- •Кристаллизация металлов. Термодинамические основы фазовых превращений. Механизм и закономерности кристаллизации металлов.
- •Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов. Характеристика.
- •Стали для измерительного инструмента.
- •Факторы, влияющие на процесс кристаллизации. Величина зерна. Условия получения мелкозернистой структуры. Строение металлического слитка.
- •Процессы при структурообразовании железоуглеродистых сплавов. Полиморфизм железа. Эвтектическое и эвтектоидное превращение.
- •Легированные инструментальные стали.
- •Влияние дефектов, на свойства металлов. Напряжения I, II и III рода.
- •Структуры железоуглеродистых сплавов. «Чугунный» участок диаграммы железо-цементит.
- •Требования к инструментальным сталям и сплавам. Стали для режущего инструмента. Углеродистые инструментальные стали.
- •Строение реальных кристаллов. Виды дефектов.
- •Структуры железоуглеродистых сплавов. «Стальной» участок диаграммы железо-цементит.
- •Быстрорежущие стали, их термообработка, свойства, применение.
- •Полиморфные и магнитные превращения в металлах.
- •Серые чугун. Строение, свойства, маркировка и применение
- •Цинк, олово, свинец и их сплавы.
- •1.Полиморфные и магнитные превращения в металлах.
- •2.Влияние углерода и примесей на свойства сталей.
- •3. Штамповые стали для горячего и холодного деформирования металлов. Примеры
- •1.Понятие об изотропии и анизотропии.
- •2.Назначение легирующих элементов. Распределение легирующих элементов в стали.
- •3. Твердые сплавы. Строение, свойства, марки, применение.
- •1.Типы химических связей в кристаллах.
- •2.Классификация и маркировка сталей.
- •3. Нержавеющие хромистые и хромоникелевые стали.
- •1.Понятие о сплавах. Фаза, компонент, система, правила фаз. Характер взаимодействия компонентов.
- •2.Чугуны. Диаграмма состояния железо – графит. Процесс графитизации.
- •3.Шарикоподшипниковые стали. Автоматные стали. Стали для изделий, работающих при низких температурах
- •1.Кристаллическое строение металлов. Типы решеток.
- •2. Строение, свойства, классификация и маркировка серых чугунов. Влияние состава чугуна на процесс графитизации. Влияние графита на свойства.
- •3. Понятие жаропрочности и жаростойкости. Ползучесть металлов. Жаропрочность, жаропрочные стали и сплавы. Классификация Билет 11
- •Вопрос 1:.Методы исследования металлов: структурные и физические
- •Вопрос2:
- •Вопрос3:
- •Билет 12
- •Вопрос 1:
- •Вопрос 2:
- •Вопрос 3:
- •Билет 13
- •Вопрос1:
- •Вопрос2:
- •Вопрос3:
- •Билет14
- •Вопрос1:
- •Вопрос2:
- •Вопрос3:
- •Билет15
- •Вопрос1:
- •Вопрос2:
- •Вопрос3:
- •1.Конструкционная прочность материалов
- •Основы теории термической обработки.
- •1.. Диаграмма состояния железо-цементит.
Билет № 1
Сталь 30: углеродистая сталь с содержанием углерода 0,3%. Применение: винты, шайбы, валы.
У8А: углеродистая инструментальная сталь с содержанием углерода 0,8%, А – высококачественная. Применение: молоток, зубило.
БрА5: бронза содержащая 5% алюминия. Применение: трубы, монеты, проволка.
Кристаллизация металлов. Термодинамические основы фазовых превращений. Механизм и закономерности кристаллизации металлов.
При переходе метала из жидкого состояния в кристаллическое образуются кристаллы, этот процесс называется кристаллизацией. Происходит процесс зарождения центров кристаллизации и последующий рост кристалла, с закономерным распространением атомов в пространстве. Сначала кристаллы имеют правильную форму, но по мере столкновения и срастания с другими кристаллами форма нарушается. Рост продолжается в направлениях, где есть свободный доступ питающей среды. Размеры образовавшихся кристаллов зависят от соотношения числа образовавшихся центров кристаллизации и скорости роста кристаллов при температуре кристаллизации. Число центров кристаллизации и скорость роста кристаллов зависят от степени переохлаждения.
Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов. Характеристика.
Компонентами железоуглеродистых сплавов является железо, углерод и цементит. Жидкая фаза – в жидком состоянии железо растворяет углерод в разных пропорциях с образованием однородной жидкой фазы. Феррит – твёрдый раствор внедрения углерода в железо(мягкий, пластичен и магнитен) ОЦК решетка. Аустенит – твёрдый раствор внедрение углерода в железо с ГЦК решеткой (немного твёрже феррита, пластичен, парамагнитен). Цементит – химическое соединение железа с углеродом (6,63% углерода). Цементит имеет высокую твёрдость и низкую пластичность. Бывают первичный, вторичный и третичный цементиты. Первичный выделяется из жидкой фазы в виде крупных пластинчатых кристаллов. Вторичный – из аустенита и располагается в виде сетки вокруг зерен аустенита. Третичный – из феррита, в виде маленьких зерен, располагается возле ферритных зерен.
Стали для измерительного инструмента.
Стали для измерительного инструмента обладают высокой твёрдостью, износостойкостью, должны сохранять постоянный размер и форму. Чаще всего для изготовления измерительного инструмента используют высокоуглеродистые стали.
Билет № 2
15Х: Конструкционная легированная сталь, содержание углерода 0,15%, легирующий элемент – Хром, содержание хрома менее 1.5%. Применение: шестерня, труба.
У8:Инструментальная углеродистая сталь, содержание углерода 0,8%. Применение: фреза, зенковка, дисковая пила.
АЛ6: Алюминий литейный, содержание кремния 0.6%. Применение: фасонные отливки.
Факторы, влияющие на процесс кристаллизации. Величина зерна. Условия получения мелкозернистой структуры. Строение металлического слитка.
На кристаллизацию влияют время и температура. Охлаждение металла в жидком состоянии сопровождается плавным понижением температуры. При кристаллизации выделяется теплота. По окончании кристаллизации, температура снова начинает снижаться и твердое кристаллическое вещество охлаждается. По мере развития процесса кристаллизации в нем участвует все большее и большее число зёрен. Поэтому процесс вначале ускоряется, пока в какой-то момент взаимное столкновение растущих зёрен не начинает заметно препятствовать их росту; рост кристаллов замедляется. Тем более, что и жидкости, в которой образуются новые зёрна, становится все меньше. Величина зерна зависит от скорости охлаждения. Условия получения мелкозернистой структуры: максимальное число центров кристаллизации и малая скорость роста кристаллов. У поверхности слитка, в результате большой скорости охлаждения образуется тонкий слой мелких равноосных кристаллов, затем по мере удаления от поверхности образуются зона удлиненных дендритных кристаллов по направлению отвода тепла, т.е. перпендикулярно стенкам изложницы. В случае медленного охлаждения могут образоваться в середине слитка равноосные зерна с дендритной структурой