- •1.Металлы, особенности атомно-кристаллического строения.
- •2.Изотропия, анизотропия, аллотропия (полиморфные превращения) металлов.
- •3.Строение реальных кристаллов. Точечные, линейные дефекты. Дислокации: краевые, винтовые.
- •4.Кристаллизация металлов. Изменение свободной энергии в зависимости от температуры. Кривые охлаждения. Критические точки.
- •5.Механизм и закономерности кристаллизации металлов. Условия получения мелкозернистой структуры.
- •6. Изучение структуры металлов и сплавов. Определение химического состава. Физические методы исследования.
- •7.Физическая природа деформации металлов. Разрушение металлов.
- •Разрушение металлов.
- •8.Механические свойства металлов и сплавов. Способы определения их количественных характеристик.
- •9.Технологические и эксплуатационные свойства металлов и сплавов.
- •10.Влияние пластической деформации на структуру и свойства металлов: наклеп. Возврат, рекристаллизация.
- •11.Основные понятия теории сплавов. Особенности строения, кристаллизации и свойств сплавов.
- •12.Классификация сплавов твердых растворов. Диаграмма состояния сплава (д.С.С.).
- •13.Д.С.С. С неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
- •14.Д.С.С. С отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии.
- •15.Д.С.С.С ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
- •16.Связь между свойствами сплавов и типом д.С.С.
- •17.Диаграмма состояния железо - углерод (цементит). Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов.
- •18.Диаграмма состояния железо - углерод (цементит). Структуры железоуглеродистых сплавов: стали, чугуны.
- •19.Углеродистые стали. Классификация и маркировка углеродистых сталей.
- •20.Чугуны. Классификация и маркировка чугунов.
- •21.Чугуны. Процесс графитизации. Влияние графита на механические свойства чугунов.
- •22.Термическая обработка. Этапы и виды термической обработки.
- •23.Распад переохлажденного аустенита. Кривые распада.
- •24.Отпуск сталей. Виды отпуска.
- •25.Химико-термическая обработка сталей.
- •26.Поверхностное упрочнение стальных деталей.
- •27.Легированные стали (лс). Преимущества и недостатки лс. Влияние легирующих элементов (лэ) на структуру и свойства стали.
- •28.Классификация лс.
- •29.Электрохимическая и химическая коррозия.
- •30.Классификация коррозионно-стойких сталей и сплавов.
- •31.Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы.
- •32.Цветные металлы (цв). Алюминий, магний, медь, титан и сплавы на их основе.
- •33.Композиционные материалы.
- •34.Пластические массы.
- •Свойства
- •Получение
- •Методы обработки
- •35.Типы связей в веществе. Классификация материалов в электротехнике.
- •Энергия связи
- •Свойства материала по видам химической связи.
- •Классификация материалов.
- •36.Зонная теория строения твердого тела и классификация материалов.
- •Физические основы зонной теории
- •Зонная структура различных материалов
- •37.Полупроводники, электропроводность полупроводников и зависимость её от внешних факторов.
- •38.Процессы в диэлектриках в электрическом поле и электрические характеристики диэлектриков.
- •39.Поляризация диэлектриков, диэлектрическая проницаемость . Упругие виды поляризации.
- •40.Медленные (неупругие) виды поляризации.
- •41.Классификация диэлектриков по видам поляризации.
- •42.Электропроводность диэлектриков. Собственная и примесная проводимость; удельное объемное и удельное поверхностное сопротивления.
- •43.Зависимость электропроводности диэлектриков от температуры.
- •44.Зависимость электропроводности диэлектриков от напряженности.
- •45.Диэлектрические потери в нейтральных диэлектриках.
- •46.Диэлектрические потери в полярных диэлектриках.
- •47.Пробой диэлектриков. Механизм пробоя.
- •48.Пробой газов в однородном поле.
- •49.Пробой газов в неоднородном поле.
- •50.Пробой жидких диэлектриков.
- •51.Пробой твердых диэлектриков.
- •52.Пайка металлов, припои, флюсы.
- •53.Сварка материалов. Виды сварки.
- •54.Магнитные свойства материалов. Магнитно-твердые материалы.
- •55.Магнитно-мягкие материалы.
14.Д.С.С. С отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии.
Диаграмма состояния и кривые охлаждения типичных сплавов системы представлены на рис. 5.3.
Проведем анализ диаграммы состояния.
1. Количество компонентов: К = 2 (компоненты А и В);
2. Число фаз:f= 3 (кристаллы компонента А, кристаллы компонента В. жидкая фаза).
3. Основные линии диаграммы:
• линия ликвидус acb. состоит из двух ветвей, сходящихся в одной точке:
• линия солидус ecf. параллельна оси концентраций стремится к осям компонентов, но не достигает их:
4. Типовые сплавы системы.
а) Чистые компоненты, кристаллизуются при постоянной температуре, на рис 53 б показана кривая охлаждения компонента А.
б). Эвтектический сплав - сплав, соответствующий концентрации компонентов в точке с (сплав I). Кривая охлаждения этого сплава, аналогична кривым охлаждения чистых металлов (рис. 53 б)
Эвтектика - мелкодисперсная механическая смесь разнородных кристаллов.
кристаллизующихся одновременно при постоянной. самой низкой для рассматриваемой системы, температуре.
При образовании сплавов механических смесей эвтектика состоит из кристаллов компонентов А и В: Эвт. (кр. А + кр. В)
Процесс кристаллизации эвтектического сплава: до точки 1 охлаждается сплав в жидком состоянии. При температуре, соответствующей точке 1. начинается одновременная кристаллизация двух разнородных компонентов. На кривой охлаждения отмечается температурная остановка, т.е. процесс идет при постоянной температуре, так как согласно правилу фаз в двухкомпонентной системе при наличии трех фаз (жидкой и кристаллов компонентов А и В) число степеней свободы будет равно нулю (С =2-3+1 = 10). В точке 1/ процесс кристаллизации завершается. Ниже точки 1/ охлаждается сплав, состоящий из дисперсных разнородных кристаллов компонентов А и В.
в) Другие сплавы системы аналогичны сплаву II. кривую охлаждения сплава см на рис 5.3.6.
Процесс кристаллизации сплава II: до точки 1 охлаждается сплав в жидком состоянии. При температуре, соответствующей точке 1. начинают образовываться центры кристаллизации избыточного компонента В. На кривой охлаждения отмечается перегиб (критическая точка), связанный с уменьшением скорости охлаждения вследствие выделения скрытой теплоты кристаллизации. На участке 1-2 идет процесс кристаллизации, протекающий при понижающейся температуре, так как согласно правилу фаз в двухкомпонентной системе при наличии двух фаз (жидкой и кристаллов компонента В) число степеней свободы будет равно единице(С= 2-2+1 = 1). При охлаждении состав жидкой фазы изменяется по линии ликвидус до эвтектического. На участке 2-2/ кристаллизуется эвтектика (см. кристаллизацию эвтектического сплава). Ниже точки 2/ охлаждается сплав, состоящий из кристаллов первоначально закристаллизовавшегося избыточного компонента В и эвтектики.
Схема микроструктуры сплава представлена на рис. 5.4.
5. При проведении количественного структурно-фазового анализа, конода. проведенная через заданную точку, пересекает линию ликвидус и оси компонентов, поэтому состав твердой фазы или 100 % компонента А. или 100 % компонента В.