Шпоры по материаловедению5

35. ХТО. Общие закономерности. Цементация. Азотирование. Цианирование. Нитроцементация. ХТО – технологические процессы, приводящие к диффузионному насыщению поверхностных слоёв детали различными элементами. Назначение ХТО может быть разным: для  твёрдости, износостойкости, остаточной прочности, защиты от коррозии и т.д. Для чего бы ХТО не предназначалась, процессы при ХТО одни и те же: 1) на I стадии протекают хим р-ии в исходной окружающей среде, в рез-те кот образуются необходимые элементы в активном состоянии: диссоциация – выделение насыщающего элемента в активном состоянии в рез-те разложения исходных веществ: 2СОСО₂+С; 2) на II стадии процесса образовавшиеся активные элементы усваиваются насыщаемой поверхностью (адсорбция, хемосорбция). В рез-те поверхностный слой насыщается нужным нам элементом и возникает градиент концентраций м/у поверхностью и сердцевиной; 3) III стадия процесса заключается в диффузионном проникновении нужного элемента от поверхности к центру. В промышл применяют множество способов ХТО, кот различаются м/у собой диффундирующим элементом, типом и составом среды, техникой исполнения и др признаками. Цементация – процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стальных изделий С. Цель Ц – достижение высокой твёрдости и износостойкости поверхности детали в сочетании с вязкой сердцевиной. Ц подвергают стали с низким содержанием С (0,1…0,2%). После Ц на поверхности концентрация С =1%. 2 вида Ц: в твёрдой и газовой средах. Твёрдая Ц производится в спец стальных ящиках, в кот детали укладывают попеременно с карбюризатором (среда, поставляющая С к поверхности детали). Газовая Ц явл основным средством массового производства. Стальные детали нагревают в газовых смесях, содержащих СО, СН₄ и др. Газовая Ц происходит быстро, т.к. не требует времени на прогрев ящика и карбюризатора. После Ц хар-но неравномерное распределение С по сечению детали. После Ц из-за длительной выдержки при высоких tсталь становится крупнозернистой. Это необходимо учитывать при назначении обязательной после Ц ТО. Азотирование – процесс насыщения поверхностного слоя N₂. Цель А – создание поверхностного слоя с особо высокой твёрдостью, износостойкостью, повышенной усталостной прочностью и сопротивлением коррозии в водной среде, паровоздушной и влажной атмосфере. Процесс А состоит в выдержке (до 60ч) деталей в атмосфере аммиака при 500…600°С. При более высокой t образуются более крупные нитриды, и твёрдость . А проводят в стальных герметически закрытых ретортах, в кот поступает NH₄. Реторту помещают в нагревательную печь. Происходит р-ия: NH₃3H+N. А повергают готовые изделия, прошедшие механич и окончательную ТО. «+» а по сравнению с Ц: высокая твёрдость и износостойкость поверхностного слоя, сохранение им высоких св-в при нагреве до 500С, высокие коррозионные св-ва. В азотированном слое создаются остаточные напряжения сжатия, что  усталостную прочность. «-»: высокая длительность процесса и применение дорогостоящих легированных сталей. А применяют в машиностроении для изготовления мерительного инструмента, цилиндров, втулок, зубчатых колёс и т.п. Цианирование – процесс совместного насыщения стальных изделий N и C. Цель Ц -  твёрдости и износостойкости деталей. Состав и св-ва цианированного слоя зависят от t проведения Ц. В зависимости от t процесса различают высокотемпературное (850…950)С и низкотемпературное (500…600)С Ц. Чем  t Ц, тем  насыщение поверхностного слоя N и  С. «+» Ц по сравнению с цементированием: цианированный слой имеет более высокую твёрдость и износостойкость, более высокое сопротивление коррозии. «-»: более высокая стоимость, связанная с необходимостью строгого соблюдения правил техники безопасности из-за высокой токсичности цианистых солей. Нитроцементация – процесс одновременного насыщения С и N₂. Этот процесс проводиться при 840-860С. t более низкая в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака. В этой среде процесс насыщения С идет более интенсивно. Продолжительность процесса 4-10 ч.

