- •Введение.
- •1. Цели и задачи предмета «Материаловедение и ткм».
- •2. Связь предмета «Материаловедение и ткм» с другими предметами.
- •3. Роль отечественных и зарубежных учёных в развитии материаловедения как науки.
- •Основные задачи курса:
- •Раздел 1. Основы металловедения.
- •Тема 1. Строение и свойства металлов.
- •Тема 2. Механические свойства металлов
- •Тема 3. Основы теории сплавов
- •1. Понятие о сплаве, компоненте, фазе, системе.
- •2. Структурные составляющие при кристаллизации сплавов: твердые растворы, химические соединения, механические смеси.
- •3.Диаграммы состояния двойных сплавов. Критические точки и линии.
- •Тема 4 . Железоуглеродистые сплавы. Диаграмма состояния «железо-цементит».
- •1.Диаграмма состояния системы «железо-цементит» в упрощенном виде.
- •2.Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.
- •3.Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны.
- •Темы 5. Производство чугуна и стали.
- •Тема. Производство алюминия и меди, титана и магния. (самостоятельное изучение)
- •Тема 6. Чугуны и углеродистые стали, их свойства, маркировка и область применения.
- •Тема 7. Легирование сталей и чугунов
- •1. Общие сведения о легированных сталях. Легирование сталей, их классификация и маркировка.
- •2. Область применения легированных сталей.
- •3. Легирование чугунов, их маркировка и область применения.
- •2. Конструкционные легированные стали (гост 4543–71).
- •Тема 8. Сплавы цветных металлов, их маркировка и область применения.
- •2. Алюминий и его сплавы.
- •3. Магниевые и титановые сплавы.
- •Тема 9. Коррозия металлов, её виды. Металлокерамические твёрдые сплавы.
- •(Самостоятельное изучение)
- •1. Превращения при нагревании стали.
- •2. Диаграмма изотермического превращения аустенита.
- •3. Структуры, получаемые при различных скоростях охлаждения.
- •Тема 10. Термическая и химико-термическая обработка.
- •1. Отжиг и нормализация стали.
- •2. Термообработка. Закалка. Виды закалки. Отпуск, его виды.
- •Тема 11. Литейное производство. Литьё в разовые формы.
- •1. Сущность и назначение литейного производства. Модельный комплект, его назначение и состав.
- •2. Требования к стержневым и формовочным смесям, их состав.
- •3. Основные сведения об изготовлении литейной формы.
- •Тема 12. Специальные методы литья.
- •Тема 13. Обработка металлов давлением, её виды. Прокатка.
- •Тема 14. Прессование и волочение.
- •Тема 15. Сварка и резка металлов. Электродуговая сварка, применяемое оборудование.
- •Тема 16. Специальные способы сварки.
- •1. Электроконтактная сварка, ее виды и области применения.
- •2. Общие сведения об автоматической сварке под слоем флюса, в среде защитных газов, электрошлаковой сварке.
- •3. Сварка трением, холодная сварка, ультразвуковая, плазменная, лазерная сварка, сварка электронным лучем.
- •Тема 17. Газовая сварка и резка металлов.
- •1. Сущность газовой сварки, применяемые материалы.
- •2. Оборудование и принадлежности для газовой сварки и резки.
- •3. Технология газовой сварки и резки.
- •3. Оборудование и аппаратура для газовой сварки и резки
- •Тема . Методы контроля сварных соединений. ( на самостоятельное изучение).
- •Тема 18. Пайка металлов и сплавов.
- •Тема. Основы слесарной обработки. (самостоятельное изучение)
- •1. Рабочее место слесаря.
- •2. Разметка.
- •3. Основные виды слесарных операций.
- •3. Основные виды слесарных операций.
- •Тема 19. Обработка резанием. Основы теории резания.
- •Тема 20. Сверлильные и расточные станки.
- •Тема 21. Строгальные, долбёжные и шлифовальные станки.
- •Тема 22. Электрические методы обработки изделий.
- •2. Понятие об анодно-механическом и электроконтактном способах обработки.
- •3. Ультразвуковая обработка материалов.
- •4. Лазерная и электронно - лучевая обработка.
- •Тема 23. Древесные материалы и пластические массы.
- •4. Способы получения изделий из пластмасс
- •Тема. Лакокрасочные и клеевые материалы. (самостоятельное изучение)
- •Тема 24. Резиновые и прокладочные материалы
- •Тема 25. Проводниковые материалы.
