Глоссарий

Асбест – огнестойкий материал, имеющий низкую теплопроводность. Асбестовые материалы выдерживают температуры до 500°С.

Азотирование – вид ХТО, заключающийся в диффузионном насыщении азотом поверхностного слоя изделий. Чаще азотированию подвергают стали, содержащие алюминий, образующий с азотом нитрид, отличающийся очень высокой твердостью; в результате значительно повышается износостойкость изделий.

Анизотропия – неодинаковость свойств образца данного ма­териала при измерении их в различных направлениях.

Безокислительный нагрев – нагрев металла (под ковку, штамповку, прокатку) с минимальным образованием окалины, который проводят в газовых печах скоростного нагрева, печах с атмосферой продуктов неполного сгорания газа, электроконтактным способом и токами ВЧ.

Биметалл – материал состоящий из двух разнородных, прочно соединенных между собой металлов или сплавов.

Блюм – полупродукт металлургического производства в виде стальной заготовки квадратного сечения полученной на УНРС (со стороной более 100 мм) или – прокаткой слитка на блюминге (со стороной 140…450 мм).

Вакуумирование стали – кратковременная обработка под ва­куумом выплавленной обычными методами стали с целью ее дега­зации и раскисления.

Включения – инородные частицы в металлах и сплавах, нахо­дящиеся в жидком и твердом состояниях.

неметаллические В. – включения оксидов, нитридов, карби­дов и других соединений в металлах и сплавах, образующиеся в ре­зультате раскисления металла, размыва огнеупоров, окисления жид­кого металла и т. д.

Выдержка – время пребывания материала при определенных физико-химических условиях (температура, давление, состав атмосферы).

Газ-восстановитель – газ, используемый в качестве восстановителя (СО, H₂ и др.).

Гигроскопичность – способность материала поглощать влагу из атмосферы или рабочей среды.

Глина огнеупорная – глина с высоким содержанием глинозема (30…40 %), обладающая высокой огнеупорностью (более 1600°С), сырье для производства огнеупоров.

Декапирование – удаление химическим или электрохимическим способом тончайших пленок оксидов с поверхности металлических изделий посредством легкого травления в кислотном растворе.

Деформация – изменение взаимного расположения точек твердого тела под воздействием внешних или внутренних сил.

главные Д. – деформации, проходящие в направлении трех главных осей деформации.

остаточная Д. – деформация, сохраняющаяся после снятия внешних воздействий.

пластическая Д. – необратимое изменение формы или разме­ров тела без его разрушения.

упругая Д. – деформация, исчезающая после снятия внешних воздействий.

Дисперсность – характеристика размера частиц в дисперсной системе.

Доломит – минерал состава MgCO₃·CaCO₃, сырье для производства огнеупоров, извести, флюс для металлургических процессов.

Допуски – допустимые отклонения числовой характеристики какого-либо параметра от его номинального (расчетного) значения в соответствии с заданным классом точности.

Заготовка – полуфабрикат, предназначенный для последующей обработки и превращения его в изделие.

Закалка стали – нагрев стали до аустенитного состояния, вы­держка и последующее охлаждение со скоростью выше критической с целью получения пересыщенного твердого раствора (например: в α – железе – мартенсит или карбидообразующих элементов и углерода в стали аустенитного класса).

Ингибитор коррозии – вещество, снижающее скорость кор­розионного разрушения металлов путем уменьшения агрессивности коррозионной среды или образования на поверхности металла за­щитных пленок.

Каолин – горная порода, состоящая в основном из каолинита; сырье для производства огнеупоров и формовочных смесей.

Каолинит – минерал состава Al₄[Si₄O₁₀]∙(OH)₈, компонент многих глин, используемых в производстве огнеупоров и формовочных смесей.

Красноломкость – охрупчивание сплавов при высоких тем­пературах или горячей деформации, вызываемое оплавлением гра­ниц зерен (вызывается примесью серы).

Критическая скорость закалки – минимальная скорость охлаждения стали из аустенитного состояния, при которой подавляется его диффузионный распад на феррит и цементит; в результате аустенит превращается в мартенсит.

Легирование – целенаправленное изменение химического со­става путем введения в определенных количествах одного или не­скольких химических (легирующих) элементов (л.э.)

Введение большого количества определенных л.э. позволяет изменять и структуру стали. Например, при высоком содержании Ni и (или) Mn сталь приобретает аустенитную структуру при нормаль­ных температурах (стали аустенитного класса). Основная цель леги­рования большинства (т.е. наиболее экономичных – мало- и средне­легированных) сталей – повышение прокаливаемости.

