Материаловедение (куча курсачей) / 1-29(материалы)

1. Наука – Материаловедение.

Материаловедение – наука, изучающая связь между составом, структурой и св-вами матер., а также их изменения при тепловых, хим-х, мех-х, элекромагнитных и радиоактивных воздействиях.

Впервые строением стали и ее свойства было установлены П. П. Аносовым. Основы научного металловедения были заложены выдающимся русским металлургом Д. К. Черновым, который за свои работы был назван в литературе «отцом металлографии».В начале XX в. большую роль в развитии металловедения сыграли работы Н. С. Курнакова, который применил методы физико-химического анализа. Развитие металловедения неразрывно связано с работами со­ветских ученых. Ломоносов – автор 1-го в России учеб. по горнозаводскому делу. Аносов – разработал научные основы получения высококачественной легированной стали. Менделеев – открыл периодический закон. Лебедев – синтезировал из бутадиона полимер, аналогичный каучуку. Большой вклад в развитие отечественного металловедения внесли С. С Штейнберг, Н. А. Мийкевич, Г. В. Курдюмов, А. А. Банков, А. М. Бочвар, А. А. Бочвар, К. П. Бунин, С. Т. Кишкин, В. Д. Садовский, И. И. Сидорин, А. П. Гуляев и их последователи.

Задачи: 1)Раскырыть физич-ю сущность явлений происходящ. В матер-х при воздействии на них различных факторов. 2) Установить завис-ть между составом, строением и свойс-ми матер-лов. 3) Изучить теорию и практику различныхъ способов упрочнения мат-лов, долговеч., надежность,4) изучить их область применения.

2. Физ. св-ва Ме

Это – удельный вес, температура плавления, термическое расширение, электоропроводность, магнитная проницаемость, плотность, масса, теплопроводность, сила тяжести, огнеупорность, огнестойкость, водо- и морозостойкость.

Термич. анализ – позволяет анализировать струтурные изменения в кристаллич. решетке Ме.

Магнитная дефектоскопия – анализ сплошности изделий, нахождение трещин внутри Ме.

Ультразвуковой, рентгеноструктурных анализ, оптическая микроскопия, электронные микроскопы.

3. Механич. испытания.

Прочность,твердость,хрупкость,упругость, вязкость

Прочность(деф-ние, предел текучести-упругости-прочности) Твёрдость(вдавливание индентора, динамичное, царапание) 1) Метод Бринелля – основан на вдавливании в поверхность Ме стального закаленного шарика под действием нагрузки Р. После снятия нагрузки на поверхности образца остается отпечаток, имеющий форму шаровидного сегмента. Чем тверже материал, тем меньше будет величина отпечатка.Твердость по Бринеллю обознач. НВ она оредел. как отношение нагрузки Р к площади отпечатка F: НВ=Р/F.

2) Метод Роквелла. Твердость по Рлквеллу определ-ся вдавливанием в испытуемый материал алмазного конуса с углом при вершине 120^о или стального закаленного шарика диаметром 1,58 мм. На наконечник с алмазным конусом или шариком в начале действуют предварительной нагрузкой 10 кг, а затем – полной нагрузкой, к-рая зависит от твердости и толщины испытуемого материала. Значение твердости по Роквеллу определ-ся по разности глубины проникновения накрнечника в образец под действием полной и предварительной нагрузок. Практически число твердости на приборе Роквелла отсчитывается по циферблату индикатора.

3) Метод по Виккерсу. Твердость по Виккерсу (HV) определ-ся вдавливанием в испытуемый материал алмазной пирамиды с углом между противоположными гранями, равным 136^о. Пирамида вдавливается в материал перпендикулярно к его пов-ти. В результате вдавливания алмазная пирамида оставляет на образце отпечаток – форма квадрат. Твердость по Виккерсу определ-ся отношением нагрузки Р к площади отпечатка F.

4. Классиф. мат-лов.

Конструкц. – твердые мат-лы, подвергаемые механич. нагружению.

Электотехнич. мат-лы – хар-ся особыми электрич-ми и магнитными хар-ками и предназначены для изготовления изделий применяемых для производства, передачи, преобразования и потребления электроэнергии.

Инструментальные – высокие показатели твердости, прочности и износоусойчивости, предназначены для изготовления режущего, мерительного и др. инструмента. Триботехнич. - для применения в узлах трения, с целью регулирования параметров трения и изнашивания для получения заданных работоспособности и ресурса этих узлов.

