- •Брянский колледж железнодорожного транспорта материаловедение
- •Введение
- •1 Технология металлов
- •1.1 Основы металловедения
- •Механические свойства:
- •Определение механических свойств металлов
- •1 Испытание на прочность при растяжении
- •2 Определение твёрдости
- •3 Испытание на ударную вязкость
- •4 Испытание на усталость
- •Аллотропные формы железа
- •Углеродистые конструкционные обыкновенного качества.
- •Углеродистые инструментальные стали
- •I . Конструкционные низколегированные стали
- •II . Инструментальные стали:
- •III. Специальные стали
- •5) Поверхностная закалка стали токами bч
- •Химико – термическая обработка стали
- •1. 3 Сплавы цветных металлов Сплавы на основе меди
- •Химический состав и типичные механические свойства некоторых деформируемых алюминиевых сплавов после закалки и старения
- •Химический состав и типичные механические свойства сплавов алюминия, не упрочняемые термической обработкой
- •2) Литейные сплавы.
- •Химический состав(%) кальциевых баббитов
- •2 Электротехнические материалы Проводниковые материалы Классификация и назначение
- •Материалы высокой проводимости
- •Сплавы высокого сопротивления
- •Жаростойкие сплавы
- •Металлокерамические и электроугольные изделия
- •Электроизоляционные материалы
- •1) Электрические характеристики:
- •4)Физико- химические характеристики:
- •1) Нефтяные масла
- •2) Синтетические жидкие диэлектрики
- •4) Асбест и асбоматериалы
- •Проводниковые изделия
- •Силовые кабели
- •Полупроводниковые материалы
- •2. 4 Магнитные материалы
- •1 ) Магнитно-мягкие материалы
- •2)Магнитно-твёрдые материалы
- •Способы обработки металлов
- •Обработка металлов давлением
- •Электроконтактная.
- •3 ) Газовая сварка и резка.
- •Специальные виды сварки
- •6) Отделочные операции:
- •7) Электрическая и ультразвуковая обработка:
- •8)Понятие о станках с чпу
Аллотропные формы железа
α- железо – кристаллическая решётка – центрированный куб, растворяет до 0,025 % углерода, магнитно.
β – имеет увеличенный параметр (размер) кристаллической решётки, теряет магнитные свойства.
γ – кристаллическая решётка гранецен-трированный куб, немагнитно, способно растворять до 2,14 % углерода.
δ – кристаллическая решётка – центрированный куб с увеличенным параметром.
Основные формы - α и γ - железо. На α → γ, и γ → α превращениях основаны процессы термообработки стали.
Структурные составляющие сплавов Fe – C
Феррит (Ф) – твёрдый раствор внедрения углерода в α -железе. Содержит 0,006 % углерода, имеет невысокую прочность и твёрдость, пластичный, магнитный.
Цементит (Ц) – химическое соединение Fe3С (карбид железа). Содержит 6,67 % углерода, самая прочная и твёрдая составляющая сплавов, магнитный и очень хрупкий.
Аустенит (А) – твёрдый раствор внедрения углерода в γ –железе. Содержит до 2,14 % углерода при 11470С, прочный, немагнитный, имеет невысокую твёрдость, хорошую пластичность, стойкий против коррозии ( существует при t >7270С ).
Перлит (П) – механическая смесь (эвтектоид) феррита и цементита, образуется при распаде аустенита в результате охлаждения. Содержит 0,83 % углерода, обладает высокой прочностью и упругостью, маловязкий.
Ледебурит (Л) – механическая смесь (эвтектика) состоящая из аустенита и цементита, а после охлаждения из перлита и цементита. Содержит 4,3 % углерода, твёрдый и хрупкий.
Диаграмма состояния сплавов Fe – С
ACD – линия ликвидуса – начало первичной кристаллизации сплавов.
По AC – выпадают кристаллы аустенита, по CD – первичного цементита.
AECF – линия солидуса – заканчивается первичная кристаллизация сплавов.
В области AESG – аустенит. При его охлаждении по GS начинается переход γ в α -железо и выпадают кристаллы феррита.
По ES – аустенит начинает распадаться выделяя избыточный углерод в виде вторичного цементита.
В точке S – из аустенита одновременно кристаллизуются феррит и цементит, образуя эвтектоид – перлит.
Доэвтектоидные стали содержат феррит и перлит.
Заэвтектоидные ( > 0,83 % С) содержат перлит и цементит.
ECF – линия ледебуритного превращения – заканчивается первичная кристаллизация чугунов. В точке С (4,3 % С) при 1147 0С одновременно кристаллизуются аустенит и цементит, образуя механическую смесь (эвтектику) – ледебурит.
По EC – образуются доэвтектические чугуны (2,14…4,3 % С). Они состоят из кристаллов аустенита и ледебурита. При охлаждении растворимость углерода в железе снижается и он выделяется из аустенита в виде вторичного цементита.
По CF – образуется заэвтектические чугуны (4,3…6,67 % С), которые состоят из ледебурита и первичного цементита (белые чугуны).
PSK – линия перлитного превращения. Ниже неё происходит окончательный распад аустенита, связанный с γ – α превращением в железе и образованием перлита.
Доэвтектические чугуны содержат перлит, цементит и ледебурит, заэвтектические – ледебурит и цементит.
Углеродистые стали
Стали содержат железо, углерод и примеси Si, Mn, P, S.
По содержанию углерода различают стали:
Низкоуглеродистые (до 0,25 % С) – пластичны, малопрочны. Применяют для деталей не несущих больших нагрузок.
Среднеуглеродистые (0,25…0,6 % С) – прочные и вязкие – основной конструкционный материал.
Высокоуглеродистые (0,6…1,3 % С) - имеют высокую твёрдость, прочность и хрупкость. Применяют в основном как инструментальные.
По степени раскисления различают:
КП – кипящие стали – неполностью раскислённые, сравнительно дешёвые и наименее качественные.
СП – спокойные стали – полностью раскислённые, наиболее однородные и качественные.
ПС – полуспокойные, имеют промежуточные свойства и стоимость.
Раскисление стали это – удаление кислорода из стали в жидком состоянии.
По назначению стали различают:
УГЛЕРОДИСТЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ ( содержат до 0,7% С):