- •2.8 Превращения чугунов…………………………………………...…… 34
- •1.1 Введение
- •1.2 Структура курса
- •1.3 Типы химических связей в веществе
- •1.4 Методы измерения твердости металлов
- •1.4.1 Измерение твердости по Бринеллю
- •1.4.2 Измерение твердости по Виккерсу
- •1 Рисунок 1.8 - Положение наконечника при определении твердости по Роквеллу, 1-3 этапы воздействия .4.3. Измерение твердости по Роквеллу
- •1.5 Кристаллизация веществ
- •1.5.1 Общие понятия о кристаллической решетке и ее дефектах
- •1.5.2 Дальний порядок и ближний порядок в веществе
- •1.5.3 Дефекты кристаллической решетки
- •1.5.4 Кристаллизация жидкостей и макроструктура слитка
- •1.5.5 Гомогенное зарождение кристаллов
- •1.5.6 Гетерогенное зарождение кристаллов
- •1.5.7 Необходимость управления процессом кристаллизации
- •1. Ковалентной связью называется:
- •2.2 Общие понятия о металлических сплавах
- •2.3 Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов
- •2.5 Структура и физические свойства сплавов железо-углерод
- •2.6 Процессы при структурообразовании железоуглеродистых сплавов
- •2.7 Превращения сталей в твердом состоянии
- •2.8 Превращения чугунов
- •1. Металлы – это…
- •2. В каком состоянии компоненты сплавов хорошо растворяются друг в друге
- •3. Сплавы механические смеси образуются
- •3.2 Превращения в стали при нагреве
- •3.2.2 Превращения в стали при охлаждении
- •3.2.2 Мартенситное превращение
- •3.2.3 Промежуточное (бейнитное) превращение аустенита
- •3.3 Отжиг стали
- •3.4 Закалка стали
- •3.4.1 Охлаждение при закалке стали
- •3.4.2 Режимы закалки стали
- •3.5 Отпуск стали
- •3.6 Отпускная хрупкость
- •3.7 Химико-термическая обработка стали
- •3.7.1 Цементация
- •3.7.2 Цементация в твердом карбюризаторе
- •3.7.3 Газовая цементация
- •3.7.4 Азотирование
- •3.7.4 Цианирование
- •3.7.5 Диффузионная металлизация
- •1. Под термической обработкой понимают процессы
- •4.2 Влияние примесей на свойства стали
- •4.2.1 Постоянные примеси
- •4.2.2 Легирующие примеси
- •4.3 Классификация железоуглеродистых сталей
- •4.3.1. Кипящая сталь
- •4.3.2 Спокойная сталь
- •4.3.3 Полуспокойная сталь
- •4.4 Маркировка, свойства, термическая обработка и область применения углеродистых сталей
- •4.4.1 Углеродистые конструкционные стали
- •4.4.2 Автоматные стали
- •4.4.3 Конструкционные низколегированные стали
- •4.4.4 Конструкционные цементуемые стали
- •4.4.5 Конструкционные улучшаемые стали
- •4.4.6 Рессорно-пружинные стали
- •4.4.7 Шарикоподшипниковые стали
- •4.4.8 Износостойкие стали
- •4.4.9 Стали и сплавы с особыми свойствами
- •4.5 Инструментальные стали и сплавы
- •4.5.1 Общая характеристика
- •4.5.2 Углеродистые инструментальные стали (гост 1435).
- •4.5.3 Легированные инструментальные стали
- •4.5.4 Быстрорежущие стали
- •4.5.5 Стали для измерительных инструментов
- •4.5.6 Штамповые стали
- •4.5.7 Твердые сплавы
- •4.6 Чугуны
- •4.6.1 Классификация чугунов
- •4.6.2 Влияние состава чугуна на процесс графитизации
- •4.6.3 Влияние графита на механические свойства отливок
- •4.6.4 Серый чугун
- •4.6.5 Высокопрочный чугун с шаровидным графитом
- •4.6.6 Ковкий чугун
- •4.6.7 Отбеленные и другие чугуны
- •5.2 Алюминий и его сплавы
- •5.3 Классификация алюминиевых сплавов
- •5.3.1 Деформируемые алюминиевые сплавы
- •5.3.1.1 Маркировка деформируемых сплавов
- •5.3.2 Термически неупрочняемые коррозионностойкие и свариваемые сплавы
- •5.3.2.1 Сплавы системы Al—Mn
- •5.3.2.2 Сплавы системы Al—Mg (магналии)
- •5.3.3 Сплавы повышенной пластичности и ковочные
- •5.3.3.1 Коррозионностойкие сплавы повышенной пластичности системы Al—Mg—Si (авиали)
- •5.3.3.2 Ковочные сплавы системы Al—Cu—Mg—Si (дюралюмины)
- •5.3.3.3 Сплавы системы Al-Si (силумины)
- •5.4 Медь и ее сплавы
- •5.4.1 Латуни
- •5.4.2 Бронзы
- •5.4.2.1 Оловянистые бронзы
- •5.4.2.2 Свинцовые бронзы
- •5.5 Титан и его сплавы
- •5.6 Магний
- •5.7 Бериллий
- •6.2 Полиэтилен
- •6.3 Поливинилхлорид
- •6.4 Фторопласт
- •6.5. Полистирол и пластики абс
- •6.6 Полипропилен
- •6.7 Поливинилацетат
- •6.8 Фенолоформальдегидные смолы
- •6.9 Кремнийорганические полимеры
- •6.10 Эпоксиполимеры
- •6.11 Полиуретан
- •6.12 Полиамиды
- •6.13 Пластмассы
- •7.1.1 Структура композиционных материалов
- •7.1.2 Полимерные композиционные материалы (пкм)
- •7.1.3 Композиционные материалы с металлической матрицей
- •7.1.4 Композиционные материалы на основе керамики
- •1. Композиционные материалы
- •Вайнгард, у. Введение в физику кристаллизации металлов [Текст] / у. Вайнгард. - м. : Мир, 1967. – 170 с.
