- •Конспект лекций по общему курсу материаловедения
- •Для студентов заочной формы обучения
- •Учебное пособие
- •Москва 2013
- •Введение.
- •Глава 1. Теория сплавов.
- •1.1. Механические свойства сплавов и методы их определения.
- •1.2. Атомно-кристаллическая структура металлов.
- •1.3. Дефекты кристаллического строения металлов.
- •1.4. Закономерности кристаллизации металлов и сплавов.
- •1.5. Микроструктура сплавов.
- •1.6. Характеристика фаз и структурных составляющих.
- •1.7. Диаграммы состояния.
- •1.8. Фазы и структурные составляющие в сплавах Fe-c.
- •1.9. Влияние химического состава и структуры на свойства сталей и чугунов.
- •1.10. Классификация, маркировка и применение углеродистых сталей.
- •1.11. Применение чугунов.
- •Контрольные вопросы.
- •Литература.
- •Глава 2. Теория термической обработки.
- •2.1. Критические температуры при термообработке стали.
- •2.2. Превращения при нагреве стали.
- •Перегрев и пережог.
- •2.3. Превращения в стали при непрерывном охлаждении.
- •2.4. Образование структур перлитного типа.
- •2.5. Промежуточное превращение.
- •2.6. Мартенситное превращение.
- •2.6.1.Особенности мартенситного превращения.
- •2.6.2. Свойства мартенсита.
- •2.7. Превращения при отпуске.
- •2.7.1. Свойства стали после отпуска.
- •2.7.2. Отпускная хрупкость.
- •2.7.3. Старение.
- •2.8. Прокаливаемость и закаливаемость стали.
- •Контрольные вопросы.
- •Литература.
- •Глава 3. Технология термической обработки.
- •3.1. Технология объемной термообработки стали.
- •3.1.1. Отжиг 1-го рода.
- •3.1.2. Отжиг 2-го рода.
- •3.1.3. Нормализация.
- •3.1.4. Дефекты отжига и нормализации.
- •3.1.5. Закалка.
- •3.1.6. Дефекты закалки.
- •3.2. Поверхностная закалка.
- •3.3. Химико-термическая обработка (хто).
- •3.3.1. Цементация.
- •3.3.2. Азотирование.
- •3.3.3. Нитроцементация.
- •Контрольные вопросы.
- •Глава 4. Машиностроительные материалы.
- •4.1. Легированные конструкционные стали.
- •4.2. Специальные стали и сплавы.
- •4.3. Литейные сплавы.
- •4.4. Неметаллические материалы.
- •4.4.1. Пластмассы.
- •4.4.2. Резины.
- •4.4.3. Клеи и герметики.
- •4.5. Композиционные материалы.
- •Контрольные вопросы.
- •Литература
- •Глава 5. Порошковые материалы.
- •5.1. Технология производства металлических порошков.
- •Основными элементами технологии порошковой металлургии являются:
- •5.2. Свойства металлических порошков.
- •5.3. Классификация порошковых сталей.
- •5.4. Порошковые углеродистые конструкционные стали.
- •5.5. Порошковые легированные конструкционные стали.
- •Медистые порошковые стали.
- •Порошковые стали, легированные никелем.
- •Порошковые железомедноникелевые стали.
- •Порошковые молибденовые стали.
- •Хромистая порошковая сталь.
- •Марганцовистые порошковые стали.
- •Сложнолегированные порошковые конструкционные стали.
- •5.6. Порошковые стали инструментального назначения.
- •5.7. Порошковые стали специального назначения.
- •5.8. Антифрикционные материалы на основе железа.
- •5.9 Термическая обработка порошковых сталей.
- •5.10. Свойства и применение порошковых сплавов.
- •Применение порошковых материалов
- •Методами порошковой металлургии получают:
- •Применение и состав порошковых сплавов
- •5.11. Производство деталей из порошковых материалов.
- •5.12. Эффективность технологии порошковой металлургии.
- •Контрольные вопросы.
- •Литература.
Контрольные вопросы.
1. Что называют термообработкой (т/о)? Укажите основные параметры т/о. Что называют критическими температурами? Как обозначаются критические температуры при нагреве стали? Назовите основные режимы т/о для сталей.
2. Как обозначаются критические температуры при нагреве и охлаждении стали? Какое превращение происходит при нагреве стали 50 до? Влияет ли температура нагрева на скорость этого превращения и если да, то как? Какое превращение происходит при охлаждении стали 50 до?
3. Что называют аустенитизацией? Используя обозначения критических температур, укажите оптимальные температуры аустенитизации для стали 50 и для стали У10. Как различают стали в зависимости от склонности к росту аустенитных зерен при нагреве стали? К какому типу относят стали, легированные титаном или ванадием и почему?
4. Чем отличается перлит от сорбита и троостита закалки и что является причиной этого различия: температура нагрева или скорость охлаждения стали? Как называют режимы т/о, в результате которых в стали формируется перлитная структура или структура сорбита закалки? Какова цель обработки стали по этим режимам?
5. Что называют закалкой и каковы ее цели? Дайте определение мартенсита. Укажите основные условия получения этой структуры при закалке стали. Для каких сталей следует применять полную, а для каких – неполную закалку, в чем их отличие? Как влияет на свойства мартенсита количество углерода в стали?
6. Что называют отпуском? Укажите виды и температуры отпуска. Какой вид отпуска следует применять для закаленных сталей, если следует обеспечить: а) высокую износостойкость и контактную выносливость; б) высокие упругие свойства; в) хорошую ударную вязкость?
7. Какие факторы влияют на прокаливаемость стали? В какой зависимости находится устойчивость переохлажденного ниже температуры А1 аустенита и критическая скорость закалки стали? У какой из сталей – 20ХНМ и сталь 60 больше прокаливаемость, а у какой закаливаемость? Объясните ваш выбор.
8. Определить режим термообработки стали 45, если известно, что после термообработки структура стали- сорбит отпуска. Какие свойства придает стали эта структура?
9. Определить режим термообработки (т/о) стали У10, если известно, что структура после т/о – мартенсит отпуска + карбиды. Какими свойствами обладает сталь с такой структурой?
10. Какой термообработке следует подвергать детали рессорно-пружинной группы, из стали 65? Какая структура стали образуется при этом? Какие свойства указанных деталей обеспечиваются в результате?
11. Какую сталь следует использовать для изготовления высоконагруженного вала диаметром 40мм: сталь с Дк.р.=46мм, или сталь с Дк.р.=12мм? Объясните ваш выбор.
12. Что называют отпускной хрупкостью? В чем причины отпускной хрупкости? Определите, какая из нижеуказанных сталей не подвержена отпускной хрупкости при температуре отпуска 500…600°С: 40Х (0,4%С, 1%Cr); 40Г (0,4%С, 1%Mn); 40ХНМ (0,4%С,по 1%Cr и Ni, 0,3%Mo)?
13. Что называют улучшением? Какие свойства отличают детали, подвергнутые улучшению?
14. Что происходит при промежуточном превращении переохлажденного аустенита? Какая структура образуется при указанном превращении? Какими свойствами обладает сталь с такой структурой?