
- •1. Роль материалов в современной технике. Об истории развития материаловедения как науки
- •2. Материаловедение. Классификация металлов. Атомно-кристаллическое строение металлов. Типы решеток и их характеристики.
- •2.3. Атомно-кристаллическое строение металлов. Типы решеток и их характеристики.
- •3. Реальное строение металла. Анизотропия. Полиморфизм
- •4. Виды дефектов кристаллической решетки. Диаграмма прочность-плотность дефектов.
- •5. Строение металлических сплавов (химические соединения, твердые растворы, механические смеси).
- •6. Диаграмма состояния и ее построение (метод термического анализа). Правило фаз.
- •7. Диаграмма состояния системы с полной нерастворимостью компонентов в твердом состоянии (с эвтектикой).
- •8. Диаграмма состояния системы с полной (неограниченной) растворимостью компонентов в твердом состоянии.
- •9. Диаграмма состояния системы с неполной (ограниченной) растворимостью компонентов в твердом состоянии (с эвтектикой).
- •10. Диаграмма состояния системы с образованием химического соединения. Диаграмма состав-свойства двойных сплавов (по н.С.Курнакову).
- •11. Примеси, фазы и структуры в железоуглеродистых сталях. Качество стали.
- •12. Диаграмма состояния Fe-Fe3c, значение ее линий, классификация сплавов.
- •13. Углеродистые стали, их маркировка, классификация по равновесной структуре, качеству, назначению.
- •14. Автоматные стали (состав, структура, маркировка, применение).
- •15. Чугуны белые и серые. Процесс графитизации. Диаграмма железо-графит.
- •16. Процесс графитизации при отжиге белого чугуна.
- •17. Серые, ковкие, высокопрочные чугуны (получение, маркировка, структура, применение).
- •18. Упругая и пластическая деформация. Влияние пластической деформации на структуры и свойства металлов. Текстура. Наклеп.
- •19. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Рекристаллизация. Холодная и горячая пластическая деформация.
- •20. Стандартные механические свойства и методы их определения.
- •Вязкость – способность материала поглощать механическую энергию внешних сил за счет пластической деформации.
- •Технологические свойства
- •21. Основные виды термической обработки и их классификация. Критические точки для сталей.
- •22. Образование аустенита и рост его зерна при нагреве. Перегрев и пережог.
- •22.1. Образование аустенита при нагревании Механизм и кинетика аустенитизации
- •23. Перлитное превращение переохлажденного аустенита. Диаграмма изотермического распада переохлажденного аустенита.
- •24. Мартенситное превращение. Мартенсит, его строение и свойства.
- •25. Превращение при нагреве закаленной стали. Виды отпуска, строение и свойства стали после закалки и различных видов отпуска. Применение.
- •26. Отжиг, его виды (технология, применение).
- •Полный и неполный отжиг[править | править исходный текст]
- •Изотермический отжиг[править | править исходный текст]
- •Диффузионный (гомогенизирующий) отжиг[править | править исходный текст]
- •Методы выполнения диффузионного отжига[править | править исходный текст]
- •Высокотемпературный диффузионный отжиг[править | править исходный текст]
- •Рекристаллизационный отжиг[править | править исходный текст]
- •27. Закалка, ее виды (технология, применение).
- •28. Закаливаемость и прокаливаемость стали. Дефекты закалки.
- •29. Поверхностное упрочнение стали (закалка, наклеп).
- •30. Химико-термическая обработка. Твердая и газовая цементация (науглероживание).
- •31. Процесс формирования цементованного слоя и его строение.
- •32. Стали для цементации. Термическая обработка после цементации.
- •33. Азотирование стали. Стали для азотирования.
- •34. Нитроцементация стали. Азотонауглероживание.
- •Применение[править | править исходный текст]
- •Оборудование[править | править исходный текст]
- •Структура и свойства нитроцементированного слоя[править | править исходный текст]
- •35. Легирующие элементы в стали. Их влияние на основные превращения и свойства.
- •36. Классификация и маркировка легированных сталей.
- •37. Конструкционные цементуемые легированные стали.
- •38. Конструкционные улучшаемые легированные стали.
- •39. Рессорно-пружинные, шарикоподшипниковые стали.
