- •Введение
- •Раздел1 Физико-химические основы материаловедения.
- •Тема1.1.Строение и кристаллизация металлов.
- •Анизотропия
- •Кристаллическое строение реальных кристаллов.
- •Аллотропия
- •Кристаллизация металлов
- •Модифицирование.
- •Методы металографического и физико-химического анализа металлов. Макроанализ.
- •Микроанализ.
- •Рентгеновский анализ.
- •Дефектоскопия.
- •Тема1.2Пластическая деформация и рекристаллизация.
- •Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла.
- •Тема1.3Механические свойства материалов.
- •Испытание на растяжение:
- •. Метод Бринелля:
- •Метод Роквелла
- •Метод Виккерса
- •Испытание на ударную вязкость.
- •Тема1.4Основные понятия о сплавах.
- •Диаграммы состояния двойных сплавов
- •Диаграммы состояния сплавов первого рода
- •Диаграмма состояния сплавов второго рода
- •Тема1.5 Основы металлургического производства. .Производство чугуна
- •Производств стали.
- •Конверторный способ:
- •Мартеновский способ:
- •Производство стали в электрических печах
- •Разливка стали и строение слитка
- •Тема1.6Железоуглеродистые сплавы. Диаграмма Fe- Fe3c.
- •Кристаллизация чугунов.
- •Кристаллизация сталей.
- •Тема1.6Углеродистые стали , чугуны. Чугуны
- •Серый чугун( гост 1412—79)
- •.Модифицированный чугун
- •Высокопрочный чугун(7293-85)
- •Ковкий чугун(1215-79)
- •Легированные чугуны
- •Углеростые стали. Классификация углеродистых сталей.
- •Влияние углерода и примесей на свойства стали.
- •Конструкционная сталь обыкновенного качества.(гост380-71)
- •Качественные углеродистые стали (гост 1050—74)
- •Рессорно-пружинная сталь(гост14959-79)
- •Автоматная сталь(гост1414-75)
- •Углеродистые инструментальные стали ( гост 1435—74)
- •Тема1.8 Термическая обработка.Стали и чугуна.
- •Превращения в стали при нагреве
- •Превращение переохлажденного аустенита
- •Превращения в закаленной стали при нагреве
- •Термическое и деформационное старение углеродистой стали
- •Нормализация
- •Закалка.
- •Способы закалки
- •. Отпуск
- •Старение
- •Обработка стали холодом
- •Термомеханическая обработка стали
- •Тема1.9 Химико – термическая обработка.
- •Цементация
- •3)Жидкостная цементация.
- •Азотирование
- •Сульфоцианирование
- •Диффузионная металлизация.
- •Алитирование
- •Хромирование
- •Силицирование
- •Борирование
- •Раздел 2Конструкционные и инструментальные материалы.
- •Тема2.1Общие свойства легированных сталей..
- •Классификация легированных сталей по структуре
- •1.Влияние легирующих элементов на аллотропические превращения в железе.
- •Влияние легирующих элементов на карбидную фазу.
- •Влияние легирующих элементов:
- •Тема2.2 Конструкционные стали. Конструкционные (строительные) низколегированные стали (гост 19281—73).
- •Конструкционные цементуемые (нитроцементуемые) стали (гост 4543—71)
- •Конструкционные улучшаемые стали(гост 4543—71).
- •Мартенситно-стареющие высокопрочные стали
- •Рессорно-пружинные стали (гост 14959—79);.
- •Шарикоподшипниковые стали(гост 801—78).
- •Износостойкая (аустенитная) сталь
- •Тема2.3Стали и сплавы с особыми свойствами. Коррозионностойкие.Нержавеющие стали. (гост 5632—72)
- •Жаропрочные и окалиностойкие стали. Жаропрочность.
- •Окалиностойкость (жаростойкость)
- •Жаропрочные и окалиностойкие стали
- •Клапанные стали(гост 5632—72)
- •Котлотурбинные стали
- •Жаропрочные стали и сплавы для газовых турбин
- •Никелевые жаропрочные сплавы
- •Дисперсно упрочненные никелевые жаропрочные сплавы
- •Сплавы с высоким электрическим сопротивлением(гост 12766—67)
- •Сплавы с особыми тепловыми и упругими свойствами
- •Магнитные стали и сплавы
- •Магнитно-твердые стали и сплавы
- •Тема2.4 Инструментальлые стали
- •Стали неглубокой прокаливаемости
- •Стали глубокой прокаливаемости
- •Быстрорежущие стали(гост 19265—73)
- •Штамповые стали
- •Теплостойкие штамповые стали
- •Стали для измерительных инструментов
- •Тема2.5Твердые сплавы (гост 3882—74) и свехтвердые режущие материалы.
- •Тема2.6 Цветные металлы и сплавы. Медь и ее сплавы.
