10.Понятие о металлических сплавах, процесс кристаллизации металлов и сплавов

Все металлы имеют атомно-кристаллическое внутреннее строение. Это означает, что атомы металлов в пространстве располагаются в строго определённом порядке, образуя правильные геометрические формы -кристаллические решётки. Наиболее распространённой решёткой является кубическая, которую имеют железо, никель, титан и др. Разновидностями кубической решётки являются: гранецентрированная и объёмоцентрированная. Расстояние между смежными атомами в кристаллической решётке называется её параметром (периодом). Период решётки измеряется в нанометрах (1 нм = 10^-9 м). Многие металлы в зависимости от внешних условий (температура и давление) могут изменять тип кристаллической решётки или её параметр. Это явление наз. аллотропия (полиморфизм). Аллотропия используется при некоторых видах термической и химико-термической обработки. Кроме того, плотность атомов в решётке различная, поэтому свойства металлов в различных направлениях решётки будет различны, это явление (различие свойств в различных направлениях) наз. анизотропия. В жидком состоянии металлы могут неограниченно растворяться друг в друге, иметь ограниченную растворимость и вообще не растворяться. Переход металла из жидкого состояния в твердое наз. кристаллизацией. В обычных условиях центрами кристаллизации могут быть различные примеси, попадающие в металл в процессе выплавки. Вначале кристалл растет свободно и имеет правильную форму. Разветвленные кристаллы, образующиеся на ранней стадии, имеют древовидную форму и наз. дендритами. На более поздней стадии наблюдается столкновение и срастание растущих кристаллов, их правильная форма нарушается и их наз. кристаллитами. Металлы, в отличие от аморфных тел, кристаллизуются при одной постоянной температуре (критической).

11.Углеродистые стали, их классификация и маркировка

В наст.вр. металлургической пром-ю выплавляется около 2000 различных марок сталей и сплавов на основе железа. На долю углеродистых сталей приходится около 80% от общего объема выплавки. В сталях кроме железа присутствуют постоянные примеси. Свойства стали определяются количеством присутствующих в ней элементов, а также их взаимодействием с железом и углеродом. Стали можно классифицировать по различным признакам. По назначению стали делятся на: конструкционные; инструментальные. Конструкционные стали подразделяются на: стали конструкционные обыкновенного качества; стали качественные конструкционные. Стали конструкц. обыкновенного качества используются для изготовления прокатной металлопродукции (листовая сталь, трубы, уголки). Эти стали выплавляются по массовым технологиям. Их маркируют: Ст 1, Ст 2, Ст 5. Стали качественные конструкционные выплавляют, как правило, в электрических печах и используются для изготовления более ответственных деталей машин (шестерёнки, оси). Эти стали имеют пониженное содержание вредных примесей фосфора и серы. Они маркируются: Сталь 10, Сталь 15, Сталь 35, Сталь 40. При этом в марках этих сталей числа обозначают содержание углерода в сотых долях процента. Например: сталь 20 - 0,2 % углерода. Стали инструментальные используются для изготовления различных инструментов (свёрла, резцы, слесарный инструмент). Эти стали маркируют: У7, У10, У13. Числа в этих марках обозначают содержание углерода в десятых долях процента. Например: У13 - 1,3% углерода. По содержанию углерода стали подразделяют на: низкоуглеродистые ( до 0,3 % углерода); среднеуглеродистые (0,3-0,6 % углерода); высокоуглеродистые (более 0,7 % углерода). Инструментальные стали - высокоуглеродистые.