- •Вступ. Зміст предмету «Матеріалознавство»
- •Основні властивості металевих і неметалевих матеріалів.
- •Тема 1.1. Будова металів, методи дослідження їх структури. Кристалічна будова металів
- •Дефекти кристалічної будови
- •Кристалізація металів
- •Поліморфні перетворення
- •Методи дослідження структури металів
- •Тема 1.2. Основні властивості конструкційних матеріалів Фізичні та хімічні властивості матеріалів
- •Механічні властивості матеріалів
- •Міцність і пластичність металу
- •Міцність неметалевих матеріалів
- •Твердість
- •Ударна в’язкість, витривалість та зносостійкість
- •2. Конструкційні метали і сплави.
- •Тема 2.1. Основні положення теорії сплавів. Сплави заліза з вуглецем. Основні поняття про сплави
- •Поняття про системи, фази, компоненти
- •Діаграма стану сплавів
- •Діаграма стану залізовуглецевих сплавів Компоненти і фази системи залізо – вуглець
- •Діаграма стану залізо - вуглець
- •Тема 2.2. Виробництво чавуну і сталі. Виробництво чавуну. Залізні руди, флюси, паливо та вогнетривкі матеріали
- •Доменне виробництво
- •Продукти доменного виробництва.
- •Виробництво сталі.
- •Конверторний спосіб виробництва сталі.
- •Виробництво сталі в електропечах
- •Позадоменне рафінування сталі
- •Розливання сталі
- •Тема 2.3 Вуглецеві сталі.
- •Вплив постійних домішок на властивості сталі
- •Класифікація вуглецевих сталей
- •Сталі вуглецеві конструкційні звичайної якості
- •Сталі конструкційні вуглецеві якісні
- •Сталі вуглецеві інструментальні
- •Тема 2.4 Чавуни.
- •Білі чавуни
- •Графітизація чавунів
- •Вплив домішок і швидкості охолодження на структуру та властивості чавунів
- •Сірі чавуни (з пластинчастим графітом)
- •Ковкі чавуни
- •Високоміцні чавуни (з кулястим графітом)
- •Тема 2.5 Основи термічної і хіміко-термічної обробки металів. Теорія термічної обробки сталі
- •Перетворення, що відбуваються у сталях під час нагрівання
- •Продукти розпаду аустеніту
- •Термічна обробка сталей Відпал сталей
- •Гартування сталі
- •Відпуск сталі
- •Хіміко-термічна обробка сталі
- •Цементація сталі
- •Дифузійна металізація
- •Тема 2.6 Леговані сталі.
- •Вплив легувальних елементів на властивості сталей
- •Класифікація та маркування легованих сталей
- •Конструкційні леговані сталі
- •Сталі та сплави з особливими властивостями.
- •Леговані чавуни
- •Тема 2.7 Інструментальні матеріали. Інструментальні вуглецеві сталі
- •Леговані інструментальні сталі
- •Швидкорізальні інструментальні сталі
- •Тверді металокерамічні сплави
- •Мінералокерамічні тверді сплави
- •Надтверді інструментальні матеріали
- •Тема 2.8 Сплави кольорових металів. Сплави міді. Склад, структура, властивості, маркування та використання латуней і бронз
- •Сплави алюмінію. Склад, структура, властивості, маркування та застосування силумінів, дуралюмінів, високоміцних і жаростійких сплавів
- •Антифрикційні сплави
- •Тема 2.9 Корозія металів і способи захисту від неї Поняття про корозію
- •Електрохімічна корозія
- •Хімічна корозія
- •Методи захисту від корозії
- •Металеві покриття
- •Хімічні покриття
- •Катодний захист
- •Неметалеві покриття
- •3. Основи обробки тиском та з’єднання конструкційних матеріалів.
- •Тема 3.1 Обробка тиском.
- •Суть обробки металів тиском
- •Прокатування (вальцювання) заготовок
- •Сортамент прокату (вальцівок)
- •Обладнання для прокатування заготовок
- •Процес волочіння
- •Вільне кування заготовок
- •Штампування заготовок
- •Листове штампування
- •Тема 3.2 Зварювання, паяння і розрізування матеріалів Ручне електродугове зварювання
- •Суть елетродугового зварювання
- •Електроди для ручного зварювання
- •Типи зварних з’єднань
- •Режим ручного дугового зварювання
- •Автоматизація зварювального виробництва
- •Напівавтоматичне та автоматичне дугове зварювання під флюсом
- •Особливості зварювання різних конструкційних матеріалів Зварювання вуглецевих і легованих сталей
- •Зварювання чавунів
- •Зварювання алюмінію
- •Зварювання пластмас
- •Контактне зварювання та зварювання тертям Контактне електричне зварювання
- •Зварювання тертям
- •Газове зварювання Гази, що застосовуються при зварюванні
- •Обладнання для газового зварювання
- •Газове різання металів
- •Дугове та променеве різання металів
- •Паяння металів і сплавів
- •Технологічний процес паяння
- •4. Неметалеві конструкційні матеріали
- •Тема 4.1. Пластичні маси.
- •Загальні відомості про пластмаси
- •Термопластичні пластмаси
- •Термореактивні пластмаси
- •Виготовлення виробів з полімерних матеріалів
- •Виготовлення виробів на основі рідких полімерів
- •Формування деталей з полімерів у в'язкорідкому стані
- •Тема 4.2. Композиційні матеріали.