Легкие сплавы (ЛС) – сплавы на основе Mg, Al, Ti (и менее распространенные – на основе бериллия) с малой ( 5 г/см³) плотностью; их основное достоинство – высокая удельная прочность;

закалка ЛС – нагрев сплава выше температуры фазовых превращений (обычно выше температуры предельной растворимости компонентов для получения однофазной структуры твердого раствора), выдержка и последующее быстрое охлаждение, фиксирующее высокотемпературное состояние сплава. В сплавах, не испытывающих полиморфных превращений, обычно не приводит к существенному повышению прочности.

старение ЛС – длительная выдержка закаленного сплава при комнатной или повышенной температурах, приводящая к процессу постепенного распада пересыщенного твердого раствора, что сопровождается существенным повышением прочности.

удельная прочность ЛС – отношение прочности материала (обычно предела прочности σ_в) к его удельному весу; имеет размер­ность длины и физически характеризует длину подвешенного стержня сечением 1 см², при которой он разрушается под действием собственного веса. Высокая величина прочности (σ_в) легких спла­вов достигается обычно путем упрочняющей термической обра­ботки – закалки и последующего старения.

Магнезит – минерал, карбонат магния MgCO₃; огнеупорный материал, состоящий из оксида магния с 1…10 % примесей.

Наклеп – изменение структуры и свойств металлов и сплавов в результате холодной пластической деформации. Сопровождается повышением твердости и понижением пластичности и ударной вяз­кости.

Напряжение – мера внутренних сил, возникающих в теле под влиянием внешней нагрузки, равная отношению действующей силы к площади ее приложения.

главное Н. – напряжение, действующее на одной из трех вза­имно перпендикулярных площадок, на которых касательные напря­жения равны нулю.

нормальное Н. – напряжение, действующее перпендикулярно к плоскости рассматриваемого участка сечения образца и изделия.

Нормализация – термическая обработка, заключающаяся в нагреве стали до аустенитного состояния, выдержке и охлаждении на спокойном воздухе.

Обезуглероживание – уменьшение содержания углерода в поверхностных слоях стальных изделий и заготовок при нагреве в средах содержащих кислород и водород.

Огнеупоры – огнеупорные материалы и изделия, предназначенные для сооружения печей и других агрегатов, работающих при высоких температурах.

Огнеупоры динасовые – огнеупоры на основе динаса.

Огнеупоры доломитовые – огнеупоры на основе доломита.

Огнеупоры кислые – огнеупоры, в составе которых преобладает оксид кремния SiO₂.

Огнеупоры основные – огнеупоры с преобладающим содержанием основных оксидов (MgO, СаО).

Огнеупоры шамотные – алюмосиликатные огнеупоры, содержащие 50…70 % SiO₂ и 28…45 % Al₂O₃.

Окалина – продукт окисления, образующийся на поверхности стали и некоторых других сплавов при нагреве на воздухе или других средах, содержащих кислород.

Отжиг – термическая обработка, заключающаяся в нагреве сплава выше температур фазовых превращений, выдержке и последующем медленном охлаждении (обычно с печью) для получения равновесной структуры. Для сталей обычно используется с целью снижения твердости, повышения пластичности, улучшения обрабатываемости резанием и давлением, подготовки структуры к проведению упрочняющей термической обработки.

Отливка – заготовка или деталь, получаемая заливкой ме­талла в литейную форму.

Отпуск – термическая обработка, заключающаяся в нагреве закаленной стали в докритическом интервале температур (ниже Ас₁), выдержке и последующем охлаждении с целью повышения пластичности и ударной вязкости закаленной стали. Различают низкий (200°С), средний (400°С) и высокий (600°С) отпуск.

Пеношамот – легковесный огнеупор, но с более низкой прочностью и низкой теплопроводностью (в 4 раза), чем обычный шамот.

Перегрев – обратимый дефект нагрева стали, заключающийся в формировании крупного зерна; связан с существенным превышением точки Ас₃ (на 100…150°С) при нагреве.

Пережог – необратимый дефект металла или сплава, заключающийся в окислении или оплавлении границ зерен в результате значительного превышения заданной температуры нагрева (нагрев до температуры близкой к температуре плавления).

Печь – устройство, в котором в результате горения топлива или превращения электрической энергии выделяется тепло, используемое для отопления, тепловой обработки материалов и других целей.

Печь индукционная – электрическая печь с индукционным нагревом материала.

Печь кислая – печь с кислой футеровкой.

Печь основная – печь с основной футеровкой.

Печь электродуговая – печь, в которой для плавки металлов и других материалов используется теплота, выделяемая электрической дугой.

Пластичность – способность твердых тел под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и со­хранять остаточные (пластические) деформации после устранения этих сил.

Поверхностное пластическое деформирование – деформи­рование, при котором пластически деформируется только поверхно­стный слой (обкатка, гидроабразивная обработка и др.).

