- •1. Предмет и значение материаловедения
- •2. Черные и цветные металлы
- •3. Типы кристаллических решеток
- •4. Дефекты в кристаллах
- •5. Анизотропия кристаллов
- •6. Кристаллизация металлов
- •7. Строение механического слитка
- •8. Физические свойства металлов
- •9. Химические свойства металлов
- •10. Основные механические свойства металлов
- •12. Твердость, усталость, выносливость
- •13. Испытания на ударную вязкость, усталостную прочность, ползучесть
- •14. Технологические и эксплуатационные свойства
- •15. Нагрев металлов при обработке давлением
- •16. Основные сведения о сплавах
- •17. Диаграмма состояний для случая неограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии
- •18. Диаграмма состояний сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов
- •19. Диаграмма состояния сплавов для случая ограниченной
- •20. Диаграмма состояния сплавов, образующих химические соединения
- •21. Структурные составляющие
- •22. Диаграмма состояния «железо - цементит»
- •23. Диаграмма состояния «железо-графит»
- •24. Продукция черной металлургии
- •25. Способы литья
- •26. Влияние компонентов на свойства чугуна
- •27. Белый и серый чугун
- •28. Высокопрочный чугун
- •29. Ковкий чугун
- •30. Чугуны со специальными свойствами
- •31. Стали, их классификация
- •32. Способы получения стали из чугуна
- •33. Влияние углерода на свойства углеродистых сталей
- •34. Влияние постоянных примесей на свойства углеродистых сталей
- •35. Стали углеродистые обыкновенного качества
- •36. Стали углеродистые качественные конструкционные
- •37. Влияние легирующих элементов. Маркировка легированных сталей
- •38. Цементуемые, улучшаемые и высокопрочные стали
- •39. Углеродистые инструментальные стали
- •40. Легированные инструментальные стали
- •41. Коррозионно-стойкие стали
- •42. Жаростойкие и жаропрочные стали
- •43. Магнитные и магнитно-мягкие стали и сплавы
- •44. Износостойкие стали. Сплавы с высоким электрическим сопротивлением, с заданным коэффициентом теплового расширения и заданными упругими свойствами
- •45. Методы получения высококачественной стали
- •46. Понятие термической обработки
- •47. Превращения в стали при нагреве
- •48. Превращения в стали при охлаждении
- •49. Аустенитно-мартенситное превращение
- •50. Отжиг
- •51. Закалка
- •52. Виды закалки
- •53. Отпуск
- •54. Нормализация. Дефекты при обжиге и нормализации
- •55. Термомеханическая обработка стали
- •56. Химико-термическая обработка
- •Азотирование
- •58. Поверхностное упрочнение стали
- •59. Особенности термической обработки легированных сталей
- •60. Термообработка серого и белого чугуна
- •61. Получение алюминия
- •62. Деформируемые алюминиевые сплавы
- •63. Литейные алюминиевые сплавы
- •64. Получение меди и ее сплавов
- •65. Латунь
- •66. Бронзы, сплавы меди с никелем
- •67. Получение, свойства и применение титана и магния
- •68. Олово, свинец, цинк и их сплавы
- •69. Антифрикционные сплавы
- •70. Тугоплавкие металлы и сплавы
- •71. Методы получения порошков
- •72. Формирование заготовок и изделий
- •73. Твердые сплавы
- •74. Металлокерамика
- •75. Минералокерамические твердые сплавы
- •76. Пористая и компактная металлокерамика
- •77. Строение и структура пластических масс
- •78. Классификация пластмасс
- •79. Полиэтилен, поливинилхлорид
- •80. Полиамиды и полистирол
- •82. Поликарбонаты, пенопласт и полиимиды
- •83. Газонаполненные и фольгированные пластмассы
- •84. Резиновые материалы
- •85. Клеи
- •86. Виды лакокрасочных материалов
- •87. Древесные материалы
- •88. Прокладочные, уплотнительные и изоляционные материалы
- •89. Минеральная вата и графитоугольные материалы
- •90. Композиционные материалы
- •95. Чугунное, стальное литье, литье цветных металлов
- •96. Литье в кокиль, литье под давлением
- •97. Центробежное литье, непрерывное и полунепрерывное литье
- •98. Электрошлаковое литье, литье вакуумным всасыванием и выжиманием
- •99. Пластическая деформация
- •100. Прокатка
- •101. Волочение, прессование
- •102. Ковка
- •103. Горячая штамповка
- •104. Электрогидравлическая, холодная штамповка, штамповка взрывом
- •105. Назначение и применение сварки
- •106. Дуговая и газовая сварка
- •107. Плазменная, электронно-лучевая, лазерная сварка
- •108. Сварка давлением и другие виды сварки
- •109. Резка металлов
- •110. Пайка металлов
- •111. Основы резания металлов
- •112. Геометрия режущего инструмента
- •113. Углы заточки и углы режущей части
- •114. Сила и скорость резания
- •115. Выбор режимов резания и время обработки
- •116. Обработка на токарных станках
- •117. Обработка на сверлильных и расточных станках
- •118. Обработка на фрезерных станках
- •119. Обработка на строгальных, долбежных и протяжных станках
- •120. Процесс и методы шлифования
- •121. Шлифовальные, заточные и отделочные станки
- •122. Электрофизические способы обработки металлов
- •123. Электрохимические способы обработки металлов
97. Центробежное литье, непрерывное и полунепрерывное литье
Центробежное литье представляет собой заливку металла в литейную форму, которая вращается с определенной скоростью. При этом скорость вращения изменяется в течение всего времени кристаллизации. Под действием центробежной силы металл прижимается к стенкам формы, в результате получается деталь повышенной прочности, так как газы и шлак вытесняются во внутренние полости отливок и удаляются.
