- •1.Металлы, особенности атомно-кристаллического строения.
- •2.Изотропия, анизотропия, аллотропия (полиморфные превращения) металлов.
- •3.Строение реальных кристаллов. Точечные, линейные дефекты. Дислокации: краевые, винтовые.
- •4.Кристаллизация металлов. Изменение свободной энергии в зависимости от температуры. Кривые охлаждения. Критические точки.
- •5.Механизм и закономерности кристаллизации металлов. Условия получения мелкозернистой структуры.
- •6. Изучение структуры металлов и сплавов. Определение химического состава. Физические методы исследования.
- •7.Физическая природа деформации металлов. Разрушение металлов.
- •Разрушение металлов.
- •8.Механические свойства металлов и сплавов. Способы определения их количественных характеристик.
- •9.Технологические и эксплуатационные свойства металлов и сплавов.
- •10.Влияние пластической деформации на структуру и свойства металлов: наклеп. Возврат, рекристаллизация.
- •11.Основные понятия теории сплавов. Особенности строения, кристаллизации и свойств сплавов.
- •12.Классификация сплавов твердых растворов. Диаграмма состояния сплава (д.С.С.).
- •13.Д.С.С. С неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
- •14.Д.С.С. С отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии.
- •15.Д.С.С.С ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
- •16.Связь между свойствами сплавов и типом д.С.С.
- •17.Диаграмма состояния железо - углерод (цементит). Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов.
- •18.Диаграмма состояния железо - углерод (цементит). Структуры железоуглеродистых сплавов: стали, чугуны.
- •19.Углеродистые стали. Классификация и маркировка углеродистых сталей.
- •20.Чугуны. Классификация и маркировка чугунов.
- •21.Чугуны. Процесс графитизации. Влияние графита на механические свойства чугунов.
- •22.Термическая обработка. Этапы и виды термической обработки.
- •23.Распад переохлажденного аустенита. Кривые распада.
- •24.Отпуск сталей. Виды отпуска.
- •25.Химико-термическая обработка сталей.
- •26.Поверхностное упрочнение стальных деталей.
- •27.Легированные стали (лс). Преимущества и недостатки лс. Влияние легирующих элементов (лэ) на структуру и свойства стали.
- •28.Классификация лс.
- •29.Электрохимическая и химическая коррозия.
- •30.Классификация коррозионно-стойких сталей и сплавов.
- •31.Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы.
- •32.Цветные металлы (цв). Алюминий, магний, медь, титан и сплавы на их основе.
- •33.Композиционные материалы.
- •34.Пластические массы.
- •Свойства
- •Получение
- •Методы обработки
- •35.Типы связей в веществе. Классификация материалов в электротехнике.
- •Энергия связи
- •Свойства материала по видам химической связи.
- •Классификация материалов.
- •36.Зонная теория строения твердого тела и классификация материалов.
- •Физические основы зонной теории
- •Зонная структура различных материалов
- •37.Полупроводники, электропроводность полупроводников и зависимость её от внешних факторов.
- •38.Процессы в диэлектриках в электрическом поле и электрические характеристики диэлектриков.
- •39.Поляризация диэлектриков, диэлектрическая проницаемость . Упругие виды поляризации.
- •40.Медленные (неупругие) виды поляризации.
- •41.Классификация диэлектриков по видам поляризации.
- •42.Электропроводность диэлектриков. Собственная и примесная проводимость; удельное объемное и удельное поверхностное сопротивления.
- •43.Зависимость электропроводности диэлектриков от температуры.
- •44.Зависимость электропроводности диэлектриков от напряженности.
- •45.Диэлектрические потери в нейтральных диэлектриках.
- •46.Диэлектрические потери в полярных диэлектриках.
- •47.Пробой диэлектриков. Механизм пробоя.
- •48.Пробой газов в однородном поле.
- •49.Пробой газов в неоднородном поле.
- •50.Пробой жидких диэлектриков.
- •51.Пробой твердых диэлектриков.
- •52.Пайка металлов, припои, флюсы.