Рабочие тела – газообразные и жидкие мат-лы с помощью к-рых энергию преобразуют в мех-ую работу холод, теплоту. Технологические мат-лы – вспомогательные мат-лы, используемые для нормального протекания технологич. процессов переработки основных технич-х мат-лов в изделия или обеспечения нормальной работы машин. Топливо – горючие мат-лы, основной часть к-рых явл. Углерод, применяемое с целью получения при их сжигании тепловой энергии

5. Твердость металлов и пластмасс

твердость - свойство металла сопротивляться внедрению другого более твердого тела. Для определения твердости служат специальные приборы, называемые твердомерами. Рабочим органом каждого твердомера, входящим в контакт с поверхностью испытуемого металла, является наконечник. Нако­нечниками могут быть тела различной геометрической формы: шарик, конус пирамида и др., изготовленные из материала более твёрдого, чем испытуе­мый, например, из закаленной стали, алмаза, твёрдого сплава. Наиболее распространено определение статической твердости на твердо­мерах Бринелля, Роквелла и Виккерса путем вдавливания в испытуемый ме­талл соответственно шарика, конуса, пирамиды. Величина внедрения нако­нечника в поверхность испытуемого металла характеризует его твердость. При внедрении наконечника происходит контактное приложение нагрузки, под действием которой испытуемый металл пластиче­ски деформируется в ограниченном объеме. При этом деформация тем мень­ше, чем тверже металл. Примерами определения динамической твердости могут служить спосо­бы Польди. В первом случае стальной шарик ударом вдавливается одновременно в испытуемый металл и эталонный образец, твердость которо­го известна. Сравнение полученных отпечатков на эталоне и испытуемом металле позволяет определить твердость последнего.

6. Атомно-кристаллич. строение Ме.

Атомно-кристаллич. стр-ра – взаимное расположение атомов (ионов), сущ-щее в реальном кристалле. В твердом состоянии Ме представляет собой постройку, состоящую из «+» заряженных ионов, омываемых «газом» из свободных электронов. Связь в Ме осущ-ся электростатическими силами. Между ионами и электронами проводимости возникают электростатические силы притяжения, к-рые стягивают ионы. Такая связь – Ме-ая. В Ме атомы располагаются закономерно, образуя правильную кристаллич. решетку, что соответствует min энергии взаимодействия атомов. Кристаллич. решетка состоит из воображаемых линий и плоскостей, проходящих через точки расположения ионов в пространстве. Первич крист-ция: переход сплава из жидкого в твёрдое состояние Вторичная крист-ция: превращение протекающее в некоторых сплавах когда они находятся уже в затвердевшем состоянии.

7. Типы крист решёт их дефекты. Полиморфные превращения.

Крист решётка представ регулярное расположение в кристалле частиц (атомов, ионов, молекул) харак-ющиеся периодической повторяемостью в 3-х измерениях. Крист решётка характеризуется 1) видом пространстренной группы симметрии 2) параметрами элементарной ячейки 3) координатами частиц ячейки 4) плотностью упаковки частиц в ячейке

Атомы в кристаллическом твёрдом теле распологаются в пространстве закономерно, периодически повторяясь в 3-х измерениях через строго определённое расстояние назыв. Парамитрами крист решётки ОЦК-9атомов(0,68) ГЦК-14атомов(0,74)ГПУ-17атомов(0,8)

Реальные кристаллы содержат определенные несовершенства – дефекты, к-рые классифицируются на: точечные, линеные и объемные. Точечные дефекты – вызывают искажения пространственной решётки на расстояниях соизмеримых с расстояниями между соседними атомами в кристалле. Вакансии _ узел крист реш в котором отсутствует атом или ион. Линейные – преждст собой нарушение правильных чередований атомных полскостей в крист решётке и назыв дислакациями.

Многие мет-лы в завис-ти от t могут сущест-ть в разных крист формах. Или полиморфных модификаций. Чтобы полим превращ протикало нужно переохлаждение относительно равновестной температуры для возникновения разности энергий Гиббса межде исходной образующей новой модификации.

8. Макроизлом.