- •Дисперснозміцнені мкм
- •Волоконні мкм
- •Пкм з порошкоподібним зміцнювачем
- •Волоконні пкм
- •Волоконні ккм
- •Тема 4.3. Скло та склокристалеві матеріали
- •Тема 4.4. Гумові матеріали
- •Тема 4.5. Деревні матеріали. Основні відомості про деревину
- •Властивості деревини
- •Породи деревини та їх застосування
- •Дефекти деревини
- •Способи захисту деревини
- •Основні види пиломатеріалів та виробів з деревини
- •Тема 4.6. Мінеральні в’яжучі речовини
- •Будівельне вапно
- •Гіпсові в’яжучі речовини
- •Магнезитові в’яжучі речовини
- •Рідке скло і кислотостійкий цемент
- •Портландцемент
- •Тема 4.7. Бетони і залізобетони Загальні відомості про бетони та їх класифікація
- •Матеріали для важкого бетону
- •Властивості бетонної суміші і бетону
- •Легкі бетони
- •Залізобетони
- •Бетонні і залізобетонні вироби
- •Тема 4.8. Будівельні розчини Види будівельних розчинів
- •Властивості будівельних розчинів
- •Розчини для кам’яної кладки
- •Облицювальні розчини
- •Спеціальні розчини
- •Тема 4.9. Керамічні та силікатні матеріали. Керамічні матеріали
- •Виробництво керамічних матеріалів та виробів
- •Керамічні вироби
- •Силікатні матеріали та вироби
- •Література
Вільне кування заготовок
Куванням називають процес гарячої обробки тиском, при якому шляхом багаторазової дії універсальними підкладочними інструментами або бойками метал заготовки пластично деформується, поступово набуваючи задані форму, розміри і властивості.
Куванням отримують поковки з масою від десятків грам до сотень тон для виготовлення деталей машин різанням. Кування застосовують в одиничному і дрібносерійному виробництвах. Для виготовлення поковок використовують відливки або сортовий прокат.
Розрізняють кування ручне, яке використовують при ремонтних роботах і виконують за допомогою ковадла і молотків, та машинне, яке здійснюється за допомогою молотів і пресів.
Молоти є машинами динамічної (ударної) дії, на них деформування за один удар триває тисячні частки секунди. Найпоширеніші пневматичні і пароповітряні молоти.
Рухомі частини пароповітряного молота переміщаються вгору парою або стисненим повітрям, що подається в нижню порожнину циліндра під поршень. Ці частини падають вниз під дією власної маси, ударяючи по заготовці.
Штампування заготовок
Об'ємним штампуванням називають такий спосіб обробки металів тиском, внаслідок якого заготовка, поміщена в робочу порожнину спеціального інструмента — штампа — пластично деформується, набуваючи конфігурації та розмірів порожнини. Об'ємне штампування широко використовують лише у серійному й масовому виробництвах з огляду на високу вартість штампа.
Штамп переважно складається з двох частин: нерухомої нижньої і рухомої верхньої. Щоб виготовити поковку, виймають нагріту заготовку з печі, кладуть її в нижню частину штампа і верхньою його частиною створюють тиск, внаслідок чого заготовка набуває конфігурації порожнини штампа. Після цього штамп розкривають і виймають поковку.
Поковки складної конфігурації виготовляють у багаторівчакових штампах. У них заготовку послідовно деформують у кожному рівчаку, наближаючи її форму й розміри до форми й розмірів поковки.
Розрізняють холодне й гаряче об'ємне штампування.
Холодне штампування виконують без нагрівання металу. Так виготовляють невеликі поковки, що характеризуються більш точними розмірами, якістю поверхні й деформаційним зміцненням.
Під час гарячого штампування завдяки нагріванню заготовок витрачають менше енергії на деформацію. Отримані поковки мають менш точні розміри та гіршу якість поверхні, внаслідок утворення окалини.
Об'ємним штампуванням виготовляють вироби зі сталей, кольорових металів та їх сплавів у великосерійному і масовому виробництвах.
Листове штампування
Листове штампування — спосіб виготовлення тиском у штампі плоских і об'ємних деталей з листового матеріалу, стрічки або штаби. Воно більш поширене, ніж об'ємне штампування. Товщина виготовлених деталей мало відрізняється від товщини вихідної заготовки. Матеріалом для листового штампування служать низьковуглецеві сталі, пластичні леговані сталі, мідь, алюміній, титан і сплави на їх основі. Листовим штампуванням виготовляють шайби, втулки, посуд, ковпаки, гільзи, баки, облицювання автомобілів, автобусів, літаків, ракет, кораблів тощо.
Операції листового штампування поділяють на:
— роздільні, коли відокремлюють частину матеріалу від листа, стрічки або штаби за заданим контуром;
— формозмінні, шляхом яких утворюють об'ємну конфігурацію деталі;
— штампо-складальні, що використовуються для з'єднання кількох деталей в один вузол запресуванням, клепанням, закочуванням, гнуттям та ін.
Розрізняють холодне й гаряче листове штампування.
Гаряче листове штампування застосовують для матеріалів недостатньо пластичних або для таких, що товстіші за 5...6 мм. Із нагрівом виготовляють деталі корпусів корабля, днища цистерн, котлів тощо.
Для листового штампування використовують кривошипні листоштампу-вальні преси, ексцентрикові преси, гідравлічні преси та ін.
