2. Твёрдость-свойство металлов сопротивляется проникновению в них других более твёрдых тел.

3. Цементация стали, разновидность химико-термической обработки, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя изделий из низкоуглеродистой стали (0,1—0,2% С) углеродом при нагреве в соответствующей среде. Цель Цем. — повышение твёрдости и износостойкости поверхности, что достигается обогащением поверхностного слоя углеродом (до 0,8—1,2%) и последующей закалкой с низким отпуском (при этом сердцевина изделия, не насыщаемая углеродом, сохраняет высокую вязкость). Глубина цементованного слоя 0,5—1,5 мм (реже больше); концентрация углерода в слое убывает от поверхности к сердцевине изделия. Цем. и последующая термическая обработка повышают предел выносливости металла и понижают чувствительность его к концентраторам напряжения.

Билет 11

1. Азотирование.

2. Основные марки инструментальных сталей

3. Первичная и вторичная кристаллизация.

Ответ на билет №11

1. Азотирование — процесс химико-термической обработки, заключающийся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали азотом. Азотирование проводится при нагреве деталей в атмосфере аммиака (NH3) при температуре 500—700° С. Целью азотирования является получение поверхности деталей высокой твердости и износостойкости или устойчивости против коррозии (антикоррозионное азотирование). Для азотирования детали нагревают в специальной герметически закрытой печи, через которую пропускают аммиак. Если азотированию должна подвергаться не вся поверхность детали, а только некоторые ее части, то места, не подлежащие азотированию, предохраняются от проникновения в них азота покрытием тонким (0,01—0,015 мм) слоем олова.

Общий технологический процесс азотирования состоит из следующих операций: предварительная токарная обработка; улучшение (закалка и высокотемпературный отпуск); чистовая обработка; азотирование; окончательное шлифование.

Азотирование проводят по одноступенчатому режиму при температуре 500—520° С с выдержкой до 90 ч или по двухступенчатому режиму—при 500—520° С (15—20 ч) и при 550—570° С (20—25 ч).

2. Основные марки инструментальных сталей:

• У7-зубила и клейма

• У8-матрицы, пуансоны ,ножницы, ножи по металлу ,пневматический инструмент ,столярный инструмент.

• У9-У10-свёрла,мечики,развёртки,мед инструменты.

• У12-У13-Мерительный инструмент, зубило для насечки напильников, различный металлорежущий инструмент.

Твёрдость термически обработанных сталей перечисленных марок HRC 40-45 в сердцевине и до HRC 60 в наружном слое.

Буква У- означает углеродистые стали

Цифра после У означает углерод в десятых долях %.

3.Кристаллизацией называется процесс образования кристаллов, различают первичную и вторичную кристаллизацию

• При первичной кристаллизации кристаллы образуются из жидкости в процессе затвердевания металлов.

• Вторичная кристаллизация связана с изменением кристаллического строение металла или сплава в твёрдом состоянии.

Билет 12

1. Химико-термическая обработка

2. Алюминий

3. Модифицирование, использование модификаторов

Ответ на билет №12

1. Химико-термическая обработка металлов-совокупность технологических процессов, приводящих к изменению химического состава, структуры и свойств поверхности металла без изменения состава, структуры и свойств его сердцевидных зон. Осуществляется с помощью диффузионного насыщения поверхности различными элементами при повышенных температурах. Выбор элемента (или комплекса элементов) определяется требуемыми свойствами поверхности детали. Насыщение производят углеродом (цементация), азотом (азотирование), азотом и углеродом (нитроцементация, цианирование) и тд. Х.-т. о. проводится в газовых, вакуумных или в ванных печах. Х.-т. о. подвергаются изделия из стали, чугуна, чистых металлов, сплавов на основе никеля, молибдена, вольфрама, кобальта, ниобия, меди, алюминия и др. Физико-химические процессы, происходящие вблизи поверхности при Х.т. о, заключаются в образовании диффундирующего элемента в атомарном состоянии вследствие химических реакций. Диффузионный слой, образующийся при Х.-т. о. деталей, изменяя структурно-энергетическое состояние поверхности, оказывает положительное влияние не только на физико-химические свойства поверхности, но и на объёмные свойства деталей. Х.-т. о. позволяет сообщить изделиям повышенную износостойкость, жаростойкость, коррозионную стойкость, усталостную прочность и т.д.

2. Алюминий — типичный металл, кристаллическая решетка кубическая гранецентрированная. Относится к группе лёгких металлов. Алюминий лёгкий, парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия. Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной плёнкой Al2O3, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки.

Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому для упрочнения его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий).

3.Модифицирование – использование специально вводимых в жидкий металл примесей (модификаторов) для получения мелкого зерна. Эти примеси, практически не изменяя химического состава сплава, вызывают при кристаллизации измельчение зерна и в итоге улучшение механических свойств. Так, например, при модифицировании магниевых сплавов зерно уменьшается с 0,2-0,3 до 0,01-0,02 мм.

Билет 13

1. Пространственная кристаллическая решетка; типы кристаллических решеток.

2. Механические испытания. Вид испытаний: на растяжение

3. Люминесцентная дефектоскопия

Ответ на билет №13

1. Крист реш представляет собой воображаемую протсраственную сетку,

в узлах, которой располагаются атомы - ионы образующие твёрдое кристаллическое тело. Подавляющее число техехнически важных металлов образует одну из следующих решёток:

А) Объемно-центрированная кубическая

Б) Гранецентрированная кубическая

В) Гегсоганальная плотноупакованная

2. Механические испытания обычно проводят для выяснения поведения материала в определенном напряженном состоянии. Такие испытания дают важную информацию о прочности и пластичности металла. В дополнение к стандартным видам испытаний может применяться специально разработанное оборудование, воспроизводящее те или иные специфические условия эксплуатации изделия. Механические испытания могут проводиться в условиях либо постепенного приложения напряжений (статической нагрузки), либо ударного нагружения (динамической нагрузки).

Испытания на растяжение это – один из самых распространенных видов механических испытаний. Тщательно подготовленный образец помещают в захваты мощной машины, которая прикладывает к нему растягивающие усилия. Регистрируется удлинение, соответствующее каждому значению растягивающего напряжения. По этим данным может быть построена диаграмма напряжение – деформация. При малых напряжениях заданное увеличение напряжения вызывает лишь небольшое увеличение деформации, соответствующее упругому поведению металла. Наклон линии напряжение – деформация служит мерой модуля упругости, пока не будет достигнут предел упругости. Выше предела упругости начинается пластическое течение металла; удлинение быстро увеличивается до разрушения материала. Предел прочности при растяжении – это максимальное напряжение, которое металл выдерживает в ходе испытания

3. ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ - метод капиллярной дефектоскопии, основанный на проникновении в поверхностные макродефекты специальных индикаторных веществ (пенетрантов), в состав которых входят люминофоры(органические и неорганические вещества, способные светиться (люминесцировать) под действием внешних факторов.

Билет 14

1. Анизотропия металлов

2. Прочность

3. Высоколегированные стали имеют суммарное содержание легирующих элементов:

• менее 2,5%

• менее 10%

• более 10 %