- •1.1. Макро- и микроструктура металлических материалов.
- •1.2. Атомно-кристаллическое строение металлов. Типы кристаллических решеток. Анизотропия свойств металлов.
- •1.3. Дефекты кристаллического строения. Прочность бездефектных и реальных кристаллических тел.
- •2.1. Особенности жидкого состояния металлов. Механизм и кинетика кристаллизации. Закономерности образования и роста кристаллов.
- •2.2. Аморфные металлы. Полиморфные превращения в металлах.
- •2.3. Сущность процесса модифицирования.
- •2.4. Строение металлического слитка
- •Тема 3 Диаграммы состояния двойных сплавов.
- •3.1. Понятия фазы, компонента, системы. Определения твердых растворов, химических соединений, механических смесей.
- •3.2. Построение диаграмм состояния. Эвтектическая кристаллизация. Правила отрезков.
- •3.3. Диаграмма состояния системы с полной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
- •3.4. Диаграмма состояния системы с ограниченной растворимостью компонентов.
- •3.6. Связь между структурой и свойствами сплавов.
- •4.1. Упругая и пластическая деформация.
- •4.2. Влияние пластической деформации на строение и свойства металла, явление наклепа. Возврат и рекристаллизация. Холодная и горячая пластическая деформация.
- •4.3. Определение механических свойств металлов: твердость; характеристики, определяемые при растяжении, при знакопеременном нагружении; ударная вязкость.
- •5.1. Диаграмма состояния железо-цементит.
- •5.2. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства стали. Углеродистые стали. Классификация и маркировка углеродистых сталей.
- •5.3. Чугуны. Влияние химического состава и скорости охлаждения на структуру чугуна. Серый чугун, ковкий чугун, высокопрочный чугун: классификация, маркировка, применение.
- •6.1. Теория термической обработки стали.
- •6.1.2. Превращения переохлажденного аустенита.
- •6.2. Технология термической обработки.
- •1. Полный отжиг
- •2. Неполный отжиг
- •6.2.2. Закалка стали. Прокаливаемость и закаливаемость стали. Поверхностная закалка.
- •6.2.3. Отпуск стали.
- •7.1. Физические основы химико-термической обработки.
- •7.2. Цементация.
- •7.3. Азотирование.
- •7.4. Цианирование и нитроцементация.
- •7.5. Диффузионная металлизация.
- •Тема 8 легированные стали
- •8.1. Влияние легирующих элементов на полиморфные превращения.
- •8.2. Структурные классы легированных сталей.
- •8.3. Маркировка и применение легированных сталей.
- •8.3.1. Конструкционные легированные стали.
- •8.3.2. Инструментальные стали и сплавы. Быстрорежущие стали, штамповые стали. Твердые сплавы.
- •Тема 9 Коррозионно-стойкие, жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы.
- •9.1. Коррозия электрохимическая и химическая.
- •9.2. Коррозионно-стойкие стали.
- •9.3. Жаростойкость, жаростойкие стали.
- •9.4. Жаропрочность, жаропрочные стали и сплавы.
- •Тема 10 Цветные металлы и сплавы
- •10.1. Алюминий. Деформируемые и литейные сплавы алюминия.
- •10.2. Медь и ее сплавы.
- •10.3. Титан и сплавы титана.
- •10.4. Магний и магниевые сплавы.
- •Тема 11
- •11.1. Термопластичные и термореактивные пластмассы.
- •11.2. Резины.
- •11.3. Композиционные материалы.
Тема 9 Коррозионно-стойкие, жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы.
9.1. Коррозия электрохимическая и химическая.
9.2. Коррозионно-стойкие стали и сплавы.
9.3. Жаростойкость, жаростойкие стали.
9.4. Жаропрочность, жаропрочные стали и сплавы.
9.1. Коррозия электрохимическая и химическая.
Коррозией называют разрушение металлов под действием окружающей среды. При этом часто, но не всегда металлы покрываются продуктами коррозии (ржавеют).
Коррозия помимо уничтожения металла отрицательно влияет на эксплуатационные характеристики деталей, содействуя всем видам разрушения.
Различают:
электрохимическую коррозию, вызываемую действием электролитов: кислот, щелочей, солей. К электрохимической коррозии относится также атмосферная и почвенная;
химическую коррозию, протекающую при воздействии на металл газов (газовая коррозия) и неэлектролитов (нефть и ее производные). Химическая коррозия может происходить за счет взаимодействия металла с газовой средой при отсутствии влаги. Продуктом коррозии являются оксиды металла. Образуется пленка на поверхности металла толщиной в 1…2 периода кристаллической решетки. Этот слой изолирует металл от кислорода и препятствует дальнейшему окислению, защищает от электрохимической коррозии в воде.
Механизм электрохимической коррозии:
Если в электролит (влажный воздух, водные растворы солей и щелочей и т.д.) поместить два соприкасающихся различных металла, образуется гальванический элемент. При этом металл, который легче отдает электроны, служит анодом, а другой катодом. В процессе работы гальванического элемента анод разрушается.
Микрогальванические элементы возникают также между различными фазами сплавов и даже чистых металлов, где роль анодов играют границы зерен и другие дефектные участки, а роль катодов – тело зерна.
В зависимости от структуры коррозия имеет разное проявление: при однородном металле – коррозия происходит равномерно по всей поверхности. Наиболее часто коррозия носит локальный характер и охватывает только некоторые участки поверхности. Эту коррозию в свою очередь подразделяют на:
точечную,
пятнистую,
с язвами.
Наиболее опасна интеркристаллитная коррозия, распространяющаяся по границам зерен вследствие более низкого их электрохимического потенциала. Коррозия без заметных внешних признаков быстро развивается по границам зерен вглубь, резко снижая при этом механические свойства. Сталь, пораженная интеркристаллитной коррозией, теряет металлический звук и при изгибе дает надрывы по границам зерен.
Коррозионное растрескивание – образование в металле тонкой сетки трещин, проходящих по объему зерна, при воздействии коррозионной среды и напряжений одновременно.
Сталь, устойчивую к газовой коррозии при высоких температурах (свыше 550С) называют окалиностойкой (жаростойкой).
Стали, устойчивые к электрохимической (атмосферной, почвенной, кислотной, солевой), межкристаллитной и другим видам коррозии называют коррозионно-стойкими (нержавеющими).
Повышение устойчивости стали к коррозии достигается введением в нее элементов, образующих на поверхности защитные пленки, а также повышающих электрохимический потенциал в агрессивных средах.
Металлы, стандартный потенциал которых отрицательный – корродируют в воде, в которой растворен кислород тем активнее, чем отрицательней значение электрохимического потенциала.
Метод обработки внешней среды состоит в удалении из раствора растворенного кислорода или в добавлении к этому раствору веществ, замедляющих коррозию – ингибиторов. Применяется, когда объем жидкости ограничен.