36. Термомеханическая обработка (ТМО) подразделяется на ТМО стареющих сплавов и ТМО сталей, закаливаемых на мартенсит. ТМО стареющих сплавов включает следующие разновидности: низкотемпературную термомеханическую обработку (НТМО); высокотемпературную термомеханическую обработку (ВТМО); предварительную термомеханическую обработку (ПТМО) и комбинацию ВТМО и НТМО – высоконизкотемпературную термомеханическую обработку (ВНТМО). ТМО, закаливаемых на мартенсит, включает следующие разновидности: низкотемпературную термомеханическую обработку (НТМО); высокотемпературную термомеханическую обработку (ВТМО); высокотемпературную термомеханическую изотермическую обработку (ВТМИзО); термомеханическую обработку с деформацией во время перлитного превращения (ТМИзО) и предварительную термомеханическую обработку (ПТМО).

37. Хрупкость при отпуске стали. При определённых t и медленном охлаждении в сталях появляется отпускная хрупкость. Различают отпускную хрупкость I-го и II-го рода. Отпускная хрупкость I-го рода (необратимая) наблюдается при отпуске как легированных, так и углеродистых сталей при t300С (в интервале 250…400С). Причина возникновения – неравномерность распада мартенсита по границам и внутри зерна при отпуске. Вблизи границ карбиды выделяются интенсивнее, там создаётся концентрация напряжений, что делает границы зёрен более хрупкими. При  t отпуска или  продолжительности нагрева структура по сечению зерна выравнивается, и отпускная хрупкость I–го рода устраняется. Повторный отпуск при t=(250…400)С не приводит к отпускной хрупкости. Отпускная хрупкость II–го рода (обратимая, т.к. при повторном нагреве, но быстром охлаждении при этой же t он исчезает) наблюдается при медленном охлаждении после отпуска при t=(450…550)С. При медленном охлаждении по границам зёрен успевают выделиться мелкие карбиды, фосфиды и нитриды, кот приводят их к охрупчиванию. При быстром охлаждении эти частицы не выделяются. Этот вид хрупкости характерен для легированных сталей; чаще всего набл в сталях с  содержанием Cr и Mn. Введение в сталь небольших количеств Мо (0,2…0,3%) или W (0,6…1%) резко  склонность к отпускной хрупкости II–го рода. Способы предотвращения отпускной хрупкости II–го рода: охлаждение не на воздухе, а в масле; для крупных деталей – в Н₂О; дополнительное легирование МО или W.

38. Углеродистые конструкционные стали (УКС) обыкновенного качества. Основные характеристики. Маркировка. Применение. Конструкционные стали представляют собой сплавы Fe с С, содержащие не более 2,14% С. Стали по хим составу классифицируют на углеродистые и легированные (содержат ещё и спец элементы, способствующие улучшению тех или иных св-в). УКС разделяют на обыкновенного кач-ва и стали качественные. Стали обыкновенного кач-ва. В них допускается повышенное содержание вредных примесей, но зато они дешёвые. Их выпускают в идее проката и маркируют буквами Ст. и цифрами от 0 до 6 (Ст.0; Ст.1;…;Ст.6). Цифры в марках ничего не значат кроме порядкового №. Но чем  №, тем  содержание С и тем  прочность. В конце обозначения марки стоят буквы «кп» (кипящая), «пс» (полуспокойная) и «сп» (спокойная), кот указывают на способ раскисления. Эти стали предназначены для изготовления различных металлоконструкций, слабонагруженных Д/М. Гл требование – свариваемость и способность к обработке давлением. Ст.3 и Ст.4 – в с/х машиностроении; Ст.5 и Ст.6 – для изготовления рельсов, колёс трамвайных и ж/д и др деталей.