Излом - внешний вид поверхности разлома Ме, образовавшегося при разрушении детали мех-ким воздействием. Макроанализ по излому состоит в рассмотрении излома невооруженным глазом (лупой) и определении вида излома. Различают: продольн. и поперечные – по строению рельефа, вязкий – свидетельствует о значит. пластич. деформации перед разрушением. Размер поперечн. сечения вблизи излома уменьш. Появл. шейка. Хрупкий – результат хрупкого разрушения, происх. без заметной пластич. деформации. Кристаллический. Смешанный – износ с участками хрупкого и вязкого разрушения. Хрупкий: 1) Транскристаллич. – трещина проходит по телу зерна. 2) Межкристаллич. – разрушение идет по границам зерен. 3) Крупно- 4) мелкозернистый. 5) нафталинистый. 6) Камневидный.

22 Качественные стали

Качественные стали маркируют следующим образом:

1)в начале марки указывают содержание углерода цифрой, соответствующей его средней концентрации;

а) в сотых долях процента для сталей, содержащих до 0,65% углерода;

05кп – сталь углеродистая качественная, кипящая, содержит 0,05% С;

60 – сталь углеродистая качественная, спокойная, содержит 0,60% С;

б) в десятых долях процента для индустриальных сталей, которые дополнительно снабжаются буквой "У":

У7 – углеродистая инструментальная, качественная сталь, содержащая 0,7% С, спокойная (все инструментальные стали хорошо раскислены); У12 - углеродистая инструментальная, качественная сталь, спокойная содержит 1,2% С; буква Г – повышенное содержание марганца.

Применение:

-автомобили, вагоностроение

-инженерные балки

-емкости, трубы

-ружейные зубчатые колеса

24. Легированные стали подразделяют на:

а) низколегированные содержание легирующих элементов до 2,5%

б) среднелегированные, в их состав входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;

в) высоколегированные, которые содержат свыше 10% легирующих элементов.

легирующие элементы, входящие в состав стали, обозначают русскими буквами: А – азот К – кобальт Т – титан Б – ниобий М – молибден Ф- ванадий В – вольфрам Н – никель Х – хром Г – марганец П – фосфор Ц – цирконий Д – медь Р – бор Ю – алюминий Е – селен С – кремний Ч – редкоземельные металлы Если после буквы, обозначающей легирующий элемент, стоит цифра, то она указывает содержание этого элемента в процентах. Если цифры нет, то сталь содержит 0,8-1,5% легирующего элемента, за исключением молибдена и ванадия (содержание которых в солях обычно до 0,2-0,3%), а также бора (в стали с буквой Р его должно быть не менее 0,0010%).

Примеры: 14Г2 – низко легированная качественная сталь, спокойная, содержит приблизительно 14% углерода и до 2,0% марганца.

03Х16Н15М3Б - высоко легированная качественная сталь, спокойная содержит 0,03% C, 16,0% Cr, 15,0% Ni, до З,0% Мо, до 1,0% Nb.

Некоторые стали обозначают условными буквами: А-автоматная, Р-быстрорежущаяся,

Ш-шарикоподшипниковая, Е-магнитная, Э-электротехническая.

Применение: кузов пасс. Вагона Х14Г14Н3Т

ВАГОННЫЕ пружины сталь 55С2

Упорная плита сталь 38ХС

25. Автоматные стали выполняются по ГОСТу 1414-75 обозначают буквой "А" и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в сотых долях процента:

А12 - автоматная сталь, содержащая 0,12% углерода (все автоматные стали имеют повышенное содержание серы и фосфора);

А40Г - автоматная сталь с 0,40% углерода и повышенным до 1,5% содержанием марганца. Применение: 1) детали крепежа (болты, гайки) 2) втулки, валики, дет-ли двигателнй

Литейные стали: 15Л,20Л…55Л: Прим-ся: 1)для отливки мелких и крупных машиностроительных деталей; 2)литые коленчатые валы; 3) детали подвижного состава.

