Материлаведение

Материлаведение-это прикладная науекао страение и свойствах материалов, основная задача которой установление связей между сост.свойствоми разработка путей воздействия на их свойства

Классификация материалов

По хим свойствам все элементы делятся: металлы и не металлы

Металлы обладают пластичностью ,электропроводимостью металлическим блеском. В металле атомы расположены в определенной последовательности в отличии от аморфных тел, которых они расположены хаотически. Металлы делятся на цветные и черные. К черны относятся железо и сплавы на его основе, т.е.стали и чугуны,к цветным остальные.

Строение металлов

Вещества могут находится в твердых жидких и газообразных состояниях. Переход из тв в жидкое – плавление, в газоообразные-сублимация,из жид в тв – кристализация, из тв в жид –конденсация. Кристал.строение металла можно представить в ввиде кристал решетки, в узлах которых расположены атомы.(объемно-центрированная-кубическая). Расстояние между атомами измеряется анкстремах. каждый металл имеет определенный тип крист. Решетки, причем у некоторых она изменяется при нагревании и охлождение. Такие измен. Решетки называются полиморфными превращениями.

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛОВ

Процесс охлаждения принято изображать в виде графика в координатах t,T которая называется кривой охлаждения. РИСУНОК

При достижение Ткрит начинается кристаллизация которая сопровождается выделением энергии. За ее счет Т некоторое время остается неизменной а на кривой охлаждения образуется площадка.

Основы теории сплавов.

Сплавом-называется вещество полученное сплавлением двух или более компонентов. Если сплав образ. Из металлов называется-металлический. Компанентами-называются вещества обр сплав. Система- совокуность различных сплавов выделяемых для изучения. Фаза-это однородное хим составу и строению часть сплава отделяемая от остальных часте поверхностью раздела.

Компоненты сплава могут образовывать:

-жид растворы

-твердые ростворы(замещение,внедрение, ограничен и неогранич растворимости),

-механические смеси(образуются когда компоненты не растворяются друг в друге в твердом состоянии)Это не фаза.

-химические соединения –это фаза имеющая крист решетку, строения и свойства,отлич от образовавших его компонентов.

Построение диаграмм состояний,методом термического анализа.

Процессы первичной и вторичной кристаллизации, а также закономерности превращений изучаю с помощью диаграмм состояния. Они строятся на основании термического анализа. Для этого из заданных компонентов составляют ряд сплавов различного состава. Сплавы расплавляю, печь выключают и через равные промежутки времени в процессе охлаждения измеряю и записывают t0. По этим данным для каждого сплава строят кривую охлаждения, на которой находят переломы и площадки. Температура при которой они образуются называют –критическими точками. Полученная Ткрет переносят на заготовку диаграмм в координатах Т-концентрация и соединяют все точки начала кристаллизации и конца кристаллизации.

РИСУНОК большая диаграмма

ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫ

ПОЛИМОРФНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

Сплавы стали и чугуна являются основными материалами современной промышленности.

Железо- металл серебристого цвета, 1539-температура плавления, плотность 7.8г/см3, большими НВ-80.

Как конструкционный материал не используется из-за низкой твердости и прочности. Обладает полиморфизмом, т.е.его кристал решетка меняется при нагревании и охлаждении.

Углерод - неметаллический элемент, температура плавления=3500, обладает полиморфизмом, основное модификации графит и алмаз.

СТРУКТУРНЫЕ СОСТОВЛЯЮЩИЕ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ.

В системе железоуглерод различаю следующие структурные составляющие:

-жидкий раствор

-твердый растворы (феррит и аустенит)

-механические смеси (пермет лидебурит)

-хим соединения(цементит)

Феррит –тверды раствор внедрения углерода в Fe α

Аустенит- тв раствор внедрения угрерода в Feį, существует при температуре не ниже 727(0.8-2.14%)

Цементит – хим соединение С с Fe (6.67%)

Fe3C –карбид железа. Твердость 800,как у алмаза.

Перлит – мех смесь феррита с цементитом (углерода 0.8%,эвтектоид)

Ледебурит – мех смесь аустенита с цементитом(углерода 4.3%,эвтектика)