39. Углеродистые качественные конструкционные стали выплавляют с соблюдением более строгих условий в отношении содержания вредных примесей. Более сложная и трудоёмкая технология. Их поставляют в виде проката, паковок; имеют гарантированный хим состав. Маркируют их тлк двузначными числами: 05; 08; 10; 15; …; 85. В цифрах указано среднее содержание С в сотых долях %. Можно после цифр увидеть буквы СП (спокойные), КП (кипящие) и ПС (полуспокойные).  сталеплавильный процесс заканчивается раскислением. Углеродистые конструкционные стали в зависимости от содержания С делят на низкоуглеродистые (до 0,3%), среднеуглеродистые (0,3-0,6% С) и высокоуглеродистые (>0,6% С). Низкоуглеродистые стали по назначению делят на 2 группы: 1) 05; 08; 10 – малопрочные, но высокопластичные. Применяются при холодной штамповке для получения изделий. Почти никаким термическим обработкам не подвергают (кроме отжига). Изготавливают прокладки, кожухи, гайки. Хорошо свариваемые. 2) 15; 20; 25 – цементуемые, т.е. используют после цементации (т.е. после насыщения поверхностного слоя С), закалки и низкого отпуска. Сами по себе эти стали закалку не воспринимают; после насыщения появл поверхностный слой с содержанием С >1%. Применяют для деталей небольшого сечения (кулачки, толкатели, малонагруженный шестёрни), в кот требуется твёрдая износостойкая поверхность и вязкая сердцевина; для изготовления Д/М невысокой прочности, а также котло- и трубостроения (змеевики, трубы паронагревателей и т.д.). Они хорошо работают под давлением в широком интервале t: (-40…+400)С. Среднеуглеродистые стали: больше прочность, но меньше пластичность. Применяют после улучшения, нормализации и поверхностной закалки. В улучшенном состоянии после закалки и высокого отпуска на структуру сорбит отпуска достигается высокая вязкость, пластичность при достаточной прочности и малая чувствительность к концентраторам напряжения. Применяют для деталей небольшого сечения, кот подвергают высокой закалке: нагревают током высокой частоты (неравномерное распределение t).

40. Легированные стали. Взаимодействие Fe и С с легирующими элементами. Легированные стали – стали, в кот специально дополнительно вводят какие-л элементы для улучшения тех или иных свойств. Они находят очень широкое применение в различных отраслях машиностроения. Стараются использовать дешёвые элементы. Чаще всего используют Mn, Si, Cr. Но в настоящее время техника предъявляет всё более высокие требования – использовать дорогие элементы – Ni, W, Md. По содержанию легирующих элементов легированные стали делят на низколегированные ( легирующих элементов=5%), среднелегированные (=5-10%) и высоколегированные (>10%). Маркируют легированные стали буквами и цифрами. Двузначная цифра, стоящая в начале марки, показывает содержание в сотых долях %. Буквы, стоящие справа от этой цифры, обозначают легирующий элемент (А – N₂, Б – ниобий, В – W, Г – Mn, Д – Cu, Е – селен, К – Co, Н – Ni, М – молибден, П – P, Р - бор, С – Si, Т – Ti, Ф – ванадий, Х – Cr, Ц – цирконий, Ю – Al). Цифры после букв указывают среднее содержание соответствующего элемента в целых долях %. Если после буквы цифр нет, то это значит, что данного элемента <1%. Основная масса легированных сталей выплавляется качественными. Если сталь высококачественная, то описание марки заканчивается буквой А; если А в начале – автоматные стали. Особовысококачественные стали обозначают в конце марки буквой Ш.

41. Цементуемые конструкционные легированные стали. Цементация – насыщение поверхностного слоя стальных изделий С. Для цементации применяют низкоуглеродистые стали. Цели цементации – получение после цементации, закалки и низкого отпуска тв износостойкого поверхностного слоя и вязкой сердцевины. После такой обработки твёрдость доходит до 62…64 НRC, а твёрдость сердцевины 15…30 НRC. Упрочнение после термообработки в легированных сталях тем , чем  в стали легирующих элементов. Самые простые цементуемые стали – стали 15Х (0,15% С и 1% Cr). Следующие – хромомарганцевые стали 20ХГ, 18ХГ, 30ХГ. Хромоникелевые стали: больше прочность, пластичность и вязкость сердцевины; малочувствительны к перегреву. Имеют высокую Прокаливаемость. Сюда относятся 12ХГ2Н4. Для  прокаливаемости их дополнительно легируют W или МО.