26. Цементуемые стали (0,1..0,3%С)

Низко- и среднелегированные стали – 20Х, 15ХФ и др. Закалка и низкий отпуск – 58-62HRC сердцевина – δ -700-1500МПа; δ-10-12%, (35-45)HRC. Изготавливают детали машин (зубчатые колеса, кулачки и др.) По мех-ким св-вам подразделяют: 1) стали средней прочности δ-текучести < 700МПа (15Х, 15ХФ) 2) стали повышенной прочности δ=700-1100МПа (12Х2НА, 18Х2Н4МА) 3) хромистые (15Х, 20Н) 4) цементация δ-1,5мм+низкий отпуск (t=850©) 5) хромованадиевые (15ХНФ, V-0,15%, δ=690-800МПа) 6) хромомарганцевые (18ХГТ, 25ХГТ, титан-0,06%- автомобилестроение 7)хромо-никель-молибденовая (18Х2Н4МА- мартенсистого класса)

Области применения: 1) зубч. Колёса авиац-ных двигателей 2) судовые редукторы 3) шпиндели, муфты.

10. Технологические свойства Ме. Технолог. пробы

Тех. Пробы – упрощённое испытание для определения способности Ме к тем или иным деформациям,Ю которым они будут подвергатся при обработке или в процессе эксплуатации в виде готовых изделий. Тех. Св-ва – совокупность физ-ких и мех-ких св-в определяющих способность металлических материалов поддаваться обработке резанием, сваркой, ковкой и литьём. Свариваемость – способность Ме создавать прочное соединение путём их местного нагревания до роста или пластичного состояния. Обрабатываемость резанием – способность Ме-в подвергаться обработке режущим инструментом.

11. Сплавы.

Сплав – вещество, полученное сплавлением двух других или более компонентов. В практике широкое применение находят сплавы, полученные плавлением, спеканием, кристаллизацией, из паров электролизом, восстановлением из оксидов, плазменным напылением. Сплав Метал-кий– макроскопическая однородная система, состоящая из 2-х или более металлов, или металлов и неметаллов. Сплавы классифицируют: двойные, тройные и т.д., однофазные, многофазные. Фазы сплавов: ■ жидкие растворы (однородная смесь из 2-х и более компонентов, к-рые равномерно распределены в виде отдельных атомов, ионов или молекул); ■ твердые растворы (фаза, состоящая из 2-х или более компонентов, один из которых, сохраняя кристаллическую решетку, является растворителем, а другой распеделяется в решетке растворителя не изменяя ее типа); ■ хим. соединения (образуются тогда, когда составляющие сплава вещества вступают в хим. взаимодействие); ■ мех. смеси (мех. смесь двух компонентов А и Б образуется тогда, когда они не способны к взаимному растворению в твердом состоянии и не вступают в хим. реакцию с образованием соединения)

12. Диаграмма 1 типа. Правило отрезков.

1) в жидком состоянии обладают неограниченной взаимной растворимо­стью:;2) не образуют твердых растворов: 3) не образуют химических соединений: Таким образом, диаграмма состояния I типа соответствует сплавам, ком­поненты которых в жидком состоянии неограниченно растворяются друг в друге, а в твердом - образуют механическую смесь.

В соответствии с этой диаграммой плавятся и затвердевают многие ме­таллические сплавы, например системы Pb-Sb, Sn-Zn, Ag-AI и др.

В процессе кристаллизации меняется фазовый состав сплава. Двойные диаграммы позволяют определить количество фаз в двухфазных областях диаграммы для каждой фигуративной точки сплава.

Первое положение правила отрезков: чтобы определить концентрации компонентов в фазах, через данную точку, хар-щую состояние сплава, проводят горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими данную область; проекции точек пересечения на ось концентраций показывают составы фаз.

Второе положение правила отрезков: для того, чтобы определить количественное соотношение фаз через заданную точку проводят горизонтальную линию. Отрезки этой линии между заданной точкой и точками, определяющими составы фаз, обратно пропорциональны количествам этих фаз.

13. Диаграмма 2 типа. Правило отрезков.

1) в жидком и твердом состояниях обладают неограниченной взаимной растворимостью;2) не образуют химических соединений;3) не образуют эвтектик.Таким образом, диаграмма состояния II типа соответствует сплавам с неограниченной растворимостью компонентов как в жидком, так и в твердом состояниях. В соответствии с этой диаграммой затвердевают и плавятся та­кие системы, как Cu-Ni, Cu-Au, Cu-Pt, Fe-Ni, Fe-Cr, Fe-V и др.

Первое положение правила отрезков: чтобы определить концентрации компонентов в фазах, через данную точку, хар-щую состояние сплава, проводят горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими данную область; проекции точек пересечения на ось концентраций показывают составы фаз.

