
- •Материаловедение. Технология конструкционных материалов
- •Часть 1 Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов
- •Рецензент: доктор техн. Наук, проф. О.В. Кудряков (дгту)
- •Введение
- •1 Определение требований, предъявляемых к детали, исходя из условий работы и их связь с составом и свойствами сплава
- •Выбор стали для изготовления деталей
- •Примеры различных видов отказов (внезапных, постепенных, конструктивных, эксплуатационных) некоторых деталей машин и агрегатов, а также пути их устранения приведены в табл. 1.
- •Виды и причины разрушения стальных деталей машин в процессе эксплуатации
- •2 Основы теории сплавов
- •3 Сплавы системы Fe-Fe3c
- •Ковкие чугуны
- •Высокопрочные чугуны
- •Половинчатые чугуны
- •4 ТермичесКая обработКа стали
- •5 Маркировка наиболее распространенных на транспорте сплавов
- •Библиографический список
- •Основные термины
- •Задания для расчетно-графической работы (очная форма обучения)
- •Задания для контрольной работы (заочная форма обучения)
- •Контрольные вопросы
- •Тематический план аудиторных занятий (очное обучение)
- •Содержание
Библиографический список
1 Гуляев, А.П. Металловедение / А.П. Гуляев. – М. : Металлургия, 1997. – 647 с.
2 Лахтин, Ю.М. Материаловедение / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева – М. : Машиностроение, 1980. – 494 с.
3 Металловедение и термическая обработка стали : справочник. В 3 т. Т. 1. Методы испытаний и исследования / под ред. М.Л. Бернштейна, А.Г. Рахштадта. – М. : Металлургия, 1983. – 352 с.
4 Геллер, Ю.А. Материаловедение. Методы анализа, лабораторные работы и задачи / Ю.А. Геллер, А.Г. Рахштадт. – М .: Металлургия, 1984. – 384 с.
5 Самоходский, А.И. Лабораторные работы по металловедению и термической обработке металлов / А.И. Самоходский, М.Н. Кунявский. – М. : Машиностроение, 1981. – 174 с.
6 Технология конструкционных материалов : терминологический справочник / сост. П.А. Аверченко. – Киев : Высшая школа, 1984. – 112 с.
7 Берлин, В.И. Транспортное материаловедение / В.И. Берлин, Б.В. Захаров, П.А. Мельниченко. – М. : Транспорт, 1982. – 287 с.
8 Материаловедение и технология конструкционных материалов для железнодорожной техники / под ред. Н.Н. Воронина. – М. : Маршрут, 2004. – 454 с.
9 Самойленко, А.М. Основы выбора материала и методы термообработки для деталей подвижного состава : учеб. пособие / А.М. Самойленко. – Ростов н/Д : РГУПС, 1997.
10 Методические руководства к лабораторным работам по курсу «Материаловедение», Части 1-3, Ростов н/Д : РГУПС, – 2007.
Приложение А
Основные термины
Азотирование – процесс насыщения поверхностного слоя стали азотом.
Алитирование – насыщение поверхностного слоя стали алюминием.
Аустенит (А) – твердый раствор углерода и других примесей в -железе.
Возврат – повышение структурного совершенства наклепанного металла в результате уменьшения плотности дефектов строения, однако без заметных изменений структуры, видимой в световом микроскопе, по сравнению с деформированным состоянием.
Гексагональная решетка – решетка, в которой атомы расположены в вершинах и в центре шестигранных оснований призмы, а три атома – в средней плоскости призмы.
Двойникование – переориентация части кристалла в положение, симметричное по отношению к первой части относительно плоскости двойникования.
Дендрит – кристалл, образующийся в процессе затвердевания и имеющий разветвленную (древовидную) форму.
Деформация – изменение размеров и формы тела под воздействием приложенных сил.
Диаграмма состояния – графическое изображение зависимости температур фазовых превращений в сплавах от их состава.
Закалка – вид термической обработки, заключающейся в нагреве сплава до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении со скоростью, равной или выше критической, необходимой для получения неравновесной структуры – мартенсита закалки.
Кристаллизация – переход металла из жидкого состояния в твердое (кристаллическое).
Кристаллическая решетка – воображаемая пространственная сетка, в узлах которой располагаются частицы, образующие твердое (кристаллическое) тело.
Кубическая гранецентрированная решетка (ГЦК) – решетка, в которой атомы расположены в вершинах куба и в центре каждой грани.
Кубическая объемно-центрированная решетка (ОЦК) – решетка, в которой атомы расположены в вершинах куба и один атом – в центре куба.
Ледебурит (Л) – эвтектика, содержащая смесь крупных кристаллов аустенита и первичного цементита.
Макроструктура – строение металла или сплава, видимое невооруженным глазом или при небольшом увеличении в 30…40 раз.
Мартенсит (М) – пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в - железе.
Металлический сплав – вещество, полученное сплавлением двух или более исходных веществ, преимущественно металлических.
Механическая смесь – сплав, в котором атомы компонентов не вступают в химическую реакцию и не образуют твердых растворов.
Микроструктура – строение металла или сплава, наблюдаемое с помощью микроскопа при больших увеличениях.
Модифицирование – использование специально вводимых в жидкий металл примесей (модификаторов) для получения мелкого зерна.
Наклеп – повышение свойств металла, характеризующих сопротивление деформации (В, 0,2, НВ и др.) при увеличении степени холодной деформации.
Нормализация – вид термической обработки, заключающийся в нагреве сплава до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении на спокойном воздухе.
Отжиг – вид термической обработки, заключающийся в нагреве сплава до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем медленном охлаждении вместе с печью.
Отпуск – вид термической обработки, заключающийся в нагреве закаленных сплавов до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении с произвольной скоростью.
Перлит (П) – эвтектоидная смесь феррита и цементита, имеющая довольно грубую структуру с толстыми пластинками.
Пластическая деформация – деформация, остающаяся после прекращения действия сил, вызвавших ее.
Система – совокупность фаз, находящихся в состоянии равновесия.
Сорбит (С) – эвтектоидная смесь феррита с цементитом, имеющая более мелкозернистую структуру.
Степень переохлаждения – разность между теоретической и реальной температурой кристаллизации, при которой протекает кристаллизация.
Структура – форма, размеры и характер взаимного расположения соответствующих фаз в металлах и сплавах.
Структурные составляющие – обособленные части сплава, имеющие одинаковое строение с присущими им характерными особенностями.
Твердый раствор – фазы, в которых один из компонентов сплава сохраняет свою кристаллическую решетку, а атомы других (или другого) компонентов располагаются в решетке первого компонента (растворителя), изменяя ее размеры (периоды).
Твердый раствор внедрения раствор, в котором атомы растворенного компонента располагаются в междоузлиях (пустотах) кристаллической решетки растворителя.
Твердый раствор замещения – раствор, в котором атомы растворенного компонента замещают часть атомов растворителя в его кристаллической решетке.
Троостит (Т) эвтектоидная смесь феррита и цементита, имеющая еще более мелкозернистую структуру, чем сорбит.
Упругая деформация – деформация, влияние которой на форму, структуру и свойства тела устраняется после прекращения действия внешних сил.
Фаза – однородные (гомогенные) составные части системы, имеющие одинаковый состав, кристаллическое строение и свойства, одно и то же агрегатное состояние и отделенные от составных частей поверхностями раздела.
Феррит (Ф) – твердый раствор углерода и других примесей в -железе.
Цементация – процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом.
Цементит (Ц) – химическое соединение железа с углеродом – карбид железа Fe3C.
Цианирование – совместное насыщение поверхностного слоя стали углеродом и азотом.
Приложение Б