- •Латуни(Гост 17711—80)
- •Алюминий и его сплавы
- •Классификация алюминиевых сплавов
- •Термическая обработка алюминиевых сплавов Отжиг
- •Закалка
- •Старение
- •Деформируемые не упрочняемые термической обработкой.
- •Литейные алюминиевые сплавы.
- •Магний и его сплавы. (гост804-72)
- •.Титан и его сплавы.
- •Термическая обработка титановых сплавов
- •Подшипниковые сплавы.
- •Тема2.7Коррозия металлов. Классификация и виды коррозии.
- •Защита металлов от коррозии.
- •Раздел3 Неметаллические материалы.
- •Тема3.1 Пластические массы.
- •Слоистые пластмассы
- •Термопластические полимерные материалы
- •Переработка пластмасс
- •Пенопласты
- •Тема3.2Резина, резинотехнические изделия. Исходное сырье. Каучук
- •Основные виды резины и их назначение
- •Тема3.3 Клеи,герметики,и лакокрасочные материалы. Виды лакокрасочных материалов
- •Радел 4 Порошковые и композиционные материалы,их получение.
- •Тема 4.1 Порошковая металлургия.
- •Тема4.2Композиционные материалы с полимерной матрицей.
- •Волокнистые композиционные материалы с полимерной матрицей
- •Углепласты.(карбоволокниты)
- •Углерод- углеродный материал.
- •Боропласты(бооволокниты).
- •Органоволокниты.
- •Дисперсно-упрочненные композиционные материалы
- •Тема4.3Композиционные материалы с металлической матрицей
Рессорно-пружинные стали (гост 14959—79);.
. Пружинные стали должны иметь высокий предел упругости (ауг]), высокое сопротивление разрушению (Sh) и усталости при пониженной пластичности сохранение в течение длительного времени упругих свойств
Пружинно-рессорные стали обычно содержат 0,5— 0,7 % С. Пружинные стали легируют кремнием.до2%. Задерживая распад мартенсита при отпуске и упрочняя феррит, кремний создает высокое значение предела упругости В промышленности используют кремнистые стали 50С255С2, 60С2А, 70С3А Недостаток— склонность их к обезуглероживанию, образованию поверхностных дефектов Дополнительное легированиеа кремнистых сталей Cr, Mn, W, Ni, V устоняет этот недостаток.
Стали 60С2ХФА и 60С2ВА, имеющие высокую прокаливаемость и хорошую прочность, применяют для крупных высоконагруженных пружин и рессор. Когда упругие элементы работают в условиях сильных динамических нагрузок, применяют сталь марки 60С2Н2А с никелем.
Для клапанных пружин 50ХФА — не склонная к перегреву и обезуглероживанию и обладающая большой устойчивостью к разупрочнению при отпуске.
Наиболее высокая упругая прочность достигается в результате закалке с 830—850С в масле (воде) и отпуску при 410—520 °С структура троостит отпуска НRC 42—48
Для повышения выносливости пружин и рессор широко применяют дробеструйную обработку. предел выносливости повышается в 1,5—2 раза.
Шарикоподшипниковые стали(гост 801—78).
Сталь для подшипников качения (кольца, шарики и ролики) должна иметь высокую прочность, износостойкость и высокий предел выносливости, так как детали подшипника воспринимают значительные знакопеременные нагрузки.
Маркировку : ШХ6, ШХ9, ШХ15 ,ШХ15СГ, ШХ - шарикоподшипниковая хромистая. Цифра показывает среднее содержание хрома в десятых долях процента, стали содержат С=1%
Мп и Si увеличивают прокаливаемость этой стали.Стали подвергают закалке с 830—860 °С в масле для получения структуры мартенсита с избыточными карбидами твердости HRC 62—65 (для стали ШХ15СГ с 820—840 °С при охлаждении в масле).
После закалки проводят низкий отпуск при 150— 165°С (ШХ15) или 165-175 °С (ШХ15СГ)., структура- мартенсит отпуска
Износостойкая (аустенитная) сталь
Для изготовления деталей, работающих на износ в условиях трения, скольжения и высоких давлений и ударов (например, траки некоторых гусеничных машин, щек дробилок, черпаков землечерпательных машин, скипов, крестовин железнодорожных и трамвайных путей и т д), применяют высокомарганцовистую аустенитную сталь 110Г13Л (1,0—1,5 % С; 11,0— 15,0 % Мп). Гадфильда.Структура стали 110Г13Л после литья — аустенит и избыточные карбиды (Мп, Fe)3 С, снижающие прочность и вязкость стали. Поэтому литые изделия закаливают с 1100°С в воде. При таком нагреве карбиды растворяются и сталь после закалки имеет марганцовистую аустенитную структуру.
. Такая сталь сильно упрочняется под влиянием холодной деформации.
Если детали работают в условиях значительных давлений и ударных нагрузок, вызывающих наклеп, то твердость и сопротивление стали износу повышаются.