42. Легированные улучшаемые стали. Улучшаемые стали – стали, кот используют после закалки и высокого отжига. Эти стали содержат (0,3…0,5)% С. Их подвергают закалке с (820…880) С в масле и высокому отпуску при (550…650) С. Самые простые улучшаемые стали – хромистые стали 30Х, 40Х. Здесь мы должны иметь полную прокаливаемость  стали годятся для деталей с d<20 мм. Хромомарганцевые стали 40ХГ: прокаливаемость доходит до 40 мм. Хромомарганцевокремистые стали 30ХГСА: прокаливаемость до 40мм, хорошо свариваемые. Хромоникелевые стали имеют оч большую прокаливаемость D_{КР 95}=300 мм при закалке в масле. 30Х, 40Х, 50Х – при закалке в Н₂О. Ni обеспечивает высокий запас вязкости,  порог хладноломкости. В улучшаемые стали Ni добавляют не >3%, если >3%, то в стали после закалки остаётся повышенное кол-во А_ОСТ. Используют стали 50ХН, 40ХН. Хромоникельмолибденовые стали. Недостаток легированных сталей – склонны к отпускной хрупкости. Чтобы избежать при отпуске отпускной хрупкости, стали легируют Mo в количествах  (0,2…0,4)% или W  (0,8…1,1)%. Самая распространённая сталь – 40ХН2МА. Для деталей крупного сечения используют хромоникельмолибденованадиевые стали. Ванадий добавляют для получения мелкозернистой структуры; ванадий  прокаливаемость. D_КР=1000 мм. Ванадия добавляют сотые доли %. Наиболее распространённые стали: 38ХМ3НФ, 36Х2Н2МФ.

43. Инструментальные стали для режущего инструмента. Инструментальными наз-ся углеродистые и легированные стали обладающие высокой твердостью 60…65HRC, прочностью, износостойкостью, теплостойкость и прим для изготовления различных инструментов: режущие, измерительные. Обычно это эвтектоидные или легированные стали, структура кот после закалки и низкого отпуска представляет собой М и избыточные карбиды. Для инструментов требующих повышенной вязкости применяют доэвтектоидные стали, кот после закалки подвергаются отпуску при более высоких tс получением структуры троостита или сорбита. Одна из главных характеристик - теплостойкость, т.е. способность сохранять высокую твёрдость при нагревании или сохранять устойчивость против отпуска при нагреве в процессе работы. Делятся на 3 группы: 1) углеродистые и легированные стали, содержащие небольшое кол-во легированных элементов и не обладающих теплостойкостью до 200⁰ (У7…У13, 9ХС); 2) легированные стали, содержащие 0,6-0,7% С, 4-18% Cr, среднетеплостойкие, работают до 400-500⁰ (Х12, Х12М, 5ХНМ); 3) теплостойкие стали до 550-650⁰. Это высоколегированные стали, содержащие Cr, ванадий, вольфрам, Mn, Co.

44. Магниевые деформируемые сплавы в основном применяют в виде прутков и фасонных профилей для изготовления деталей горячей штамповкой. Для улучшения их пластичности обработку давлением проводят при (350…450)С, т.к. гексагональная решётка Mg затрудняет их деформацию при комнатной t. Из магниевых сплавов изготовляют кованные и штампованные детали сложной формы, такие как крыльчатки и жалюзи капота самолёта, автомобильные диски. Наиболее прочными деформируемыми сплавами явл сплавы Mg с Al (МА5) и Mg с Zn, дополнительно легированных цирконием (Ма14), кадмием и др элементами. Al и Zn явл эффективными упрочнителями твёрдого р-ра. Но их концентрация не должна превышать 10 и 6% соответственно. При большем содержании этих элементов пластичность резко . Появление при старении в структуре упрочняющих фаз Mg₄Al₃ и MgZn₂ о дополнительное упрочнение. Цирконий измельчает зерно, кадмий и редкоземельные элементы одновременно  и прочность, и пластичность. Сплав МА1, содержащий 2% Mn без др компонентов хар-ся высокой пластичностью и применяется как листовой материал. Самыми лёгкими конструкционными материалами явл сплавы Mg с Li (МА18, МА21). Магниеволитиевые сплавы обладают повышенной пластичностью и ударной вязкостью и могут обрабатываться давлением в холодном состоянии. Эти сплавы хорошо свариваются и имеют удовл коррозионную стойкость.

