- •1. Атомно-кристаллическое строение металлов. Основные типы кристаллических решеток. Анизотропия. Полиморфизм.
- •2. Строение реальных кристаллических материалов. Дефекты кристаллического строения.
- •3. Теоретическая и реальная прочность. Пути повышения прочности металлов и сплавов.
- •4. Понятие о сплавах. Твердые растворы, механические смеси, химические соединения.
- •5)Экспериментальное построение диаграмм состояния.
- •6) Правила расшифровки диаграмм состояния двойных сплавов. Основные типы диаграмм состояния и их расшифровка.
- •7) Возможности термической обработки в связи с диаграммами состояния сплавов (диффузионный отжиг, отжиг для измельчения зерна, закалка, отпуск и старение).
- •8) Отжиг двойных сплавов. Виды и цели отжига.
- •9) Закалка двойных сплавов. Виды закалки (на пересыщенный твердый раствор, на мартенсит). Отпуск (старение).
- •10) Диаграмма состояния сплавов железо-цементит. Расшифровка, практическое применение.
- •11) Классификация сплавов по диаграмме железо-цементит (стали, чугуны). Маркировка углеродистых сталей, их классификация по структуре и назначению.
- •12) Чугуны (белые, серые, ковкие и высокопрочные). Маркировка, структура, свойства и применение чугунов.
- •13)Предварительная термическая обработка стальных заготовок (нормализация, отжиг).
- •14)Предварительная термическая обработка углеродистых инструментальных сталей.
- •15) Перегрев и пережог стали, их влияние на механические свойства стали.
- •16) Диаграмма изотермического распада переохлажденного аустенита (с-образные кривые). Критическая скорость закалки стали.
- •17)Окончательная термическая обработка стальных изделий (вал, пружина, инструмент).
- •19)Закалка сталей. Внутренние напряжения при закалке.
- •22)Отпуск закаленных углеродистых сталей. Виды и назначение отпуска. Влияние отпуска на структуру и механические свойства закаленной стали.
- •18) Влияние содержания углерода на твердость закаленной и отожженной сталей.
- •20)Закалочные среды. Способы закалки.
- •21) Дефекты при закалке сталей (закалка с перегревом, неполная закалка).
- •23) Основные характеристики прочности металлов при статистических нагрузках (σΒ, στ, δ, ψ). Ударная вязкость (kcu).
- •24) Прокаливаемость сталей. Влияние несквозной прокаливаемости на механические свойства сталей. Критический диаметр (Dкр). Метод торцовой закалки.
- •25) Термическая обработка конструкционных (изделие типа вал, шестерня) и рессорно-пружинных сталей с учетом прокаливаемости.
- •26) Легированные стали. Фазы, образуемые легирующими элементами в сплавах на основе железа. Влияние легирующих элементов на диаграмму изотермического распада аустенита и прокаливаемость.
- •27) Влияние легирующих элементов на критические точки железа и механические характеристики феррита.
- •28) Классификация легированных сталей по структуре, маркировка и области их применения.
- •29) Конструкционные легированные стали и их термообработка (цементуемые, улучшаемые. Рессорно-пружинные стали).
- •30. Дефекты легированных сталей (дендритная ликвация, отпускная хрупкость, флокены).
- •31. Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали: хромистые (ферритный и мартенситный класс) и хромоникелевые (аустенитный класс). Маркировка, структура, свойства, области применения.
- •32) Термическая обработка коррозийно-стойких хромистых и хромоникелевых аустенитных сталей.
- •33) Межкристаллическая коррозия аустенитных и ферритных коррозионностойких сталей и способы ее устранения.
- •34)Износостойкие стали, их термическая обработка, области применения.
- •1)Графитизированная сталь.
- •2)Высокомарганцовистая сталь.
- •35) Шарикоподшипниковые стали. Маркировка, термическая обработка.
- •36) Инструментальные легированные стали перлитного класса. Маркировка, термическая обработка.
- •37) Быстрорежущие стали и их термическая обработка. Маркировка, области применения.
- •38) Твердые сплавы. Марки. Применение.
- •39) Теплостойкость инструментальных углеродистых и легированных сталей и твердых сплавов.
- •40) Наклеп. Влияние степени наклепа на структуру и механические свойства стали.
- •42) Способы упрочнения стальных изделий. Наклеп.
- •41) Рекристаллизация. Размер зерна при рекристаллизации. Критическая степень наклепа.
- •43) Поверхностная закалка (твч), режим термической обработки.
- •44) Цементация. Виды цементации. Термическая обработка цементированных изделий.
- •45) Азотирование. Стали для азотирования. Режим термической обработки.
