1.5. Термическая обработка стали

Превращения в стали при нагреве. Перегрев и пережог.

Превращения переохлажденного аустенита. Диаграмма изотермического распада переохлажденного аустенита. Перлитное превращение. Мартенситное превращение и его особенности. Строение и свойства мартенсита.. Превращения при нагреве закаленной стали.

Виды термической обработки стали: отжиг, нормализация, закалка, отпуск.

Контрольные вопросы

1. Как образуется аустенит при нагреве стали?

2. Что такое перегрев и пережог стали?

3. В чем различие между перлитом, сорбитом и трооститом?

4. Что такое мартенсит, в чем сущность и особенности мартенситного превращения?

5. Что такое критическая скорость закалки?

6. В чем сущность превращений, происходящих при отпуске?

7. Приведите определения основных процессов термической обработки: отжига, нормализации, закалки и отпуска.

8. Как влияет температура отпуска на основные свойства стали?

1.6. Химико-термическая обработка стали

Физические основы химико-термической обработки.

Назначение цементации. Свойства цементованного слоя. Азотирование стали. Стали для азотирования. Области применения азотирования. Диффузионная металлизация.

Контрольные вопросы

1. В чем заключаются физические основы химико-термической обработки?

2. Назначение цементации и ее режим.

3. Каковы свойства цементированных и азотированных изделий?

4. Чем вызвано повышение твердости азотированной поверхности?

5. Какие стали используют для цементации и азотирования?

1.7. Конструкционные и инструментальные стали

Общие требования по выбору материалов.

Классификация и маркировка конструкционных сталей

Классификация и маркировка инструментальных сталей.

Контрольные вопросы

1. Укажите химический состав сталей марок: 40, 20Х, 30ХГСА, 18Х2Н4ВА, А20, 16Г2АФ, Г13, 60Г, 50ХФА, ШХ15, 9ХС, 5ХНМ, Р6М5.

2. Каковы общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам?

3. На какие группы делятся конструкционные стали?

4. Приведите примеры углеродистых и легированных сталей, используемых для режущего инструмента.

1.9. Цветные металлы и сплавы

Медь и ее свойства. Применение меди. Медные сплавы. Латуни, их свойства, маркировка и применение. Бронзы. Состав и свойства бронз. Маркировка и область применения.

Алюминий и его сплавы. Применение алюминия. Алюминиевые сплавы. Деформируемые алюминиевые сплавы. Термическая обработка алюминиевых сплавов. Дуралюмин. Литейные алюминиевые сплавы.

Контрольные вопросы

1. Как классифицируются медные сплавы?

2. Какие сплавы относятся к латуням?

3. Какие сплавы относятся к бронзам? Их маркировка и состав?

4. Укажите строение, свойства и назначение различных бронз.

5. Свойства и применение алюминия.

6. Как классифицируются алюминиевые сплавы?

7. Какие цветные сплавы упрочняются путем термической обработки?

8. В чем сущность процесса старения?

Раздел II. Неметаллические материалы

2.1. Полимерные материалы

Классификация полимерных материалов. Свойства и области применения полимерных материалов. Пластические массы и их состав. Резина и ее состав.

Контрольные вопросы

1. Что лежит в основе классификации полимеров?

2. Что такое пластмасса?

3. Для чего вводят в пластмассы отвердители?

4. Приведите примеры пластмасс

5. Укажите область применения пластмасс.

6. В чем преимущества пластмасс по сравнению с металлическими материалами? Каковы их недостатки?

2.2. Неорганические материалы

Керамика. Классификация. Виды конструкционной керамики.

Неорганические стекла. Строение, получение и свойства стекол.

Контрольные вопросы

1. Особенности технической керамики как конструкционного материала.

2. Области применения керамики.

3. Какие материалы относятся к минеральным стеклам, каково их строение?

Раздел III. Композиционные материалы

Цель создания композиционных материалов. Понятие композиционного материала. Матрица и наполнитель (армирующий компонент). Свойства композиционных материалов.

Контрольные вопросы

1. Особенности композитов и их отличие от сплавов и других материалов.

2. Области применения композитов.

3. Свойства композиционных материалов?

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Технология конструкционных материалов рассматривает способы производства таких материалов, а также заготовок и деталей из них.

Раздел I. Металлургическое производство

Для производства черных металлов и сплавов используют промышленные руды, флюсы, топливо и огнеупорные материалы. Прочитайте о железных рудах, применяемых при выплавке чугуна; о материалах, используемых в качестве флюсов при производстве чугуна и стали; о топливе (кокс, мазут, природный газ).

Изучите устройство доменной печи и принцип ее работы, уясните реакции горения топлива, процессы восстановления железа, кремния, марганца, фосфора и серы из оксидов и других соединений, процессы образования чугуна и шлака и выпуска их из доменной печи.

Уясните, что сущностью процесса производства стали является снижение содержания углерода и примесей, имеющихся в передельном чугуне, и перевод их в шлаки и газы в процессе плавки. Ознакомьтесь с устройством и принципом работы мартеновских печей, современных кислородных конвертеров, электрических печей.

1.1. Структура металлургического производства и его продукция. Исходные материалы для производства металлов и сплавов.

1.2. Производство чугуна. Исходные материалы доменного производства и их подготовка к плавке. Основные физико-химические процессы получения чугуна в современных доменных печах. Продукция доменного производства.

1.3. Производство стали. Исходные материалы для выплавки стали. Основные физико-химические процессы получения стали. Производство стали в мартеновских печах, кислородных конвертерах, электропечах. Способы разливки стали. Сравнительная оценка способов выплавки и качества стали.