Полиморфизм – способность ряда кристаллических веществ находиться в различных модификациях, т.е. менять тип кристаллической решетки при изменении температуры и (или) давления. В железе: низкотемпературная (0…911°С) модификация: α-Fe (ОЦК – решетка) и высокотемпературная (911…1392°С): γ-Fe (ГЦК – решетка).

Предел текучести, σ_0,2 – характеристика прочности – напря­жение, при котором величина остаточной пластической деформации образца при испытаниях на растяжение составляет 0,2 %.

Предел прочности (временное сопротивление), σ_в – характе­ристика прочности – максимальное напряжение, которое вы­держи­вает образец до разрушения при испытаниях на растяжение.

Прокаливаемость – способность стали приобретать мартенситную структуру на определенную глубину при закалке в данном охладителе. Зависит от химического состава стали; повышается путем легирования, повышения температуры закалки, скорости охлаждения.

Рекристаллизация – процесс зарождения и роста новых равноосных зерен в деформированном металле или подверженному фазовому наклепу, происходящий при температуре выше температуры («порога») рекристаллизации и приводящий в итоге к восстановлению свойств, присущих недеформированному металлу.

Слиток – металл, затвердевший при остывании в изложнице и предназначенный для дальнейшей деформационной обработки или переплава.

Сортамент – данные о форме, размерах и материале прокат­ных изделий.

Сортовой прокат – один из основных видов прокатного про­изводства; катанные изделия (профили) разнообразных (непустоте­лых) сечений. С. п. делится на простые профили (круг, квадрат, шес­тиугольник), фасонные профили (рельсы, балки, швеллеры, тавр).

Состояние объемное напряженное – напряжение, при кото­ром ни одно из главных нормальных напряжений не равно нулю.

Сплав – материал, имеющий металлические свойства и состоящий из двух или более химических элементов, из которых, по крайней мере, один является металлом.

Сплавы – однородные системы из двух или более элементов, претерпевающие переход из жидкого состояния в твердое агрегат­ное состояние и обладающие характерными металлическими свой­ствами.

Сталь – сплав железа с углеродом, содержащий от 0,025 до 2,14 % углерода, а также ряд других элементов;

высококачественная С. – сталь с низким содержанием вредных примесей (обычно фосфора не более 0,025 % и серы не более 0,025 %), обладающая повышенными механическими свойствами;

высоколегированная С. – легированная сталь, в которой сумма легирующих элементов составляет более 10 %;

высокоуглеродистая С. – сталь, содержащая более 0,6 % углерода;

деформируемая С. – сталь, которая в процессе технологического цикла обработки подвергается пластическому деформированию;

инструментальная С. – сталь, применяемая для обработки материалов резанием или давлением, а также для изготовления измерительного инструмента; обладает высокой твердостью, прочностью, износостойкостью;

качественная С. – сталь с регламентированным содержанием вредных примесей (обычно фосфора и серы не более 0,035 % каждого;

кипящая С. – низкоуглеродистая недостаточно раскисленная сталь, продолжающая «кипеть» после заливки в изложницу;

кислая С. – сталь, выплавленная в печах с кислым подом под кислым шлаком;

конструкционная С. – сталь, предназначенная для изготовления различных деталей машин, механизмов и конструкций в машиностроении, строительстве и обладающая необходимым комплексом механических, физических и химических свойств;

легированная С. – сталь со специально введенным одним или более легирующим элементом;

низколегированная С. – легированная сталь, в которой сумма легирующих элементов не превышает 2,5 %;

низкоуглеродистая С. – углеродистая сталь с содержанием углерода до 0,25 %;

основная С. – сталь, выплавленная на основном поду под основным шлаком;

особовысококачественная С. – сталь с содержанием вредных примесей не более: фосфора 0,025 % и серы 0,015 %;

полуспокойная С. – сталь, полученная при раскислении жидкого металла менее полном, чем при выплавке спокойной стали, но большем, чем при выплавке кипящей стали; в изложнице такая сталь не «кипит», происходит рост головной части слитка;

спокойная С. – сталь, раскисленная до такой степени, что при затвердевании слитка не происходит взаимодействия растворенных в ней углерода и кислорода;

среднелегированная С. – легированная сталь, в которой сумма легирующих элементов составляет от 2,5 до 10,0 %;

среднеуглеродистая С. – углеродистая сталь, содержащая от 0,25 до 0,6 % углерода;

углеродистая С. – сталь, не содержащая специально введенных легирующих элементов.

С. деформируемая – сталь, которая в процессе технологического цикла обработки подвергается пластическому деформированию;

листовая С. – сталь, которая в процессе технологического цикла обработки не подвергается пластической деформации и прокатывается на лист;

сортовая С. – сортовой профиль, полученный из стали методом прокатки, прессования или волочения.

