- •8. Типы структурных составляющих, присутствующие в металлических сплавах.
- •29. Классификация видов термической обработки, их связь с диаграммами состояния.
- •30. Структурные превращения при термообработке стали и их классификация. Виды термообработки стали.
- •31. Превращение в стали при нагреве. Образование и рост аустенитного зерна.
- •32. Превращения в стали при охлаждении. Диаграмма изотермического превращения аустенита.
- •33. Мартенситное превращение и его особенности.
- •34. Превращение при отпуске закаленной стали.
- •35. Термомеханическая обработка стали.
- •36. Способы и параметры закалки стали. Прокаливаемость и закаливаемость. Поверхностная закалка сталей.
- •37. Отжиг и нормализация стали, их назначение и способы осуществления. Дефекты, возникающие при термообработке стали, их причины и методы устранения.
- •40. Классификация и маркировка легированных сталей.
- •41. Цементируемые и улучшаемые машиностроительные конструкционные стали, их термообработка, свойства и применение.
- •42. Рессорно-пружинные, шарикоподшипниковые стали, их термообработка, свойства и применение.
- •43. Инструментальные некрасностойкие стали для изготовления режущего инструмента, их термообработка и свойства.
- •44. Быстрорежущие стали. Твёрдые сплавы.
- •45. Инструментальные стали для оснастки холодного и горячего деформирования металлов, их термическая и химико-термическая обработка, структура и свойства.
- •46. Жаропрочные, жаростойкие и нержавеющие стали, их термообработка, свойства и применение.
- •47. Высокопрочные мартеситно-стареющие стали, их термообработка, свойства и применение.
- •48. Сплавы с заданными значениями тепловых коэффициентов расширения и модуля упругости.
- •49. Магнитотвёрдые, магнитомягкие, немагнитые материалы.
- •50. Алюминий и его сплавы, литейные и деформируемые алюминиевые сплавы, их назначение, термообработка и свойства.
- •51. Медь и её сплавы. Латуни, бронзы, их свойства, маркировка и области применения.
- •52. Цинк, свинец, олово, магний, их использование в промышленных сплавах.
- •53. Тугоплавкие металлы и сплавы на их основе.
- •54. Полимерные материалы (пластмассы).
- •55. Резиновые материалы.
- •56. Силикатные материалы.
8. Типы структурных составляющих, присутствующие в металлических сплавах.
Сплав – материал, полученный сплавлением двух или нескольких материалов.
Структурные составляющие:
1) В сплавах присутствуют механичекие смеси чистых компонентов.
2) Могут образовываться твёрдые растворы.
3) Химсоединения.
4) Промежуточные фазы. Присущи признаки, характерные как для твёрдых растворов, так и для их соединений.
Т вёрдые растворы бывают замещения и внедрения, ограниченные и неограниченные.
Т ри условия образования неограниченных твёрдых растворов:
1) необходимо, чтобы были одинаковые или похожие кристаллические решётки
2) одинаковые атомные размеры
3) одинаковая химическая природа.
Для твёрдых растворов расположение атомов в кристаллической решётке произвольное. Кристаллическая решётка не меняется.
Признаки химсоединений:
1) строго определённое соотношение между атомами
2) атомы расположены в строго определённых местах кристаллической решётки
3) исходный элемент и химсоединение имеют разные кристаллические решётки.
Если эти признаки в полном объёме не соблюдаются, то это – промежуточная фаза. У промежуточных фаз единственным постоянным признаком является строго определённое соотношение атомов.
29. Классификация видов термической обработки, их связь с диаграммами состояния.
По классификации Бочвара выделяют 4 основных вида термообработки:
1) Отжиг 1-ого рода
2) Отжиг 2-ого рода
3) Закалка
4) Отпуск
Дополнительно:
1) Химико-термическая обработка
2) Термомеханическая обработка.
Отжиг 1-ого рода осуществляется путем нагрева сплава до температуры ниже температуры фазовых превращений в твёрдом состоянии в соответствии с диаграммой состояния с последующей выдержкой и медленным охлаждением (чаще вместе с печью). Рекристаллизационный отжиг обеспечивает снятие наклепа.
После отжига уменьшается твердость, прочность, увеличивается пластичность, вязкость.
tрекр.=tплавл.
Применяется для снятия внутреннего напряжения в отливках после неравномерного охлаждения при затвердевании. Если не сделать отжиг для некоторых отливок, то могут возникнуть трещины.
Отжиг 2-ого рода осуществляется путем нагрева выше температуры фазовых превращений в твердом состоянии с последующей выдержкой и медленным охлаждением. Проводят для измельчения зерна, уменьшается твердость, прочность, повышается вязкость, уменьшается внутреннее напряжение.
Закалка: нагрев как в отжиге 2-ого рода, выдержка и резкое охлаждение. Цель закалки: повысить твердость и прочность (в большинстве случаев) стальных деталей. В результате закалки формируется структура, которая существенно отличается от структуры в диаграмме состояния при комнатной температуре.
Отпуск проводится непосредственно после закалки, связан с нагревом закаленного изделия до температуры ниже температуры фазовых превращений. При отпуске происходят структурные изменения, при которых структура приближается к той, которая должна быть в диаграмме состояния при комнатной температуре. После отпуска твердость и прочность снижается (в отличие от закалки). Есть варианты, когда после закалки не происходит увеличение твердости и прочности, тогда увеличение твердости и прочности может происходить после отпуска (старение).
Химико-термическая обработка осуществляется путем диффузионного насыщения поверхностного слоя детали различными элементами при определенной температуре.
Название химико-термической обработки зависит от элемента:
1) Азотирование
2) Силицирование
3) Цементация (углерод)
4) Борирование
5) Хромирование
6) Алитирование (аллюминирование).
Применяют 2-3-элементное насыщение, например, цианирование (C, N).
Цель химико-термической обработки: получить в поверхностных слоях повышенных показателей свойств за счет структурных изменений (повышение износостойкости, коррозионная стойкость, повышение окалиностойкость (сопротивление температурному окислению) или жаростойкость).
Химико-термическая обработка, возможно, если диффундирующие элементы образут с элементами сплава твердый раствор или химическое соединение.
Термомеханическая обработка сочетает пластическую деформацию и закалку.
П
2
1
ри закалке и деформации повышается твердость и прочность. А сочетание повышает прочность в большей степени.
1
2
3
1) Из основных видов: отжиг 1-ого рода. Отжиг 2-ого рода нельзя выполнить, так как нет фазовых превращений в твердом состоянии. Закалка также неосуществима. Доп. Виды: термомеханическая обработка не осуществляется (т.к. не осуществляется закалка), химико-термическая обработка в системе элементов АВ осуществляется.
2) Основные виды: отжиг 1-ого рода. Химико-термическую обработку осуществлять нельзя.
3) Все виды термообработки осуществимы для большинства сплавов, кроме 1 и 2. Для остальных сплавов есть фазовые превращения в твердом состоянии.