Второе положение правила отрезков: для того, чтобы определить количественное соотношение фаз через заданную точку проводят горизонтальную линию. Отрезки этой линии между заданной точкой и точками, определяющими составы фаз, обратно пропорциональны количествам этих фаз.

16. Диаграмма тройных сплавов.

Диаграмма состояния тройных сплавов имеет вид трехгранной призмы. Основанием призмы служит равносторонний треугольник, который указывает концентрацию компонентов. Этот треугольник называют концентрационным.

Компоненты, образующие сплав, указывают в вершинах треугольника, а тройные сплавы - точками внутри треугольника.

Для получения диаграммы состояния сначала строят(как и для двойных сплавов) кривые охлаждения в координатах температура-время. Эти сплавы отмечают точками в концентрационном треугольнике; из них восстанавливают перпендикуляры, на которых при соответствующих температурах откладывают критические точки. Через эти точки проводят поверхности (вместо линий на диаграммах двойных сплавов).

17-18

Точка С – точка эвтектики(жидкая фаза переходит в твердую). Образуется механическая смесь – Ледебурит(аустенит + цементит)

Аустенит – твердый раствор углерода в гамма железе.

На АЕ жидкая фаза полностью исчезает.

AESG – 100% аустенит HB 200, K=85%

На SE при охлаждении из аустенита выделяются твердые кристаллы вторичного цементита.

Две фазы – аустенит + вторичный цементит.

На SG при охлаждении из аустенита выделяется феррит.

SGP – две фазы – аустенит + феррит.

Феррит – твердый раствор углерода в альфа железе.

Альфа – ОЦК – объемно центрическая кубическая структура.

На GP аустенит при охлаждении переходит в феррит (100% феррит).

На SK исчезает аустенит минимальное содержание углерода в аустените 0,18%; максимальное при температуре 1147 в точке Е 0,14%.

В точке S 100% аустенит переходит в 100% перлит(механическая смесь феррита и цементита, образующейся при распаде аустенита.

Точка S – эвтектоидная точка.

CSK – линия перлитных образований.

Графит – углерод в свободном состоянии.

Ледебурит – механическая смесь аустенита и цементита или перлита и цементита.

Диаграмма :

Три характерные точки:

S – эвтектоидная точка

С – точка эвтектики

Е – делит диаграмму на левую и правую часть

Чугун – железоуглеродистый сплав с содержанием углерода 2,14 до 6,67% (правая часть диаграммы.

19. Сталь. Марка . Св-во.

Сталь – это железоуглеродистый сплав с содержанием углерода до 2,14% и ряд постоянных или технологических примесей (сера, фосфор, азот, кисло-д, марганец…) влияющие на её св-ва. Марки Ст обыкновенного кач-ва: ГОСТ 380 – Ст обык кач-ва ( < 0,06 % серы, < 0,07% фосфора). Ст0, Ст1 кп(кипящая) Ст1 сп(спокойная) Ст3 пс(полуспак)

сп-Si-0,12-0,3;

пс-Si-0,05-0,17;

кп-Si-<0,07

Область применения: 1) В строительстве 2) слабонагруженные детали машин и приборы 3) сварные фермы, разные рамы, жел-бетон конструкции 4) крепёжные изделия 5) рельсы, ж/д колёса, валы, шкивы, шестерни ( Ст5,6) 6) детали грузоподъем и с/хоз машин (Ст7)

Св-ваЖ группа А поставляется по мех-ким св-вам; группа Б поставляется по гарантир хим составу; группа В поставляется по гарантир мех-ким св-вам и химич составу.

Чем выше содержание углерода и прочностные свойства стали, тем больше её номер. Буква "Г" после номера марки указывает на повышенное содержание марганца в стали.

стали классифицируют:

хим состав:

-углеродистые

-легированные

качество:

-обыкновенные

-качественные

-высококач

-особовысококач

способ выплавки:

-конвекторный

-мартеновский

-электросталь

-особые методы выплавки

структура и назначение:

-перлитнные

-аустенитные

-феритные

-карбидные

по назначению:

-конструкционные

-инструментальные

-спец. Назначения

27. Инструментальные стали

Инструментальные, из которых изготовляют режущий, мерительный, штамповый и прочие инструменты. Эти стали содержат более 0,65% углерода. По хим-му сост-ву сталь делится на качественну и высококачественную. Кач-ные стали содержат вредные примеси серы не более 0,03 и фосфора 0,035%. В высокакачественных сталях – серы не более 0,02% и фосфора- 0,03%, меньше чем в кач-ных сталях неметаллических включений, сужены пределы содер-ния кремния и марганца.

