Вопрос 9 Металловедение. Классификация металлических материалов. Черные металлы. Нержавеющие стали. Состав. Виды. Маркировка. Коррозия и защитнодекоративные покрытия.

Металловедение – наука о структуре и свойствах металлов и сплавов, с помощью которой можно получить сплавы, обладающие заранее заданными свойствами.

Сплавы делят на 2 группы:

3. Черные металлы – сплавы, основу которых составляет железо

4. Цветные металлы – все остальные сплавы

Сплавы железа с углеродом:

СТАЛИ – сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14 % С, кристаллизация которых заканчивается образованием аустенита, они обладают высокой пластичностью, хорошо деформируются

• Низкоуглеродистые (до 0,25% С)

• Среднеуглеродистые (0,3-0,6%)

• Высокоуглеродистые (более 0,7%)

• Легированные (сплавы с другими металлами и неметаллами)

  • Низколегированные (до 10% другого элемента)

  • Высоколегированные (более 10%)

По равновесной структуре:

• Эаэвтектоидные, которые содержат от 0,8 до 2,14 % углерода и имеют структуру перлито-цементитную (перлитная стр-ра – под микроскопом перламутр. блеск)

• Эвтектоидные, которые содержат 0,8 % углерода и имеют структуру 100 % перлита

• Доэвтектоидные, которые содержат от 0,02 до 0,8 % углерода и имеют структуру феррит (Ф) или феррито-перлитную

По качеству (примеси серы и фосфора):

• Общего назначения (0,04 ≤ S ≤ 0,06; 0,04 ≤ P ≤ 0,08)

• Качественные стали (0,03 ≤ P, S ≤ 0,04)

• Высококачественные стали (P, S ≤ 0,03)

По назначению:

• Конструкционные (содержит углерода до 0,5%)

• Инструментальные (содержит углерода от 0,7% и выше)

• Специальные – стали с особыми свойствами: электротехнические, с особыми магнитными свойствами и др.

ЧУГУНЫ (сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14 %С и кристаллизация которых заканчивается образованием эвтектики (ледебурита). Чугуны менее пластичны, обладают хорошими литейными свойствами)

• Белые – углерод находится преимущественно в связанном состоянии в виде цементита Fe3С, имеют высокую твердость, хрупкие и практически не поддаются обработке резанием

• Серые – углерод находится преимущественно в свободном состоянии в виде пластинок графита, плохо сопротивляется растяжению, хрупкий, но обладает хорошей жидкотекучестью, малой усадкой при кристаллизации, легко обрабатывается резанием)

• Ковкие – углерод находится в свободном состоянии в форме хлопьев, повышенная пластичность по сравнению с серым чугуном

• Высокопрочные – углерод находится в свободном состоянии в виде шаровидного графита, очень прочный, но значительная усадка=пористость

Нержавеющие стали:

• Закаливаемые, или стали мартенситового класса (для изготовления: пинцетов, крючков, иглодержателей, зеркал, долот, щипцов, распаторов, ножниц; 20Х13, 30Х13, 40Х13)

• Незакаливаемые, или стали аустенитового класса (изготовляют зубные коронки, камеры стерилизаторов, корпусы кипятильников; 08X18Н9, 12Х18Н10, 17Х18Н10Т)

Маркировка сталей: в начале марки указывается двухзначное число, показывающее содержание углерода в сотых долях процента. Далее перечисляются легирующие элементы. Число, следующее за условным обозначение элемента, показывает его содержание в процентах (Если число не стоит, то содержание элемента не превышает 1,5 %). Для обозначения высококачественных легированных сталей в конце марки указывается символ А.

Коррозия – разрушение материала вследствие воздействия на него внешней среды.

Имеет химическую или электрохимическую природу. Если материал неметаллический, имеет место быть биокоррозия под действием микробов. Необходимость защиты медицинских изделий от коррозии вызывается тем, что эти изделия перед употреблением проходят термическую или хим. стерилизацию либо обработку антисептическими р-рами.

Мед. изделия соприкасаются с агрессивными коррозионными средами в виде гноя, крови и пр., ускоряющими процессы коррозии.

Покрытия:

• Металлические (покрывают слоем никеля или хрома, используя гальванику, хирургические иглы хромом 1-5мкм, ножи и скальпели 3-6мкм, остальные инструменты никелем 12мкм или хромом 3мкм)

• Неметаллические неорганические (окисные, окисно-фосфатные, фофатные пленки металлов - алюминия, цинка, наносимые чаще всего гальваникой и анодированием)

• Неметаллические покрытия красками и лаками