- •Основные признаки металлического состояния. Нормальные и переходные металлы.
- •Осн. Типы кристалл. Решеток металлов. Плотность упаковки, координ. Число, число узлов на элем. Ячейку.
- •Различие понятий: кристаллическая решетка и кристаллическая структура. Кристаллографические индексы узлов, направлений, плоскостей.
- •Реальные строения металлических кристаллов. Точечные и линейные дефекты в кристаллах и их влияние на свойства кристаллов.
- •Влияние нагрева на строение и свойства холоднодеф. Металла. Возврат и рекристаллизация.
- •Твердые растворы. Основные типы твердых растворов.
- •Металлические соединения. Электронные соединения, фазы внедрения, фазы Лавеса.
- •Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния.
- •Фазы и структурные составл. Диаграмме .
- •Углеродистые стали обыкн. Качества. Качественные углеродистые стали. Маркировка, применения.
- •Серые, высокопрочные чугуны. Чугуны с вертикальным графитом. Маркировка, структура, свойства, применения.
- •Ковкие и антифрикционные чугуны. Чугуны с верт. Графитом. Маркировка, структура, свойства, применения.
- •Обозначение критических точек стали. Осн. Виды то.
- •Образование аустенита. Диаграмма изометрического превращения перлита в аустенит. Крупно и мелко зер.Стали.
- •Распад аустенита. Диаграмма изометрического и термического превращения переохлажденного аустенита.
- •Мартенситные превращения в стали, его особенности. Кристаллогеометрия мартен. Превращения по схеме Бейна.
- •Превращения при отпуске стали.
- •Влияние термической обработки на свойство стали.
- •Закалка стали. Способы закалки.
- •Режимы закалки
- •Прокаливемость и закаливаемость стали.
- •Отжиг и нормализация стали.
- •Термомеханическая обработка стали.
- •Хто. Связь диаграммы состояния со структурой диффузионного слоя (на примере диаграммы ).
- •Цементация стали. Термической обработка после цементации. Стали для цементации.
- •Азотирование. Стали для азотирования.
- •Нитроцементация стали. Термическая обработка после нитроцементации. Стали для нитроцементации.
- •Диффузионная металлизация.
- •Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа. Распределение легирующих элементов в стали.
- •Влияние легирующих элементов на свойства феррита. Карбидная фаза в легированных сталях.
- •Влияние лэ на кинетику расплава переохлажденного аустенита, интервал мартенситного превращения.
- •Влияние лэ на рост зерна а. Наследственно мелкозерн. Стали. Влияние лэ на превращение при отпуске стали.
- •Классификация и маркировка легированных сталей.
- •Маркировка легированных сталей.
- •Пружинные стали общего и специального назначения.
- •Подшипниковые стали общего и специального назнач..
- •Автоматные стали. Мартенситстар. Стали.
- •Рельсовые стали. Износостойкая сталь Гатфильда.
- •Основные группы коррозионностойких сталей.
- •Жаростойкость. Осн. Группы жар. Сталей и сплавов.
- •Жаропрочность, хар. Жаропрочности. Теплоуст. Стали.
- •Ауст. Жаропр. Стали. Жаропр.Е сплавы на основе никеля.
- •Углеродистые и легированные не теплостойкие стали для режущего инструмента.
- •Теплостойкость. Быстрорежущие стали с особенности их термической обработки.
- •Металлокерамические твердые сплавы.
- •Штамповые стали для хол. Деформирования металлов.
- •Штамповые стали для горячего деформ.Металлов.
- •Алюминий. Примеси (железо, кремний) в алюминии и их влияние на свойства алюминия. Классификация алюминиевых сплавов (литейные, деформируемые).
- •Термическая обработка сплавов алюминий-медь. Деформируемые алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой (дюралюмины).
- •Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой.
- •Алюминиевые сплавы для фасонного литья.
- •Медь. Влияние примесей (висмут, свинец) на свойства меди. Сплавы меди с цинком (латуни), их маркировка.
- •Сплавы меди с оловом и другими элементами (бронза). Маркировка бронз. Бериллиевая бронза.
- •Материалы для подшипников скольжения
-
Твердые растворы. Основные типы твердых растворов.
Они образуются в том случае, когда в кристаллической решетке одного компонента атомы замещаются на атомы другого компонента. Это твердые растворы замещения. Бывают твердые растворы внедрения, твердые растворы вычитания.
Твердые растворы замещения подразделяют на растворы неорганической и органической растворимости.
1) Основ. металл, атомы в котором замещаются – растворитель.
2) Растворенный компонент. Для того, чтобы получить твердый раствор неорганической растворимости замещаются атомы растворенного компонента. Необх. выполнение трех условий:
а) Кристаллические решетки обоих компонентов являются изоморфными (однотипными)
б) Разница в атомных радиусах не должна превышать 14 & 15 %
в) Сплавляемые компоненты должны находиться в одной части периодической таблицы.
Невыполнение хотя бы одного из условий приводит к образованию твердых растворов ограниченной растворимости. К растворам, в которых атомы кристаллической решетки растворителя частично замещаются атомами растворимого компонента.
Твердые растворы внедрения.
Твердые растворы внедрения образуются, когда атомы одного компонента внедряются в пустоты или дефекты другого компонента. Такое возможно лишь в случае большого различия в атомных радиусах компонента. Твердые растворы внедрения образуют металлы с углеродом, азотом и твердые растворы замещения.