- •1. Классификация и основные свойства проводниковых материалов.
- •2. Материалы высокой проводимости.
- •3. Сверхпроводники и криопроводники.
Тема 8. Сплавы цветных металлов, их маркировка и область применения.
Вопросы:
1. Сплавы на медной основе – латуни и бронзы.
2. Алюминиевые сплавы – силумины и дюралюмины.
3. Магниевые и титановые сплавы.
4. Антифрикционные сплавы, их маркировка и область применения
1. Сплавы на медной основе.
Латунь – это сплав меди с цинком, содержащий до 45% цинка. Латуни бывают простые – сплав только меди и цинка, а также специальные, в состав которых входят олово, свинец, никель, марганец и другие элементы для придания сплавам высоких коррозионных свойств, хорошей обрабатываемости резанием, повышенной твердости и прочности.
Простые латуни маркируют буквой Л и двухзначными цифрами, указывающими процент содержания меди. В специальных латунях за буквой Л следуют буквенное обозначение основных легирующих элементов и цифры, соответствующие содержанию меди и этих элементов. Легирующие элементы в латунях и бронзах обозначают буквами русского алфавита: О – олово, С – свинец, Ф – фосфор, Н – никель, Мц - марганец; Ж – железо, К – кремний, А – алюминий, Ц – цинк, Б – бериллий, Мш – мышьяк и т. д. Например, марка Л90 обозначает латунь с содержанием 90% Сu, остальные 10% - Zn; марка ЛС59-1 содержит 59% Сu, 1% РЬ и остальное –цинк.
Область применения латуней:
-ЛС59-1, ЛС74-3, ЛС64-2 – детали, получаемые горячей штамповкой с последующей обработкой резанием;
-ЛО70-1 и ЛО62-1 – детали в морском судостроении;
- ЛН65-5 – вкладыши подшипников;
- ЛА67-2,5, ЛАЖ60-1-2, ЛКС80-3-3 – литые вкладышей подшипников, втулки
Бронза – это сплав меди с оловом, свинцом, никелем, в том числе и с цинком.
Бронзы обладают высокими механическими и антифрикционными свойствами, коррозионной устойчивостью, хорошими литейными свойствами и обрабатываемостью резанием. Маркируют бронзы буквами Бр, следующие буквы указывают на элементы, входящие в состав бронзы, а цифры показывают процентное содержание данных элементов. Например, деформируемые бронзы маркируются: марка Бр. ОФ4-0,25 обозначает оловянную бронзу, содержащую 4% Sn, 0,25% РЬ и остальное – медь.
Область применения бронз:
-Бр. А5, Бр. А7, Бр. АЖ 9-4, Бр. АЖН 10-4-4, Бр. АЖМц 10-3-1,5 – втулки, фланцы, шестерни, работающие при температурах 400...500 °С;
-Бр.КН1-3, Бр.КМц 3-1 – пружины и пружинящие детали, работающие при температурах до 250 °С;
- Бр.Б2 – мембраны, пружины;
-Бр.С30 – вкладыши подшипников скольжения.
2. Алюминий и его сплавы.
Сплавы, полученные на основе системы А1 – Si (АЛ2, АЛ4, АЛ9), называют силуминами. Они содержат от 6 до 13% Si. Данные сплавы применяют для изготовления деталей сложной конфигурации и средней нагруженности.
К сплавам, упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системы А1 – Сu – Мg, называемые дюралюминами. Упрочняют их закалкой с последующим старением.
Медь и магний – основные элементы в дюралюминах, которые сообщают сплавам высокие механические свойства после соответствующей термической обработки.
Все сплавы типа дюралюмина обозначают буквой Д и цифрами, которые показывают условный номер марки сплава. Например, Д1, Д16 (3,8...4,9% Сu, 1,2...1,8% Мg, 0,3...0,9% Мn, АI – остальное), которые применяют для изготовления лонжеронов самолетов, обшивки, силовых каркасов, строительных конструкций, кузовов грузовых автомобилей.
При закалке сплавы Д1 и Д16 нагревают до 495... 510 °С, а затем охлаждают в воде при 40 °С. После закалки следует старение, когда сплав выдерживают при комнатной температуре несколько суток (естественное старение) или в течение 10...24 ч при температуре 100... 190°С (искусственное старение).