16.Упрочнение материалов частицами фазовых выделении.

Фазовые выделения - Зх мерное скопление атомов примесей. Чем меньше расстояние м/у частицами тем прочнее кристалл.

Если нагреть сплав находящийся в концентрационной области выше линии АС (АС-пределы растворимости Сu в Аl),то получится α твердый р-ор. При быстром охлаждении (закалке) р-р окажется переcыщен атомами Сu и будет со временем распадаться (старение), которое может происходить как при комн. т-ре (естествен.), так и при повышенной т-ре (искусств). Атомы Сu собираются в определенных кристаллограф плоскостях (зоны повышенной концентр. Сu - зоны Гинье-Престона). Из-за различных атомных радиусов Сu и А1 кристаллическая решетка искажается, что препятствует движению дислокаций. Внешне это проявляется в повышением сопротивления деформации и увеличением прочности сплава. (зоны Г-П. кристаллы метастабильной фазы, кристаллы стабильной фазы)

17. Жаропрочность — способность металлов выдерживать механические нагрузки без существенной деформации и разрушения при повышенной температуре. Основные критерии оценки жаропрочности (например, на срок 100 тыс. ч) предел длительной. прочности Одп— напряжение, при котором металл разрушается через 100 тыс. ч работы (испытания) при высокой (выше 450 °С) температуре условный предел ползучести % — напряжение, которое при рабочей температуре вызывает скорость ползучести металла Уд = Ю %/ч, что соответствует 1 %-ной суммарной деформации за 100 тыс. ч или Va = Ю мм/ч. Окалиностойкость (жаростойкость) — характеризует способность стали сопротивляться окисляющему воздействию газовой среды или перегретого пара при температуре 500—800 °С и выше без заметного снижения ее механических свойств в течение расчетного срока службы. Критерием окалиностойкости служит удельная потеря массы при окислении металла за определенный период времени, например за 100 тыс. ч

18. Наиболее распространенным и практически важным видом химической коррозии металлов является газовая коррозия — коррозия металлов в газах при высоких температурах. Газовая коррозия металловимеет место при работе многих металлических деталей и аппаратов (металлической арматуры нагревательных печей, двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин, аппаратов синтеза аммиака и др.) и при проведении многочисленных процессов обработки металлов при высоких температурах (при нагреве перед прокаткой, ковкой, штамповкой, притермической обработке и др.). Поведение металлов при высоких температурах имеет большое практическое значение и может быть описано с помош,ью двух важных характеристик — жаростойкости и жаропрочности

19. Виды термической обработки металлов. Свойства сплава зависят от его структуры. Основным способом, позволяющим изменять структуру, а, следовательно, и свойства является термическая обработка.

Термической обработкой называют совокупность операций нагрева металла до определенной температуры, выдержки при этой температуре и охлаждения с определенной скоростью. Целью термической обработки является придание металлу Рис. 16. Режимы отжига на перлитный (а) и ферритный (б) ковкий чугун 23 необходимых механических и физических свойств в результате изменения внутреннего строения (структуры) металла. Термической обработке подвергают большинство заготовок (полуфабрикатов) и изделий из стали и цветных сплавов. Именно термическая обработка позволяет изменять структуру металла в нужном направлении и позволяет получать необходимый уровень твердости, прочности, пластичности и других свойств. Режим термической обработки характеризуют следующие основные параметры: скорость и режим нагрева, максимальная температура нагрева, время выдержки в печи при температуре нагрева, и скорость и режим охлаждения. Термическая обработка является одним из наиболее распространенных в современной технике способов получения заданных свойств металла. Термическую обработку используют либо в качестве промежуточной операции для улучшения обрабатываемости полуфабриката давлением, резанием и др., либо как окончательную операцию технологического процесса, обеспечивающую заданный уровень физико- механических свойств детали. Термическая обработка включает в себя нагрев, выдержку и охлаждение металла, выполняемые в определенной последовательности при определенных режимах, с целью изменения внутреннего строения сплава и получения нужных свойств. Обычно ее схематично можно представить в виде графика в осях температура – время,

Термическая обработка подразделяется на собственно термическую, химико- термическую и термомеханическую (или деформационно-термическую). Собственно термическая обработка заключается только в термическом воздействии на металл или сплав, химико-термическая — в сочетании термического и химического воздействия, термомеханическая — в сочетании термического воздействия и пластической деформации. Собственно термическая обработка включает следующие основные виды:1) -отжиг 1-го рода 2) -отжиг 2-го рода 3)-закалку с полиморфным превращением 4) -закалку без полиморфного превращения 5) -отпуск 6) -старение

Эти виды термической обработки относятся и к сталям, и к цветным металлам.

20. Механические свойства характеризуются способностью материаласопротивляться всем видам внешних воздействий с приложением силы. По совокупности признаков различают прочность материала при сжатии, изгибе, ударе, кручении и т. д., твердость, пластичность, упругость, истираемост

Ползучесть материалов (последействие) — медленная, происходящая с течением времени деформация твёрдого тела под воздействием постоянной нагрузки илимеханического напряжения. Ползучести в той или иной мере подвержены все твёрдые тела — как кристаллические, так и аморфные.

Ползучесть материалов экспериментально изучают прежде всего при простых напряженных состояниях: одноосных растяжении, сжатии, а также чистом сдвиге. Условия проведения таких экспериментов определены ГОСТами. Ползучесть при сложных напряженных состояниях изучают обычно на тонкостенных трубчатых образцах.