Обозначают в десятых долях процента для инструментальных сталей, которые дополнительно снабжаются буквой "У":

У7 – углеродистая инструментальная, качественная сталь, содержащая 0,7% С, спокойная (все инструментальные стали хорошо раскислены);

У12 - углеродистая инструментальная, качественная сталь, спокойная содержит 1,2% С;

У8А - углеродистая инструментальная высоко качественная сталь, содержащая 0,8% углерода;

Область прим-ния: 1) зубила, молотки, отвертки (У7,У7А) 2) пуансоны, пилы, ножницы (У8) 3) резцы, сверла (У12)

15. Диаграмма 4 типа. Правило отрезков.

По этой диаграмме кристаллизуются сплавы, компоненты к-рых имеют след. св-ва: 1) в жидком состоянии обладают неограниченной взаимной растворимостью; 2) образуют одно устойчивое хим. соединение, к-рое не диссоциирует при нагреве до расплавления; 3) чистые компоненты и образующееся хим-кое, затвердевая, не дают твердых растворов.

Первое положение правила отрезков: чтобы определить концентрации компонентов в фазах, через данную точку, хар-щую состояние сплава, проводят горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими данную область; проекции точек пересечения на ось концентраций показывают составы фаз.

Второе положение правила отрезков: для того, чтобы определить количественное соотношение фаз через заданную точку проводят горизонтальную линию. Отрезки этой линии между заданной точкой и точками, определяющими составы фаз, обратно пропорциональны количествам этих фаз.

14. Диаграмма 3 типа. Правило отрезков.

Она соответствует сплавам, компоненты которых имеют неограни­ченную растворимость в жидком и ограниченную - в твердом состоянии.

Диаграмма состояния эвтектического типа. По этой диаграмме кри­сталлизуются сплавы, компоненты которых имеют следующие свойства:1) в жидком состоянии неограниченно взаимно растворяются; 2) в твердом состоянии обладают ограниченной растворимостью: один компонент растворяется в другом не в любых количествах, а только до неко­торого предела;3) не образуют между собой химических соединений;4) образуют эвтектику.В реальных сплавах подобное взаимодействие компонентов встречается очень часто, например, в сплавах Cu-Ag, Cu-Sb, Al-Mg и др.Возможны два случая: I) оба компонента взаимно ограниченно растворя­ются друг в друге; 2) первый компонент растворяется во втором, а второй - не растворяется в первом.

Первое положение правила отрезков: чтобы определить концентрации компонентов в фазах, через данную точку, хар-щую состояние сплава, проводят горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими данную область; проекции точек пересечения на ось концентраций показывают составы фаз.

Второе положение правила отрезков: для того, чтобы определить количественное соотношение фаз через заданную точку проводят горизонтальную линию. Отрезки этой линии между заданной точкой и точками, определяющими составы фаз, обратно пропорциональны количествам этих фаз.

21. Углеродистая сталь :

В зависимости от химического состава различают стали углеродистые (ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75) По содержанию углерода:

A) малоуглеродистыми, т. е. содержащими углерода менее 0,25%;Б) среднеуглеродистыми, содержание углерода составляет 0,25-0,60%

B) высокоуглеродистыми, в которых концентрация углерода превышает 0,60%

В зависимости от содержания вредных примесей: серы и фосфора -стали подразделяют на (по качеству): Стали обыкновенного качества, содержание до 0.06% серы и до 0,07% фосфора.

1. Качественные - до 0,035% серы и фосфора каждого отдельно. Высококачественные - до 0.025% серы и фосфора. Особовысококачественные, до 0,025% фосфора и до 0,015% серы.

По степени раскисления:

-Спокойные(СП) -Полуспокойные(ПС)

-Кипящие(КП)

По структуре:

-доэвтектоидные-эвтектоидные-заэвтектоидные

По назначению:

-цементуемые –улучшенные -высокопрочные

-(рессорно-пружинные) –инструментальные

Углеродистые стали, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий.

23 Классификация легированных сталей:

По содержанию легирующего элемента

а) низколегированные содержание легирующих элементов до 2,5%

б) среднелегированные, в их состав входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;

в) высоколегированные, которые содержат свыше 10% легирующих элементов.