45. Магниевые литейные сплавы по хим и фазовому составу близки к деформируемым. По сравнению с деформируемыми литые детали позволяют существенно экономит М. Высокая точность размеров и хорошее кач-во поверхности позволяют практически исключить операции механич обработки. «-» литейных магниевых сплавов явл более низкие механич св-ва из-за грубозернистой структуры и усадочной пористости, связанной со сравнительно широким интервалом кристаллизации. Для  прочности и модифицирования вводят Ca и цирконий. Дополнительное легирование кадмием  уровень механич и технич св-в. Наиболее распространённым магниевым литейным сплавом явл МЛ5, характеризующийся хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к пористости и хорошей обрабатываемостью резанием. Отливки из этого сплава получают литьём в землю, в металлич формы и под давлением. Он идёт на изготовление крупногабаритных отливок картеров двигателей, корпусов приборов, насосов, коробок передач для а/м и самолётов. Для  массы деталей используют магниевые сплавы, легированные 12…13% Li. Их жидкотекучесть находится на уровне сплава МЛ5. Сплавы Mg-Li не имеют склонности к образованию горячих трещин. При плавке и рафинировании М защищается от атмосферы специальным флюсом, состоящим из LiCl и LiF.

46. Бериллиевые сплавы. Главная сложность при легировании Ве состоит в малых размерах его атомов, в рез-те чего большинство элементов при растворении сильно искажают крист решётку, сообщая сплаву повышенную хрупкость. Легирование возможно тлк теми элементами, кот образуют с Ве механич смеси с min взаимной растворимостью. Гл недостаток Ве, заключающийся в ударной вязкости и хладноломкости, может быть преодолён использованием сплавов с Al. В таких сплавах эвтектического типа тв частицы Ве равномерно распределены в пластичной алюминиевой матрице. Сплавы содержат 24…43% Al, остальное – Ве. Сплавы Ве-Al имеют структуру, состоящей из мягкой пластичной эвтектики и твёрдых хрупких включений первичного Ве. Эти сплавы сочетают высокую жёсткость, прочность и малую плотность, характерные для Ве, с пластичностью Al. Благодаря пластичности матрицы  концентрация напряжений на у частиц бериллиевой фазы и  опасность образования трещин, что позволяет использовать сплавы в условиях более сложного напряжённого состояния. Для получения Be-Al сплавов используют методы порошковой металлургии. Деформацию о выдавливанием с последующей ковкой и штамповкой в оболочках. Для  прочности сплавы Be-Al дополнительно легируют Mg или Ag – элементами, растворимыми в алюминиевой фазе. В этом случае матрица представляет собой более прочный и вязкий сплав Al-Mg или Al-Ag. Пластичную матрицу можно получить, используя композицию Be-Ag, содержащую до 60% Ag. Max пластичность имеет Ве высокой чистоты. Широкое распространение получили сплавы Сu с 2…5% Ве – бериллиевые бронзы. Бериллиевые бронзы обладают высокими упругими св-ми. Их используют для изготовления пружин, сохраняющих упругость в широких интервалах t. Они хорошо сопротивляются усталости и коррозии. Бериллиевые бронзы немагнитны и не искрят при ударе. Из них изготавливают инструменты для работы во взрывоопасных средах – в шахтах, на газовых заводах, где нельзя использовать обычные стали.

47. Алюминий и его сплавы. Al и его сплавы – первые конструкционные М, кот были использованы в самолётостроении. Сплавы Al применяют в строительных конструкциях, судостроении, ж/д и автотранспорте, летательных аппаратах, нефтяном и химическом машиностроении, электротехнике и т.д. Из сплавов Al изготавливают детали холодильного и криогенного оборудования, в т.ч. используемого в космосе. С момента разработки современного способа производства Al электролизом криолитно-глинозёмного расплава его производство , а цена его начала резко . Al кристаллизуется в КЦК решётке, не имеет полиморфных превращений, обладает малой плотностью, низкой t_ПЛ=660С, высокой тепло- и электропроводностью, низкой прочностью, высокой пластичностью. Хорошая коррозионная стойкость Аl обусловлена образованием на его поверхности тонкой, но плотной плёнки оксида Al₂O₃, предохраняющей М от дальнейшего окисления. Благодаря защитному действию плёнки Al имеет высокую коррозионную стойкость в атмосфере и в среде многих органических кислот. В едких щелочах Al быстро растворяется. Чем  примесей содержит Al, тем  его коррозионная стойкость. Al хорошо деформируется и сваривается, но плохо обрабатывается резанием. Из него прокаткой можно получать тонкую фольгу, применяемую в качестве оберточного материала.

