1.4. Технологические свойства

Технологические свойства отражают степень соответствия материала требованиям технологического процесса. К ним относятся:

• литейные: жидкотекучесть (показывает способность заполнять тонкостенные формы), усадка (характеризует уменьшение размеров отливки в процессе кристаллизации, что приводит к пористости и образованию усадочных раковин), ликвация (отражает возникновение химической неоднородности при кристаллизации сплава);

• деформируемость (ковкость): соотношение пластичности и сопротивления деформации;

• свариваемость: способность сплавов образовывать неразъемные соединения требуемого качества;

• обрабатываемость резанием, характеризуется возможностью получения качественного поверхностного слоя и сопротивлением резанию (мощностью, силами резания).

Определение технологических свойств проводится при испытаниях, близких к условиям технологического процесса. Например, литейные определяются при заливке жидкого металла в специальные формы. Деформируемость определяется при испытании на осадку при сжатии, выдавливанием через калиброванное отверстие, изгиб на заданный угол и т. д.

Эксплуатационные свойства: износостойкость, коррозионная стойкость, хладостойкость (ниже 0 С), жаропрочность, жаростойкость, сопротивляемость изнашиванию, коэффициент трения.

Тема 2. Железоуглеродистые сплавы. Термическая и химико-термическая обработка стали

2.1. Сплавы

Сплавы – это материалы, получаемые из двух и более компонентов ( химических элементов или их соединений) путем сплавления в жидком состоянии или спекания или в результате электролиза, или др. путями.

Сплавы железа с углеродом называются чёрными сплавами. Они разделяют-

ся на стали и чугуны. Стали содержат менее 2,14 % углерода (С  2,14 %), а чугуны (2,14 < С  6,67 %). Они являются основными материалами, используемыми в технике. Кроме углерода, эти сплавы могут содержать примеси. Различают полезные примеси, которые специально вводят в состав сплава (Mn, Si, Cr, Ni, Co, Mo, V, W и др.), и вредные примеси (S, P), которые присутствуют в сырье и их не удаётся полностью удалить в процессе изготовления сплава. Компонентами называют вещества, образующие сплав.

Системой называют совокупность фаз, находящихся в равновесии. Фазой

называют однородные составные части системы, имеющие одинаковый состав,

одно и то же агрегатное состояние (газообразное, жидкое, твёрдое) и одинаковую кристаллическую структуру, разделённые поверхностью раздела.

На рис. 2.1 показана диаграмма фазового равновесия сплава железа с углеродом в зависимости от концентрации и температуры. Компоненты в сплаве образуют следующие виды фаз: жидкие растворы, твёрдые растворы и химиче-

ские соединения.

Т

Рис. 2.1. Диаграмма состояния железо-цементит

вердыми растворами называют фазы, в которых один из компонентов сохраняет свою кристаллическую решётку, а атомы других компонентов располагаются внутри её. Различают твёрдые растворы внедрения и замещения. В первых растворённый компонент располагается в междоузлиях кристаллической решётки и не занимает место атомов растворителя. В растворах замещения растворяемый компонент замещает атомы растворителя, что характерно для компонентов с мало различающимися атомными размерами.

Химические соединения отличаются от растворов тем, что имеют кристаллическую структуру, отличающуюся от решёток компонентов, образующих химическое соединение.

При кристаллизации жидкого раствора или при перекристаллизации твёрдого раствора из них могут выделяться другие твёрдые растворы и (или) химические соединения. В результате образуются механические смеси. Дисперсные механические смеси, которые образуются кристаллизацией из жидкого раствора при постоянной температуре и постоянном составе, называются эвтектическими (эвтектикой). Более мелкодисперсные смеси, образующиеся при перекристаллизации твёрдого раствора при постоянной температуре и постоянном составе, называются эвтектоидными (эвтектоидом)..