- •Учебное пособие по курсу «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»
2.3 Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов
Диаграмма состояния представляет собой графическое изображение состояния любого сплава в зависимости от температуры и концентрации компонентов.
Основой построения диаграмм состояния являются кривые охлаждения (рисунок 2.1). Строятся серии таких кривых, каждая из которых отвечает определенному соотношению компонентов сплава. Процентное содержание компонентов откладывается на оси абсцисс, а температура начала t1 и окончания t2 кристаллизации, отвечающие данному составу, на оси ординат. Соединяя все точки t1 и t2 можно получить искомую диаграмму состояния.
Рисунок 2.2 –
Построение диаграммы состояния
Верхняя кривая (ликвидус) отделяет жидкую фазу от промежуточной, в которой начинают появляться кристаллы. Под нижней кривой (солидусом) на диаграмме находится твердая фаза.
Знание вида диаграммы состояния для любого сплава является важной информацией, по которой можно определить температуры начала и окончания кристаллизации для любого соотношения компонентов. Для примера определим данные температуры для соотношения компонентов А и В равном 25/75. Проведем вертикальную линию из точки, соответствующей данному соотношению на оси абсцисс, отметим точки ее пересечения с ликвидусом и солидусом и проведем горизонтали из них до пересечения с ось ординат. Получившиеся точки 2 и 1 будут точкам начала и окончания кристаллизации.
Помимо этого, по диаграмме состояния можно определить процентное содержание компонентов жидкой и твердой фазы при определенной температуре.
Представленная на рисунке 2.2 диаграмма состояния является диаграммой состояния сплава тип твердый физический раствор с неограниченной растворимостью. Диаграммы состояния сплавов видов механическая смесь и твердый физический раствор с ограниченной растворимостью представлены на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 –Диаграммы
состояния сплавов механическая смесь
(а) и твердый физический раствор с
ограниченной растворимостью (б)
Диаграмма состояния сплава типа твердый физический раствор с неограниченной растворимостью имеет следующие особенности. Точка G является точкой предельной растворимости вещества В в А. Точка J является точкой предельной растворимости вещества А в В. От 0% вещества В до точки G и от точки J до 100% вещества В твердая фаза представляет собой обычный твердый физический раствор. Между точками G и K из расплава начинает выделяться излишек не растворившегося вещества, называемый эвтектикой. Таким образом, сплав, образующийся между данными точками, является механической смесью твердого раствора компонентов А и В и их эвтектики.
Рисунок 2.4 –
Диаграмма состояния сплава химическое
соединение
Для сплава типа химическое соединение диаграмма состояния представлена на рисунке 2.4. Данная диаграмма составлена как бы из нескольких диаграмм, каждая из которых соответствует определенному химическому соединению. Происходит это по причине того, что два элемента могут иметь не одно, а несколько химических соединений (например железо и кислород – Fe2O3, Fe3O4 и т.д.). Каждому веществу соответствует свой минимум и максимум на диаграмме состояния.
Рисунок 2.5 – Связь
между диаграммами состояния сплавов
и их физическими свойствами (1 – диаграммы
состояния, 2 – графики изменения
твердости, 3 – графики изменения
пластичности
Изменение физических свойств сплава твердый физический раствор с ограниченной растворимостью (рисунок 2.5, а) происходит нелинейно по причине постоянного изменения конфигурации кристаллической решетки с изменением взаимной концентрации компонентов. Резкий перегиб графика физических свойств для твердого раствора с ограниченной растворимостью (рисунок 2.5, в) характерен для начала и окончания присутствия эвтектики в сплаве. Для химического соединения (рисунок 2.5, г) излом графика происходит по причине большой разницы в строении веществ с разными химическими формулами.