- •Лекция №1. Содержание лекции:
- •Введение. Задачи курса.
- •Классификация материалов.
- •Содержание элементов в Земной коре.
- •Мировой объем производства основных материалов.
- •Структурные методы исследования.
- •Типы кристаллических решеток, особенности строения реальных металлических материалов.
- •Применение правила фаз.
- •Факторы, влияющие на процесс кристаллизации. Модифицирование жидкого металла.
- •Материалы аморфного строения и их применение.
- •Полиморфные превращения в металлах.
- •Жидкие кристаллы.
- •Диаграмма состояния систем с полной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
- •Применение правила отрезков.
- •Внутрикристаллическая ликвация.
- •Понятие об эвтектоидном и перитектоидном превращениях.
- •Диаграммы состояния системы, образующей химическое соединение.
- •Механические и технологические свойства сплавов, связь с типом диаграмм состояния.
- •Кривые охлаждения и анализ фазовых превращений железоуглеродистых сплавов.
- •Структура чугунов. Влияние примесей и скорости охлаждения (толщины отливки) на структуру чугунов.
- •Чугуны с пластинчатым, шаровидным, вермикулярным и хлопьевидным графитом: чпг, чшв, чвг, чхг. Механические свойства чугунов. Антифрикционные и легированные чугуны.
- •Влияние углерода и постоянных примесей на структуру и свойства стали.
- •Влияние легирующих элементов на структуру и фазовые превращения в стали.
- •Рост зерна аустенита. Мелкозернистые и крупнозернистые стали.
- •Понятия о превращениях в переохлажденном аустените (перлитное, бейнитное, мартенситное). Метастабильные структуры.
- •Виды термической обработки материалов.
- •Полный и нормализационный отжиг. Отжиг на зернистый перлит.
- •Закалка стали.
- •Способы объемной закалки.
- •Влияние термообработки на механические свойства.
- •Лекция № 10 Прокаливаемость стали. Виды и назначение отпуска. Превращения при нагреве закаленной стали. Прокаливаемость стали.
- •Превращения при нагреве закаленной стали.
- •Виды и назначение отпуска.
- •Лазерная термическая обработка.
- •Цементация стали. Строение цементованного слоя. Термическая обработка стали после цементации.
- •Втмо, нтмо.
- •Сверхпластичность.
- •Влияние термической обработки на механические свойства стали. Табл. 4.
- •Влияние электромагнитного поля на структуру и свойства металлических материалов.
- •Влияние температуры, порог хладноломкости.
- •Трещиностойкость, вязкость разрушения k1c.
- •Основные понятия механики разрушения: расчеты размеров трещины. Модели Гриффитса, Инглиса - Зинера и др.
- •Пути повышения прочности металлических материалов.
- •Высокопрочные материалы. Долговечность.
- •Цементуемые и улучшаемые стали, классификация по химическому составу.
- •Коррозоинностойкие стали.
- •Кислотостойкие стали и сплавы.
- •Магнитные стали и сплавы.
- •Электротехнические сплавы.
- •Сплавы с особыми тепловыми и упругими свойствами.
- •Углеродистые и легированные стали.
- •Быстрорежущие вольфрамосодержащие стали и их термическая обработка.
- •Безвольфрамовые теплостойкие стали.
- •Твердые сплавы. Твердые сплавы вк, тк, ттк, тн и др.
- •Сверхтвердые материалы (алмазы и др.).
- •Лекция № 19 Цветные металлы и сплавы. Сплавы алюминиевые деформированные и литейные. Закалка и старение. Модулированные структуры. Цветные металлы и сплавы.
- •Сплавы алюминиевые деформированные и литейные.
- •Закалка и старение.
- •Бронзы оловянные, алюминиевые и др. Модулированные структуры.
- •Магний и магниевые сплавы.
- •Бериллий.
- •Титан и его сплавы.
- •Антифрикционные материалы. Строение, свойства и применение.
- •Лекция № 21 Порошковые металлические материалы. Порошковые стали. Антифрикционные материалы. Фрикционные материалы. Пористые материалы. Порошковые металлические материалы.
- •Порошковые стали.