С. для холодной штамповки – низкоуглеродистая машиностроительная сталь повышенной деформируемости.

Стали и сплавы с особыми физико-механическими свойствами – к ним относятся сплавы с высокими упругими свойствами (в том числе с низким температурным коэффициентом модуля упругости), применяемые для упругих элементов приборов, а также сплавы с особыми физическими свойствами. Различают магнитные стали и сплавы (для постоянных магнитов и магнитопроводов) и немагнитные (парамагнитные); сплавы с особыми электрическими свойствами – проводниковые, полупроводниковые и с высоким электросопротивлением (реостатные и для электронагревателей) и сплавы с заданным термическим коэффициентом линейного расширения (например, для спаев металл-стекло).

Твердые фазы – кристаллические фазы в сплавах – химиче­ские элементы, химические соединения, твердые растворы.

Твердый раствор – кристаллическая фаза, в которой атомы одного компонента размещены (растворены) в кристаллической ре­шетке другого.

Температура («порог») рекристаллизации – минимальная температура, при которой начинается процесс рекристаллизации; соответствует началу резкого изменения свойств (снятию наклепа).

Теплостойкость – способность материала (например, быстрорежущей стали) сохранять высокую твердость при длительном нагреведо определенных температур (обычно до температуры отпуска 560 – 620°С).

Термическая обработка – технологическая операция, состоящая в нагреве материала до определенной температуры, выдержке и последующем охлаждении с определенной скоростью, с целью желаемого изменения структуры и свойств материала.

Угар – в практике так вообще называется потеря в весе металла при его переработке (потери металла при плавке или в результате окисления изделий при нагреве до высокой температуры и т.д.).

Упрочняющая термическая обработка – комплексная тер­мическая обработка, состоящая из закалки и отпуска, а также старение, которой под­вергаются ответственные изделия, изготавливаемые из качествен­ных углеродистых и легированных сталей.

Фаза – однородная по химическому составу, типу кристалли­ческой решетки и свойствам часть сплава, отделенная от других час­тей границей раздела.

Фасонные отливки – отливки главным образом сложных де­талей машин. В отличие от других литых полуфабрикатов, не под­вергаются по застывании обработке давлением – прокатке, ковке (как слитки) и переплавке (как чушки). Обычно Ф.о. подвергаются обработке резанием и, если требуется, термической обработке.

Ферросплавы – сплавы железа с другими элементами, при­меняемые главным образом для легирования и раскисления стали, а также для модифицирования.

Футеровка – защитная внутренняя облицовка (из кирпичей, плит, блоков, а также набивная) тепловых агрегатов, печей, топок, труб и т.д.;

кислая Ф. – футеровка, выполненная из кислых огнеупорных материалов (динас);

нейтральная Ф. – футеровка, выполненная из нейтральных огнеупорных материалов (шамот);

основная Ф. – футеровка, выполненная из основных огнеупорных материалов (доломит, магнезит).

Химико-термическая обработка – технологический процесс диффузионного насыщения поверхности стальных изделий одним или несколькими элементами при повышенных температурах с целью изменения химического состава, структуры и свойств поверхностного слоя. Наиболее распространены методы ХТО – цементация и азотирование.

Химический состав – процентное содержание химических элементов, присутствующих материале.

Хладноломкость – склонность материалов к появлению хрупкости с понижением температуры (не обязательно ниже 0°С). Присуща сплавам на основе металлов с ОЦК решеткой (железо, хром, молибден, вольфрам). Одна из причин Х. – содержание вред­ной примеси фосфора.

Холодная пластическая деформация – пластическая дефор­мация материала при температурах ниже температуры («порога») рекристаллизации, приводящая к появлению наклепа (нагартовки).

Цементация – вид ХТО, заключающийся в насыщении поверхности стальных изделий углеродом (до 0,8…0,9 %) при температурах  900°С (в аустенитном состоянии); далее проводится закалка и низкий отпуск. Обычно применяется для деталей типа шестерен с целью повышения твердости и износостойкости поверхностного слоя.

Чугун – сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14 % углерода, постоянные примеси, а иногда, и легирующие элементы;

высокофосфористый Ч. – передельный чугун с содержанием фосфора более 2 %;

зеркальный Ч. – чугун с 10…25 % марганца, применяемый в производстве сталей;

литейный Ч. – чугун, предназначенный для получения отливок.

передельный Ч. – чугун, для переработки в сталь (более 80 % всей продукции доменных печей);

фосфористый Ч. – чугун, легированный фосфором, обладающий повышенной жидкотекучестью и износостойкостью (применяется для фасонного литья).

Шамот – обожженная огнеупорная глина, или каолин; применяется при производстве шамотных огнеупоров, а также раствора для огнеупорной кладки.