- •40. Материалы для режущего инструмента, быстрорежущие стали (маркировка, состав, структура, термическая обработка, применение).
- •41. Стали для измерительного инструмента, штамповые стали для деформирования металлов в холодном и горячем состоянии.
- •43. Виды коррозия. Хромистые и хромоникелевые нержавеющие стали.
- •43.1.Виды коррозии по механизму протекания процесса:
- •Виды коррозии по условиям протекания:
- •Виды коррозии по характеру разрушения:
- •44. Жаростойкость и жаропрочность. Жаростойкие и жаропрочные стали.
- •45. Алюминий и его сплавы (деформируемые и литейные).
- •46. Медь и ее сплавы. Латунь, бронза.
- •47. Классификация полимеров по методам получения и поведению при нагревании.
- •48. Неорганические неметаллические материалы, применяемые в технике. Стекло, ситаллы, техническая керамика.
31. Процесс формирования цементованного слоя и его строение.
32. Стали для цементации. Термическая обработка после цементации.
32.1. Цементуемые стали должны обладать:
1)Высокой прокаливаемостью и закаливаемостью поверхностного слоя и сердцевины для обеспечения требуемой прочности и твердости.
2)Для обеспечения удовлетворительной вязкости стали должны быть наследственно мелкозернистыми (6-8 б.), что также позволит использовать непосредственную закалку после цементации (это Ti,V,Al и др.).
3)Хорошей технологичностью при мехобработке: хорошей обрабатываемостью резанием.
4)Технологичностью при насыщении и последующей т/о, которая характеризуется склонностью к насыщению и образованию бездефектного цементованного слоя, применением непосредственной закалки в масло, без повторного нагрева под закалку, как для Ni- сталей из-за высокого содержания остаточного аустенита.
Углеродистые стали 08,10,15,20 закаливающиеся в воде (повышается деформация изделий), применяют редко для малонагруженных деталей сечением до 25 мм, работающим на износ.
Низколегированные стали с содержанием углерода 0,12-0,15%: 15Х,20Х,15Г, 20ХН,15ХФ – для более нагруженных деталей сечением до 35 мм.
Легированные стали повышенной прочности с 0,12-0,20% углерода: 20ХГР, 15ХГНТА, 18ХГТ, 20ХНМ и др. – детали с сечением 50-75 мм, работающих при высоких удельных нагрузках.
Крупные детали ответственного назначения с сечением 100-120мм из сталей высокой прочности 0,12-0,3% углерода и л.э. Cr, Mn, Ni и др.(20ХН3А, 12ХН3А, 20ХГНМ, 18Х2Н4ВА, 25ХГНМТ, 25ХГНМАЮ и т.д.).
32.2. В результате цементации достигается только выгодное распределение углерода по сечению. Окончательно формирует свойства цементованной детали последующая термообработка. Все изделия подвергают закалке с низким отпуском. После закалки цементованное изделие приобретает высокую твердость и износостойкость, повышается предел контактной выносливости и предел выносливости при изгибе, при сохранении вязкой сердцевины. Комплекс термической обработки зависит от материала и назначения изделия. Если сталь наследственно мелкозернистая или изделия неответственного назначения, то проводят однократную закалку с температуры 820…850oС (рис. 15.2 б). При этом обеспечивается получение высокоуглеродистого мартенсита в цементованном слое, а также частичная перекристаллизация и измельчение зерна сердцевины. При газовой цементации изделия по окончании процесса подстуживают до этих температур, а затем проводят закалку (не требуется повторный нагрев под закалку) (рис. 15.2 а). Для удовлетворения особо высоких требований, предъявляемых к механическим свойствам цементованных деталей, применяют двойную закалку (рис. 15.2 в). Первая закалка (или нормализация) проводится с температуры 880…900oС для исправления структуры сердцевины. Вторая закалка проводится с температуры 760…780oС для получения мелкоигольчатого мартенсита в поверхностном слое. Завершающей операцией термической обработки всегда является низкий отпуск, проводимый при температуре 150…180oС. В результате отпуска в поверхностном слое получают структуру мартенсита отпуска, частично снимаются напряжения. Цементации подвергают зубчатые колеса, поршневые кольца, червяки, оси, ролики.