомендации по их использованию.
- •Понятия сплав, механическая смесь, компонент.
- •Фазы в сплавах. Твердые растворы и их типы. Условия неограниченной растворимости.
- •Понятие химического соединения, особенности строения и свойств.
- •Методы построения диаграмм состояния. Правила фаз Гиббса.
- •Диаграмма состояния с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Правила коноды. Кристаллизация и структурообразование сплавов.
- •Д.С. С ограниченной растворимость компонентов в твердом состоянии. Кристаллизация и структурообразование сплавов. Эвтектическое превращение.
- •Д.С. С образованием химического соединения (с промежуточными фазами). Кристаллизация и структурообразование сплавов.
- •Д.С. С перетектическим превращением. Кристаллизация и структурообразование сплавов.
- •Д.С. Железо-углерод. Фазы, линии, критические точки.
- •Д.С. Железо-углерод. Кристаллизация и структурообразование сталей.
- •Зависимость свойств сталей от содержания углерода.
- •Кинетика перлитного превращения.
- •Д.С. Железо-углерод метастабильная. Кристаллизация и структурообразование белых чугунов. Область применения.
- •Д.С. Железо-углерод стабильная. Кристаллизация и структурообразование серых чугунов. Область применения.
- •Классификация серых чугунов. Способы получения. Влияние структуры на свойства серых чугунов.
- •Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа. Классификация легированных сталей по структуре в равновесном состоянии.
- •Диаграмма изотермического превращения аустенита. Влияние скорости охлаждения на структуру и свойства сталей.
- •Перлитное превращение. Влияние скорости охлаждения на дисперсность феррито-цементитных смесей. Квазиэвтектоидные смеси.
- •Мартенситное превращение. Основные особенности, кинетика превращения.
- •Рост аустенитного зерна при нагреве. Балл зерна. Наследственно-мелкозернистые и наследственно-крупнозернистые стали.
- •Классификация термических обработок по назначению. Основные технологические параметры термической обработки.
- •Закалка. Назначение, виды закалки, структура сталей после закалки.
- •Превращения при отпуске.
- •Виды отпуска, их назначение, структура сталей после отпуска, различия в свойствах.
- •Отпускная хрупкость первого и второго рода. Способы ее устранения.
- •Способы закалки.
- •Отжиг 1 и 2 рода. Технологические параметры и назначение основных видов отжига.
- •Полный и неполный отжиг
- •Изотермический отжиг
- •Методы выполнения диффузионного отжига
- •[Высокотемпературный диффузионный отжиг
- •Классификация и маркировка конструкционных материалов
Д.С. С ограниченной растворимость компонентов в твердом состоянии. Кристаллизация и структурообразование сплавов. Эвтектическое превращение.
Ае - линия начала кристаллизации -твердого раствора (ликвидус)
Ве - линия начала кристаллизации бета твердого раствора (ликвидус)
Аа – линия конца кристаллизации альфа-твердого раствора (солидус)
Вв = линия конца кристаллизации бета-твердого раствора (солидус)
Сплавы участка а - в заканчивают кристаллизацию при температуре te по эвтектической реакции. Эвтектика по гречески «легко плавящийся». Эвтектический сплав - это легкоплавкий сплав, т.е. сплав с минимальной температурой плавления.
Кривые аа1 и вв1 - это кривые сольвус (кривые ограниченной растворимости), которые показывают, как изменяется растворимость компонента В в компоненте А (аа1) и, наоборот, компонента А в компоненте В (вв1.)
Максимальная взаимная растворимость компонентов А и В в твердом состоянии наблюдается при эвтектической температуре te и изображается точками a и в. С понижением температуры растворимость уменьшается и при комнатной температуре изображается соответственно точками а1 и в1.
Поэтому при понижении температуры из этих растворов выделяются соответственно вторичные (или избыточные) или -кристаллы
НЕ РАСТВОРИМЫ: Кривые ликвидус Ае и Ве отвечают соответственно температурам начала кристаллизации практически чистых компонентов А и В, а солидус изображается эвтектической горизонталью А1В1- при температуре te.
Эвтектический сплав. В точке Е жидкость кристаллизуется при постоянной температуре по схеме
Же - А + В.
В равновесии находятся три фазы (Ж, А и В). Равновесие – нонвариантное.
На кривой охлаждения эвтектического сплава одна критическая точка – горизонтальная площадка, соответствующая эвтектическому превращению. Структура – эвтектика.
С1=2(А,В) -3 (Ж,А,В) +1=0
Д.С. С образованием химического соединения (с промежуточными фазами). Кристаллизация и структурообразование сплавов.
Промежуточными называют все твердые фазы, образующиеся в интервале концентраций между граничными твердыми растворами на основе компонентов А и В, частности химическое соединение.
Для химического соединения характерна своя кристаллическая решетка, отличная от кристаллических решеток компонентов. Поэтому химическое соединение ведет себя как самостоятельный компонент. Следовательно диаграмму с промежуточным химическим соединением следует рассматривать как диаграмму, состоящую из двух отдельных диаграмм.
Д.С. С перетектическим превращением. Кристаллизация и структурообразование сплавов.
Перитектическая реакция Жр+b a, заключается во взаимодействии жидкости Жp с ранее выпавшими первичными b-кристаллами, в результате которого образуются новые a-кристаллы.
В сплавах, расположенных между точками a и b, перитектическая реакция протекает с исчезновением жидкости Жр (т.е. с остатком b-кристаллов) по схеме Жр+b -- abост. Поэтому по окончании кристаллизации эти сплавы содержат две структурные составляющие, кристаллы и -растворов.
В сплавах, расположенных между точками р и а, перитектическая реакция заканчивается исчезновением b-кристаллов (т.е. с остатком жидкости Жp ), протекая по схеме Жp + b -- a + Жрост. Далее из оставшейся жидкости до температур кривой солидус Аа продолжают выпадать -кристаллы.
Единственным сплавом, в котором перитектическая реакция Жp+b a протекает с одновременным и полным исчезновением обеих исходных фаз - жидкости Жр и кристаллов B-раствора, является сплав n1, отвечающий по составу точке а и называемый перитектическим.