- •Антифрикционные материалы.
- •Фрикционные материалы.
- •Пористые материалы.
- •Строение макромолекул и над молекулярные структуры полимерных тел.
- •Физические (релаксационные) состояния полимеров.
- •Термопласты. Термоэластопласты. Олигомеры и реактопласты.
- •Каучуки и резиновые материалы.
- •Термоэластопласты
- •Стеклокристаллические материалы.
- •Конструкционные керамические материалы.
- •Углеродные и графитовые материалы. Строение, свойства и применение.
- •Материалы матрицы, виды и механические свойства волокон.
- •Совместимость матрицы и волокон.
- •Механические свойства композиционных материалов. Расчеты прочности км.
- •Механические свойства органических волокон.
- •Механические свойства борных волокон.
- •Механические свойства волокон карбида кремния на подложке w. Таблица.
- •Механические свойства некоторых пкм. Таблица.
- •Км на металлических матрицах, из керамики, силикатных стекол и углеродных материалов. Перспективы развития км.
- •Свойства типичных композитов с металлической матрицей.
Антифрикционные материалы. Строение, свойства и применение.
Антифрикционными называются материалы с низким коэффициентом трения. Основными антифрикционными материалами являются серые чугуны, бронзы, баббиты, материалы на основе полимеров и металлических порошков с твердыми смазками. Основное требование к структуре антифрикционных материалов ее специфическая “неоднородность” - мягкая структура, в которую вкраплены твердые и мягкие включения. Мягкие составляющие вырабатываются и смазывают вал, твердые - его удерживают.
В конструкциях с парой трения - скольжением применение имеют баббиты - антифрикционные сплавы олова и свинца с медью и сурьмой с низким коэффициентом трения. Существуют баббиты оловянные и свинцовые ГОСТ 1320 - 74 и кальциевые ГОСТ 1209 - 78. Оловянные баббиты содержат кроме олова, 8 - 10 % сурьмы и 3...6 % меди. Марки Б88, Б83, Б83С (1% Pb). Цифры содержание олова в %. Оловянные баббиты используют для изготовления подшипников, работающих преимущественно в тяжелых условиях и при больших окружных скоростях. Свинцовистые баббиты содержат дополнительно Sb, Sn, Cu, а отдельные марки - Ni, K, Al. Б16, БН, БС6, БКА, БК2.
В настоящее время в машиностроении широкое распространение получают порошковые спеченные антифрикционные материалы на основе медной и стальных матриц. В композиции вводят различные добавки - фтористый кальций, графит, турбостратный нитрид бора, обладающие смазывающими и противозадирными свойствами. Сформированная спеканием пористая структура позволяет в поровых каналах удерживать масла и жидкие смазки. Все это делает их наиболее эффективными материалами для замены дорогих бронзовых и баббитовых металлических антифрикционных сплавов. Среди неметаллических материалов для изготовления деталей пар трения применяют гетинакс и текстолит. Структура их включает твердые нити или пленки армирующей фазы, например, стеклянных волокон, которые позволяют работать текстолитам в паре трения со сталью.
Лекция № 21 Порошковые металлические материалы. Порошковые стали. Антифрикционные материалы. Фрикционные материалы. Пористые материалы. Порошковые металлические материалы.
Порошковыми металлическими материалами называют спеченные материалы, изготовленные методом приготовления порошковой шихты, формования и спекания. Рождение дисперсного метода, где впервые было применено прессование порошка, исторически связывают с работой русского ученого П.Г. Соболевского, опубликованной в “Горном журнале” 1827 года, названной им об очищении и обработке сырой платины”. Соболевский предложил технологию переработки самородно платины путем растворения ее в смеси соляной и азотной кислоты, осаждения хлорплатината аммония, прокаливания осадка для получения платинового порошка и последующие прессование и спекание. На монетном дворе по этой технологии было изготовлено номиналов на сумму 4 млн. рублей (1826 - 1844) годы.
Порошковые металлические объединяют в себя твердые сплавы, дисперсноупрочненные композиты, анти- и фрикционные материалы, порошковые стали, спеченные цветные металлы, пористые металлические материалы.