- •53.Сварка материалов. Виды сварки.
- •54.Магнитные свойства материалов. Магнитно-твердые материалы.
- •55.Магнитно-мягкие материалы.
30.Классификация коррозионно-стойких сталей и сплавов.
Коррозионная стойкость может быть повышена, если содержание углерода свести до минимума, если ввести легирующий элемент, образующий с железом твердые растворы в таком количестве, при котором скачкообразно повысится электродный потенциал сплава.
Важнейшими коррозионно-стойкими техническими сплавами являются нержавеющие стали с повышенным содержанием хрома: хромистые и хромоникелевые.
Хромистые стали
Содержание хрома должно быть не менее 13% (13... 18%).
Коррозионная стойкость объясняется образованием на поверхности защитной пленки оксида Сr2O3.
Углерод в нержавеющих сталях является нежелательным, так как он обедняет раствор хромом, связывая его в карбиды, и способствует получению двухфазного состояния. Чем ниже содержание углерода, тем выше коррозионная стойкость нержавеющих сталей.
Различают степи ферритяого класса 08X13. 12X17. 08Х25Т. 15X28. Стали с повышенным содержанием хрома не имеют фазовых превращений в твердом состоянии и поэтому не могут быть подвергнуты закалке. Значительным недостатком ферритных хромистых сталей является повышенная хрупкость из-за крупнокристаллической структуры. Эти стали склонны к межкристаллитной коррозии (по границам зерен) из-за обеднения хромом границ зерен. Для избежания этого вводят небольшое количество титана. Межкристаллитная коррозия обусловлена тем. что часть хрома около границ зерна взаимодействует с углеродом и образует карбиды. Концентрация хрома в твердом растворе у границ становится меньше 13% и сталь приобретает отрицательный потенциал.
Стали мартенситного класса 20X13. 30X13. 40X13. После закалки и отпуска при 180...250°С стали 30X13. 40X13 имеют твердость 50...60 HRC и используются для изготовления режущего инструмента (хирургического), пружин для работы при температуре 400.. .450°. предметов домашнего обихода.
Стали аустенитного класса - высоколегированные хромоникелевые стали.
Никель - аустенитообразующий элемент, сильно понижающий критические точки γ→α превращения. После охлаждения на воздухе до комнатной температуры имеет структуру аустенита.
Нержавеющие стали аустенитного класса 04X18Н10. 12X18Н9Т имеют более высокую коррозионную стойкость, лучшие технологические свойства по сравнению с хромистыми нержавеющими сталями, лучше свариваются. Они сохраняют прочность до более высоких температур, менее склонны к росту зерна при нагреве и не теряют пластичности при низких температурах.
Хромоникелевые стали коррозионностойки в окислительных средах. Основным элементом является хром, никель только повышает коррозионную стойкость.
Дня уменьшения дефицитного никеля часть его заменяют марганцем (сталь 40Х14П4НЗТ) или азотом (сталь 10Х20Н4АГ11).
Аустенитно-ферритные стали 12Х21Н5Т. 08Х22Н6Т являются заменителями хромоникелевых сталей с целью экономии никеля.
Свойства сталей зависят от соотношения ферритной и аустенитной фаз (оптимальные свойства получают при соотношении - Ф:А=1:1 ). Термическая обработка сталей включает закалку от температуры 1100... 1150°С и отпуск-старение при температуре 500...750°С.
Аустенитно-ферритные стали не подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением: трещины могут возникать только на аустенитных участках, но ферритные участки задерживают их развитие.
Кроме нержавеющих сталей в промышленности применяют коррозионно-стойкие сплавы - это сплавы на никелевой основе. Сплавы типа хастеллой содержат до 80 % никеля, другим элементом является молибден в количестве до 15...30 %. Сплавы являются коррозионно-стойкими в особо агрессивных средах (кипящая фосфорная или соляная кислота), обладают высокими механическими свойствами. Недостатком является склонность к межкристаллической коррозии, поэтому содержание углерода в этих сплавах должно быть минимальным.