206

Департамент образования и науки Костромской области

областное государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«Костромской торгово-экономический колледж»

Учебное пособие

По дисциплине «Материаловедение»

Для студентов 2 курса

Специальности 15.02.05 Техническая эксплуатация оборудования в торговле и

общественном питании.

Преподаватель Веселов В.А.

Рассмотрено ЦМК механико-правовых дисциплин

Протокол № от 2015г.

Председатель

г. Кострома 2015г.

Содержание

Предисловие………………………………………………………………… .5

Введение……………………………………………………………………….6

1.Кристаллическое строение металлов……………………………………. 7

1.1 Виды кристаллических решёток. Аллотропия………………………… .7

2. Кристаллизация металлов и сплавов.

Основные механические свойства металлов……………………………… 9

3. Методы испытания механических свойств металлов………………… 11

3.1 Испытание на растяжение……………………………………………… 11

3.2 Испытание на твёрдость………………………………………………… 12

3.3 Испытание на ударный изгиб…………………………………………… 16

3.4 Испытание на усталость………………………………………………… 17

4. Производство чугуна………………………………………………………… 18

4.1 Исходные материалы……………………………………………………… 18

4.2 Подготовка материалов к доменной плавке…………………………… 19

4.3. Устройство доменной печи. Доменный процесс…………………… 22.

5. Производство стали……………………………………………………… 27

5.1 Конвертерные способы получения стали……………………………… 27

5.2 Мартеновский способ производства стали…………………………… 31

5.3 Производство стали в электропечах…………………………………… 35

6. Основные положения теории сплавов……………………………………. 39

7. Диаграмма состояния железо-углерод…………………………………… 41

8. Чугун……………………………………………………………………… 45

8.1 Классификация и маркировка чугунов…………………………………. .45

9. Углеродистые стали……………………………………………………… 47

9.1 Классификация и обозначение сталей………………………………… 47

9.2 Классификация углеродистых сталей…………………………………… 47

9.2.1. Углеродистые стали обыкновенного качества……………………… 47

9.2.2. Углеродистые качественные стали…………………………………… 48

10. Легированные стали……………………………………………………… 51

10.1 Классификация легированных сталей………………………………… 51

10.2 Маркировка легированных сталей…………………………………… 52

10.3 Основные марки сталей и чугунов,

применяемых при производстве и ремонте автомобилей………………… 53

11. Термическая обработка сталей………………………………………… 57

11.1 Основы теории термической обработки стали……………………… 57.

11.2. Отжиг…………………………………………………………………… 59

11.3. Закалка………………………………………………………………… 63

11.4. Отпуск…………………………………………………………………… 65

12. Химико-термическая обработка сталей…………………………………66

12.1. Цементация стали ……………………………………………………… 66

12.2. Азотирование стали…………………………………………………… .67

12.3. Цианирование и нитроцементация стали……………………………..68

13. Медь. Сплавы на основе меди…………………………………………… 70

13.1. Свойства меди………………………………………………………… 70

13.2. Латунь………………………………………………………………… .70

13.3. Бронза…………………………………………………………………… 72

14. Алюминий и его сплавы………………………………………………… 74

14.1. Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой…………………………………………………… 74

14.2. Деформируемые алюминиевые сплавы, упрочняемые термообработкой……………………………………………………………… 75

14.3. Литейные алюминиевые сплавы…………………………………… 76

14.4. Спечённые алюминиевые порошки и сплавы……………………… 77

15. Титан и его сплавы……………………………………………………… 78

16. Магний…………………………………………………………………….80

17. Общие сведения о цветных металлах и сплавах, применяемых в конструкции автомобилей…………………………………82

18. Твёрдые сплавы………………………………………………………… 85

18.1 Общие сведения о твёрдых сплавах………………………………… 85

18.2 Получение металлических порошков………………………………… 85

18.3 Формование порошков………………………………………………… 88

18.4 Спекание прессовок…………………………………………………… 89

18.5 Металлокерамические сплавы………………………………………… 90

18.6 Литые твёрдые сплавы………………………………………………… 92

18.7 Металлокерамические изделия………………………………………… 93

19. Пайка металлов…………………………………………………………… 94

19.1 Общие сведения………………………………………………………… 94

19.2. Припои………………………………………………………………… 94

19.3. Флюсы………………………………………………………………… 96

19.4. Подготовка деталей к пайке…………………………………………… 98

19.5. Способы пайки………………………………………………………… 98

20. Коррозия металлов и сплавов………………………………………… 101

20.1 Способы защиты от коррозии автомобильных деталей…………… 101

21. Литейное производство………………………………………………… 104

21.1 Общие сведения……………………………………………………… 104

21.2 Формовочные и стержневые материалы……………………………… 104

21.3 Формовочные смеси, их характеристика и классификация………… 106

21.4 Стержневые смеси и предъявляемые к ним требования…………… 106

21.5 Припылы, краски и другие материалы……………………………… 107

21.6 Инструменты и принадлежности для ручной формовки…………… 107

21.7 Формовка в почве……………………………………………………… 109

21.8 Формовка в опоках……………………………………………………… 109

21.9 Формовка по неразъёмной модели…………………………………… 111

21.10 Шаблонная формовка………………………………………………… 111

22. Литейные свойства сплавов…………………………………………… 113

22.1. Жидкотекучесть………………………………………………………… 113

22.2 Усадка…………………………………………………………………… 114

22.3 Ликвация………………………………………………………………… 114

23. Вагранка. Устройство. Шихтовые материалы для чугунного литья… 115

23.1 Шихтовые материалы для чугунного литья…………………………… 115

23.2 Плавка чугуна в вагранке……………………………………………… 115

24. Специальные виды литья……………………………………………… 119

24.1 Литьё под давлением…………………………………………………… 119

24.2 Литьё в металлические формы………………………………………… 120

24.3 Центробежное литьё…………………………………………………… 122

24.4 Непрерывное литьё в кристаллизаторах……………………………… 123

25. Обработка металлов давлением………………………………………… 124

25.1 Физические основы и понятия о пластической деформации………… 124

25.2 Нагревательные устройства...………………………………………… 125

26. Прокатка металлов……………………………………………………… 131

26.1 Сущность и схема процесса прокатки металла……………………… 131

26.2 Применение прокатки и сортамент изделий………………………… 132

27. Волочение, прессование, объёмная штамповка и

свободная ковка металла………………………………………………………135

27.1 Волочение: процесс и оборудование…………………………………….135

27.2 Прессование металла…………………………………………………… 137

27.3 Свободная ковка металла……………………………………………… 138

27.4 Объёмная штамповка…………………………………………………… 139

28. Сварка металла…………………………………………………………… 142

28.1 Классификация процессов сварки……………………………………… 142

28.2 Виды сварных соединений …………………………………………… 143

29. Обработка металла резанием………………………………………………146

29.1 Виды обработки металла………………………………………………… 146

29.2 Элементы резания. Углы и плоскости резца…………………………… 147

29.3 Режимы резания………………………………………………………… 150

29.4 Классификация металлорежущих станков………………………………151

30. Пластмассы…………………………………………………………………153

30.1 Основные понятия о строении и составе пластических масс………… 153

30.2 Пластмассы, применяемые при производстве оборудования………… 156

30.3 Применение пластмасс при ремонте оборудования…………………… 159

Список терминов и определений…………………………………………… 161

Тесты…………………………………………………………………………… 164

Лабораторно-практические работы ………………………………………… 189

Вопросы для экзаменационных билетов…………………………………… 202

Список использованных источников……………………………………… 204