Оси вращения формы могут быть горизонтальными (рисунок а) или вертикальными (рисунок б). Центрифугированным называется такое центробежное литье, при котором ось вращения формы не совпадает с осью отливки.
Центробежное литье применяют при изготовлении труб, цилиндровых втулок, гильз и поршневых колец двигателей, колес, шкивов, орудийных стволов и др.
При непрерывном и полунепрерывном литье в металлическую форму — кристаллизатор без дна — жидкий металл заливается с одной стороны, отдавая тепло холодным стенкам формы, а с другой стороны этой формы затвердевший металл извлекается и остывает на воздухе. Форма кристаллизатора может быть различной: круглой, прямоугольной, в форме кольца. Отливка представляет собой круглый пруток, прямоугольную штангу, трубу или длинный брус произвольного профиля.
Если изделие извлекается тянущими валками при условии непрерывной подачи жидкого металла, оно может оказаться бесконечно длинным. В этом случае процесс называется непрерывным.
Если после изготовления изделия заданной длины механизмы извлечения отливки возвращаются в исходное состояние и закрывают форму для дальнейшего заполнения жидким металлом, процесс называется полунепрерывным.
Стенки кристаллизатора при таких видах литья представляют собой тонкие металлические пластины или трубы, охлаждаемые при помощи воды.
98. Электрошлаковое литье, литье вакуумным всасыванием и выжиманием
При электрошлаковом литье приготовление расплава совмещается с заполнением литейной формы во времени и пространстве путем переплава электродов необходимого химического состава. При этом виде литья источником тепла является шлаковая ванна, которая нагревается при прохождении через нее электрического тока.
Процесс плавки можно разделить на следующие этапы:
в водоохлаждаемый медный кристаллизатор заливают расплавленный шлак особого состава;
электрический ток подводят к нижней части кристаллизатора и к переплавляемым электродам;
шлаковая ванна нагревается под действием тока до 1700 оС, и концы электродов плавятся;
капли расплавленного металла проходят через шлак, в котором очищаются от вредных примесей;
металл собирается в зоне кристаллизации, образуя под шлаком металлическую ванну;
6) ванна металла затвердевает в нижней части вследствие отвода тепла через стенки кристаллизатора;
7) отливку извлекают из кристаллизатора.
Электрошлаковое литье применяют для изготовления прокатных валков, кокилей, для производства коленчатых валов мощных дизелей, задвижек паропроводов, корпусов атомных реакторов и др.
При литье вакуумным всасыванием расплав под действием разряжения, создаваемого в полости, заполняет ее и затвердевает, образовав отливку. Скорость заполнения формы расплавом можно регулировать изменением разности атмосферного давления и давления внутри формы. Толщина стенок отливки при таком способе литья составляет 1—1,5 мм, также исключается попадание воздуха, повышаются точность, герметичность и механические свойства отливки.
Сущность литья выжиманием состоит в том, что для улучшения заполнения формы и качества отливки процесс происходит так, чтобы геометрические размеры полости формы изделия изменялись при заполнении расплавом и затвердевании. При этом:
уменьшаются потери расплавом тепла;
заполняются формы тонкостенных крупногабаритных отливок;
осуществляется компенсация усадки отливки путем уменьшения ее объема при кристаллизации.
Полученный металл имеет хорошую структуру, механические свойства.