Твердые растворы вычитания.
Они образуются на базе хим. соединений при недостатке атомом одного из компонентов. Отдельные узлы кристаллической решетки растворителя остаются вакантными.
-
Металлические соединения. Электронные соединения, фазы внедрения, фазы Лавеса.
Электронные соединения–это образования между одновалентными (медь, серебро, золото) или металлами переходных групп (железо, магний, кобальт) и простые с 2 до 4 валентностью. Число валентных к числу атомов – электро концентрация (1.62; 1.5; 1.75) (медь цинк 1.5) (Cu3Al4 Cu5Tn) 1.62 – Cu5Zn8, 1.75 – CuZn3, Cu3Si, Cu3St4).1.5 – ОЦК, ГПК.
Фазы Лавеса–это промежуточные фазы почти пост. Сост. AB2 между компонентами диаметром 1.1 – 1.6. Образ с разными таблицами периодов элементов. B<A на 20-30%. ГПК – MgZn2, ГЦК – MgCu2. в магнитном поле ведут себя как диэлектрики.
Фазы внедрения–C, H, N, B – карбиды, нитриды, бориды – фазы внедрения (M4X). Соотношение радиусов метала и не метала кристаллическая структура фаз внедрения опред если меньше 0,59, следовательно, кристаллические решетки простые. Иначе – сложные решетки и они не фазы внедрения; твердые растворы вычитания на базе фаз внедрения (ванадий С, цирконий С) явл фазами переменного состава и карбиды явл саамами твердыми (карбид титана, карбид циркония).
-
Диаграмма состояния для сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Правило рычага(правило отрезков). Для одного из сплавов построить кривую охлаждения и описать превращения, происходящие при охлаждении.
Сначала получают терм. кривые. Полученные точки переносят на диаграмму, соединив точки начала кристаллизации сплавов и точки конца кристаллизации, получают диаграмму состояния.
Проведем анализ полученной диаграммы.
1. Количество компонентов: К = 2 (компоненты А и В).
2. Число фаз: f = 2 (жид. фаза L, кристал. твердого раствора )
3. Основные линии диаграммы сплавов:
-
acb – линия ликвидус, выше этой линии в жидком состоянии;
-
adb – линия солидус, ниже этой линии в твердом состоянии.
4. Характерные сплавы системы:
Чистые компоненты А и В кристаллизуются при постоянной температуре, кривая охлаждения компонента В.
Остальные сплавы кристаллизуются аналогично сплаву I, кривая охлаждения которого представлена на б.
Правило отрезков. Посредством правила отрезков можно определить состав фаз в любой двухфазной области и количественное их соотношение. Правило отрезков состоит из двух частей. Первая часть: для того чтобы определить состав фаз через заданную точку в двухфазной области (точка соответствует конкретной температуре) проводят горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими эту область. Проекция точек пересечения на ось концентрации даст нам состав фаз. Вторая часть: для того чтобы определить количество фаз через заданную точку проводят горизонтальную линию до пересечения с линией, ограничивающей эту область. Отрезки между заданной точкой и точками с соответствующим составом фаз обратно пропорциональны их количеству.
-
Диаграмма состояния для сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов, с наличием эвтектики. Для одного из сплавов построить кривую охл. и описать превращения, происходящие при охлаждении.
Проведем анализ диаграммы состояния.
1. Количество компонентов: К = 2 (компоненты А и В);
2.Число фаз: f = 3(кристаллы компонента А и В, жидк. фаза).
3. Основные линии диаграммы:
-
линия ликвидус acb;
-
линия солидус ecf;
4. Типовые сплавы системы.
а) Чистые компоненты, кристаллизуются при постоянной температуре, на б показана кривая охлаждения компонента А.
б). Эвтектический сплав – сплав, соответствующий конц. компонентов в точке с (сплав I). Кривая охлаждения этого сплава, аналогична кривым охлаждения чистых металлов (б)
Эвтектика – мелкодисперсная механическая смесь разнородных кристаллов, кристаллизующихся одновременно при постоянной, самой низкой для рассматриваемой системы, температуре.
При образовании сплавов механических смесей эвтектика состоит из кристаллов компонентов А и В: Эвт. (кр. А + кр. В)
-
Диаграмма состояния для сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии и с наличием эвтектики. Для одного из сплавов построить кривую охл. и описать превращения, происходящие при охл..
1. Количество компонентов: К = 2 (компоненты А и В);
2. Число фаз: f = 3 (жидкая фаза и кристаллы твердых растворов (раствор компонента В в компоненте А) и ( раствор компонента А в компоненте В));
3. Основные линии диаграммы:
линия ликвидус acb, состоит из двух ветвей, сходящ. в одн. точк;
линия солидус аdcfb, состоит из трех участков;
dm – линия предельной концентрации компонента В в комп. А;
fn – линия предельной концентрации компонента А в комп. В.
4. Типовые сплавы системы.
При концентрации компонентов, не превышающей предельных значений (на участках Аm и nВ), сплавы кристаллизуются аналогично сплавам твердым растворам с неограниченной растворимостью, см кривую охлаждения сплава I на рис. 5.5 б. При концентрации компонентов, превышающей предельные значения (на участке dcf).