Тема 4. Железоуглеродистые сплавы

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов (диаграмма «Fe – Fe₃C). Основные линии диаграммы и точки критических температур структурно-фазовых превращений. Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов.

Стальная часть диаграммы железоуглеродистых сплавов. Углеродистые стали, микроструктура углеродистых сталей. Классификация углеродистых сталей по: количеству углерода, микроструктуре, способу выплавки, способу раскисления, назначению, качеству. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства сталей. Маркировка, физико-механические свойства и область применения углеродистых сталей: а) обыкновенного качества;

б) качественных; в) высококачественных. Область применения углеродистых сталей.

Легированные стали. Классификация и маркировка легированных сталей. Область применения легированных сталей. Влияние легирующих элементов на свойства легированных сталей.

Стали и сплавы специального назначения: коррозионностойкие, жаропроч­ные, жаростойкие, инструментальные, электротехнические, шарикоподшипни­ковые, рессоропружинные, арматурные; штамповые. Химический состав, мар­кировка, основные свойства и классификация специальных сталей и сплавов.

Чугунная часть диаграммы железоуглеродистых сплавов. Чугуны, их свой­ства и область применения. Классификация серых чугунов в зависимости от формы графитовых включений и структуры металлической основы. Правила маркировки чугунов. Структура, свойства и назначение белого, серого, ковкого и высокопрочного чугуна. Влияние углерода и примесей на свойства чугунов. Процесс графитизации, факторы, способствующие графитизации. Микроструктурный анализ углеродистых сталей и чугунов.

Тема 5. Основы технологии термической обработки материалов

Термическая и обработка материалов. Основные виды термической обра­ботки: отжиг, нормализация, закалка, отпуск. Разновидности отжига, закалки и отпуска. Назначение и режимы различных видов термообработки. Структурно-фазовые превращения в сталях при равновесном нагреве и охлаждении. Изо­термические превращения аустенита. Мартенситное превращение. Влияние ви­да термообработки на структуру и свойства стали. Выбор температурного ре­жима термообработки. Термическая обработка легированных сталей и сплавов. Термомеханическая обработка сталей. Виды брака при термической обработке.

Поверхностное упрочнение металлов и сплавов. Химико-термическая об­работка материалов, её физическая сущность и назначение.

Виды химико-термической обработки:

а) цементация: назначение; способы цементации; технология и оборудова­ние; механизм образования цементитного слоя, его структура и свойства; тер­мическая обработка после цементации;

б) азотирование: назначение, способы азотирования; механизм образования азотированного слоя и его свойства; преимущества и недостатки; стали, поверхностные слои которых подвергают азотированию;

в) цианирование: назначение; цианирование в жидких, газовых и твёрдых средах; технология и оборудование; механизм образования цементитного слоя, его структура и свойства; термическая обработка после цементации;

г) диффузионная металлизация: назначение и технология диффузионной металлизации (алитирование, хромирование, силицирование, борирование).

Поверхностная закалка. Лазерная термическая и химико-термическая об­работка.