- •46) Цианирование сталей.
- •47) Диффузионная металлизация (алитирование, хромирование, силицирование, борирование).
- •48) Алюминий и его сплавы. Деформируемые и литейные сплавы на основе алюминия (дюрали и силумины). Термическая обработка, структура, свойства, применение.
- •49)Титан и его сплавы. Конструкционные титановые сплавы, их термическая обработка, структура, свойства.
- •50) Подшипниковые сплавы (чугун, бронза, баббиты). Баббиты, маркировка, структура, применение.
- •51) Медь и ее сплавы. Латуни, бронзы. Структура, свойства, маркировка, применение.
45) Азотирование. Стали для азотирования. Режим термической обработки.
Азотированием называют процесс насыщения стали азотом. Так как азотированный слой сам без какой-либо последующей термической обработки приобретает высокую твердость, а размеры изделий после азотирования изменяются мало, то в отличие от процессов цементации азотирование проводят на готовых изделиях, прошедших окончательную термическую обработку (закалку с высоким отпуском) и доведенных шлифовкой до точного размера.
Азотирование обычно проводят при 500—600 °С. В железную герметически закрытую реторту (муфель), вставленную в печь, помещают детали, подвергаемые азотированию. В реторту из баллона поступает с определенной скоростью аммиак, который разлагается в ней (диссоциирует) по реакции:
NH3 - ЗН + N.
Образующийся атомарный азот диффундирует в металл.
На практике азотированию подвергают легированные стали. Наличие легирующих элементов, как и углерода, существенно не изменяет кинетику образования азотированного слоя. Глубина и поверхностная твердость азотированного слоя зависят от ряда факторов, из которых основные: температура азотирования, продолжительность азотирования и состав азотируемой стали.
Обычно для азотирования применяют стали, легированные нитридообразующими элементами —А1, Сг, Мо. В этих сталях азотированный слой обладает более высокой твердостью, чем в углеродистых сталях и железе и меньшей склонностью к потере твердости, обусловленной меньшей склонностью к коагуляции нитридов легирующих элементов, чем нитридов железа при нагреве.
Азотирование применяют для повышения: твердости и износоустойчивости; усталостной прочности; сопротивления коррозии.
46) Цианирование сталей.
Под цианированием понимают процесс одновременного насыщения стали углеродом и азотом. Ведение процесса цианирования в расплавленных солях (жидких ваннах) обеспечивает большую производительность процесса. Особые свойства стали, поверхностный слой которой насыщен одновременно азотом и углеродом, обусловили внедрение этого процесса в промышленность.
Цианирование можно проводить в твердых, жидких и газообразных средах. Поэтому различают твердое, жидкое и газовое цианирование (последнее иногда называют нитроцементацией).
Твердое цианирование осуществляют аналогично твердой цементации, только карбюризатор содержит цианистые соли. Процесс по производительности значительно менее эффективен, чем жидкое и газовое цианирование, и поэтому не может быть рекомендован для широкого внедрения.
Жидкое цианирование — наиболее распространенный вид цианирования стали—проводят в расплавленных цианистых солях. Газовое цианирование осуществляют в смеси науглероживающих и азотирующих газов (например, смесь светильного газа и аммиака).
Газовое цианирование осуществляют в смеси науглероживающих и азотирующих газов (например, смесь светильного газа и аммиака).
Результаты цианирования определяются глубиной слоя и концентрацией углерода и азота в поверхностном слое.
На состав и свойства цианированного слоя особое влияние оказывает температура цианирования. Повышение ее увеличивает содержание углерода в слое, снижение —увеличивает содержание азота
Поскольку цианирование — одновременное насыщение стали углеродом и азотом — как бы комбинированный процесс цементации и азотирования, то, упрощая представление о процессе, можно сказать, что при высокой температуре процесс больше приближается к цементации, а при низкой — к азотированию. Поэтому цианирование разделяют на высокотемпературное при 800—950°С и низкотемпературное при 500—600 °С.
Низкотемпературное цианирование применяют для инструмента из быстрорежущей стали (см. гл. XVII, п. 4), а также и для среднеуглеродистых сталей Высокотемпературное цианирование (этот процесс также называют жидкостной цементацией), применяют для средне- и низкоуглеродистых сталей, простых углеродистых и легированных
По сравнению с цементированным, цианированный слой обладает более высоким сопротивлением износу, большей твердостью, лучшим сопротивлением коррозии. Цианирование повышает также усталостную прочность
Более низкая температура процесса цианирования и меньшая его продолжительность не приводят к росту зерна, как это бывает при цементации. Поэтому после цианирования сразу проводят закалку, в результате чего получается высокая твердость поверхности.