Из-за низкой прочности технический Al применяется для изготовления малонагруженных элементов конструкций. Широкое применение в качестве конструкционных материалов имеют сплавы на основе Al. Все Al-ые сплавы можно разделить на 3 группы: а) деформируемые, предназначенные для получения поковок, штамповок, проката, труб; 2) литейные сплавы; 3) сплавы, получаемые методом порошковой металлургии. Основными легирующими элементами в деформируемых Al-ых сплавах явл Cu, Zn, Mg, Mn. Const примесями в Al явл Fe и Si. Обе примеси практически нерастворимы в Al. При одновременном их присутствии появл новая фаза тройного химического соединения Al-Fe-Si. Это соединение выделяется по границам зёрен и снижает пластичность Аl. Предельное содержание примесей Fe и Si в деформируемых Al-ых сплавах должно составлять не <0,5%. Al-ые сплавы маркируются буквами или условными №. Часто за условным № дают обозначения, характеризующие состояние сплава: М – мягкий, Т – термически обработанный, Н – нагартованный. Al-ые сплавы по технологическим свойствам подразделяются на деформируемые и литейный сплавы. Деформируемые сплавы бывают двух типов: не упрочняемые термической обработкой (содержание легирующих элементов < предела насыщения твёрдого раствора при комнатной t) и упрочняемые термической обработкой (содержание легирующих элементов > их равновесной концентрации).

48. Алюминиевые деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой, имеют сравнительно низкую прочность, но более высокую пластичность и коррозионную стойкость. Их применяют в отожжённом состоянии или упрочняют с помощью холодной пластической деформации. К таким сплавам относятся сплавы типа АМц (система Al-Mn) и типа АМг (система Al-Mg). Эти сплавы хорошо обрабатываются давлением и свариваются. Из них изготавливают изделия, получаемые глубокой вытяжкой из листового материала. Благодаря меньшей  и достаточной прочности чаще всего применяют Al-Mg сплавы.

49. Дуралюмины – наиболее распространённые деформируемые алюминиевые сплавы. Они содержат: (2,5…5)% Cu, (0,4…1,8)% Mg, (0,4…0,9)% Mn. Cu и Mg вводят в сплав для его упрочнения, Mn усиливает упрочняющий эффект и  его коррозионную стойкость. Наибольшее упрочнение достигается после старения. Достоинства дуралюминов: высокая удельная прочность, благодаря чему они относятся к числу широко применяемых материалов в самолетостроении, для изготовления лопастей воздушных винтов, тяг управления и др. Дуралюмины используют во многих отраслях техники. Их применяют для кузовов грузовых а/м, для строительных конструкций, в пищевой и холодильной промышленности для изготовления ёмкостей, тестомесильных аппаратов, сепараторов, трубопроводов и т.д. Дуралюмины имеют пониженную коррозионную стойкость. Для её  листы дуралюмина плакируют, т.е. покрывают слоем чистого Al и производят совместную прокатку листов. Al, толщина кот составляет (2…5)%, сваривается с основным М и защищает его от коррозии. Для  коррозионной стойкости деталей из дуралюмина их подвергают анодной поляризации в 10%-м р-ре Н₂SO₄. Выделяющийся О₂ способствует образованию на поверхности дюралюминиевой детали оксидной плёнки, предохраняющей её от окисления.

50. Алюминиевые ковочные и высокопрочные сплавы. Высокопрочные алюминиевые сплавы марок Д16 (Al-Cu-Mg) и В95 (Al-Zn-Mg-Cu) используются в авиастроении. Повышению их трещиностойкости способствовало  предельного содержания вредных примесей Fe и Si от 0,5 до 0,15 и 0,1% соответственно. Долговечность (количество циклов до разрушения)  от 100 до 165 циклов, а  роста трещины  с 6 до 2,5 мм/кцикл. Дальнейшее  чистоты сплавов представляет сложности как по техническим, так и по экономическим соображениям. Дальнейшее  ресурса высокопрочных алюминиевых сплавов может быть достигнуто совместным легированием малыми добавками скандия и циркония.