По качеству: 1) Качественные 2) Высококач

3) Особовысококач

По назначению: 1) Строительные 2)Конструкционные 3)Инструментальные

4) С особыми физ и хим св-ми

Различают три основных класса:

-перлитные -мартенситные

-полуферитные -аустенитные

По хим составу

-хромистые -марганцовистые

-хромоникелевые -хромоникелемолибденовые

Легиров стали классифицируютс:

1)По типу равновесной структуры 2)Структуры после нормализации 3)Хим-му составу

назначению

Лег стали относят:

-доэвтектоидные (Ф+П)

-эвтектоидные(П)

-заэвтектоидные (П+Карбиды)

29. Шарикоподшипниковые стали

Шарикоподшипниковые стали маркируют буквами "ШХ", после которых указывают содержание хрома в десятых долях процента:

ШХ6 - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 0,6% хрома;

ШХ15ГС - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 1,5% хрома и от 0,8 до 1,5% марганца и кремния.

Пружинные стали общего назначения должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям и пре­делом выносливости при достаточных пластичности и сопротивлении хрупкому разрушению; иметь повышенную релаксационную стой­кость.Стали должны обладать хорошей закаливаемостью и прокаливаемостью.Содержание углерода более 0,5% 55С2, 60С2А, 70С3А-кремнистые стали-пружинны вагонов, рессоры авто 60С2ХФА и 65С2ВА-высокая прокаливаемость -крупные пружины и рессоры.

28. Высокопрочные стали

Высокопрочные стали называют (с пределом прочности 1800-2000 МПа) - безуглеродные (не более 0,03 % С) сплавы железа с нике­лем, легированные кобальтом, молибденом, титаном и другими элементами.

Эти стали содержат 8-14% хрома, 8-32% никеля, 0,5-2% Mn, 2-6% молибдена, до2% кремния (например 30Х9Н8М4Г2С2, 25Н25М4Г1)

Высокое значение вязкости разрушения и предел выносливости. Низкое применение из-за высокой легированности. Высокие механические свойства сталей HI8K9M5T, H12KI5M10 достигаются за счет совмещения мартенситного превращения, старения мартенсита и легирования твердого раствора. Эти стали сохраняют высокие механические характеристики при низких температурах вплоть до температур сжиженных газов. Такие стали теплоустойчивы до температур 500-700 °С. Находят при­менение для ответственных деталей в авиации, судостроении.

9. Кристаллизация Ме. Зародыши. Слиток.

Кристаллизац. Переход Ме из жидкого состояния в твердое (кристаллическое). Она протекает, когда система переходит к термодинамическому более устойчивому состоянию с меньшей энергией Гиббса (свободной). Процесс кристаллизации начинается с образования кристаллич. Зародышей (центров кристаллизации) и продолжается в процессе роста их числа и размеров. При переохлаждении сплава ниже равновесной температуры во многих участках жидкого сплава образуются устойчивые, способные к росту кристаллич. зародышей. При столкновении растущих кристаллов их правильная форма нарушается. Рост продолжается только в тех направлениях, где есть свободный доступ «питающей» жидкости.

Слиток

Кристаллы, образующиеся в процессе затвердевания Ме, могут иметь различную форму в зависимости от скорости охлаждения, хар-ра и количества примесей. Чаще в процессе кристаллизации образуются разветвленные (древовидные) кристаллы – дендриты. При образовании кристаллов их развитие идет в основном в направлении, перпендикулярном к плоскостям с максимальной плотностью упаковки атомов. Дендридное строение выявляется после спец-го травления шлифов, т.к. все промежутки между ветвями дендритов заполнены и видны обычно только места стыков дендроидов в виде границ зерен. Дендридное строение хар-но для макро- и микроструктуры литого Ме (сплава).

20 Стали специального назначения

К сталям с особыми свойствами относят жаро- прочные,окалиностойкие,нержавеющие(коррозионностойкие) и стали с особыми физическими св-ми : магнитные( магнитотвердые и магнитомягкие), с высоким электрическим сопротивлением, особыми тепловыми и упругими св-ми.Применются для деталей ответственного значения,к которым предъявляются повышенные требования. Применение:ж. д. колеса, валы ,шкивы и т.д.