51. Алюминиевые литейные сплавы. Литейные сплавы должны обладать высокой жидкотекучестью, малой склонностью к образованию горячих трещин и пористости. Для обеспечения высокого уровня литейных свойств необходим min эффективный интервал кристаллизации. Наиболее высокие литейные св-ва имеют сплавы с эвтектической структурой. Наиболее распространёнными литейными сплавами явл сплавы Al с высоким содержанием Si (>5%), называемые силуминами. На рис 23.6 стр 504!!! Показана левая часть диаграммы состояния Al – Si. Силумины имеют состав, близкий к эвтектическому  обл высокими литейными свойствами. Широкое распространение получил силумин марки АК12 (АЛ2),, содержащий (10…13)% Si, обладающий высокой коррозионной стойкостью. Его структура состоит из -твёрдого р-ра и эвтектики +Si. Прочность силумина невысока. При более высоких требованиях к прочностным свойствам применяют доэвтектические силумины с (4…10)% Si и добавками небольших количеств Zn, Cu, Mg, Mn. С целью получения беспористых высококачественных отливок на заводах авиационной металлургии используют метод кристаллизации под давлением. Кроме силуминов применяют литейные сплавы, легированные Cu и Mg. Они имеют худшие литейные св-ва, но более высокие механический хар-ки, в том числе при t. Эти сплавы могут подвергаться ТО. Для измельчения зерна и улучшения механич св-в литейные алюминиевые сплавы подвергают модифицированию. В качестве модификаторов применяют смеси солей NaF и NaCl в количестве 2…3% от массы сплава. После модифицирования прочность силуминов  на 25%, а относительное удлинение – в 2 раза.

52. Технический Ti. Свойства и применение. Классификация. Ti-ые сплавы. Ti – серебристо белый М. Ti свойственен t-ый полиморфизм: до 880С – ГПУ решётка, выше 880С – ОЦК решётка. Механич св-ва Ti существенно зависят от чистоты М. Различают примеси внедрения – О₂, N₂, Н₂ и примеси замещения - Fe и кремний. Примеси  прочность, но одновременно резко  пластичность, причём наиболее сильное «-» влияние оказывают примеси внедрения, особенно газы. При  t от комнатной до криогенных прочностные св-ва  при сохранении высокого уровня пластичности. Ti относится к числу химически активных М, но обл высокой коррозионной стойкостью, т.к. на его поверхности образуется защитная пленка TiO₂. Оксидная плёнка на Ti возникает при окислении на воздухе, анодном окислении и самопассивации. Толщина оксидной Аленки после длительного пребывания на воздухе  5-6мм. Благодаря оксидной плёнке Ti и его сплавы не корродируют в атмосфере, пресной и морской Н₂О, устойчивы против коррозии. Сплавы Ti классифицируют по нескольким признакам: 1) по хим составу: технический Ti и сплавы на основе Ti; 2) по структуре: Ti-сплавы; псевдо Ti-сплавы; (+)Ti-сплавы; псевдо (+)Ti-сплавы и псевдо Ti-сплавы; 3) по технологии изготовления: деформируемые и литейные; 4) по способности упрочняться с помощью термической обработки: упрочняемые и неупрочняемые. Технический Ti. В зависимости от содержания примесей различают 2 марки технического Ti: ВТ1-00 (примесей<0,398%) и ВТ1-0 (<0,55%). Механич св-ва технического Ti сильно зависят от содержания примесей, особенно от Н₂, О₂, N₂ и С. Они образуют сTi тв р-ры внедрения и промежуточные фазы (гидриды оксидов, нитриды, карбиды). Небольшие кол-ва С, О₂ и N₂  твёрдость, lim прочности, lim текучести, но это приводит к резкому  пластичности, коррозионной стойкости и ухудшению свариваемости  содержание этих элементов ограничивается сотыми и тысячными долями %. Самая вредная примесь в Ti – Н₂. Присутствие даже в незначительных количествах Н₂ выделяется по границам зёрен в виде тонких хрупких пластин гидридов  происходит охрупчивание, теряется надёжность. Обычно в техническом Ti допустимое содержание Н₂ (0,008…0,012)%. Технический Ti хорошо обрабатывается давлением, хорошо сваривается аргонодуговой и точечной сваркой, но Ti плохо обрабатывается резанием. Изготавливают п/ф в виде листов, труб, проволоки, паковок.