- •Строение конструкционных материалов.
- •Температура кристаллизации
- •Кристаллическое строение конструкционных материалов
- •Особенности строения (оцк)
- •Особенности строения (гцк)
- •Особенности строения (гпу)
- •Дефекты кристаллических решеток.
- •Линейные дефекты кристаллических решёток
- •Двухмерные дефекты кристаллических решёток
- •Типы кристаллических решёток
- •Анизотропия кристаллов и его влияние на свойства материалов.
- •Влияние дефектов кристаллических решеток на свойства материалов.
- •Виды кристаллических решеток сплава.
- •Понятие о фазах, виды фаз.
- •Механические свойства конструкционных материалов.
- •Технические свойства конструкционных материалов.
- •Литейные сплавы.
- •Производство чугуна. Исходные материалы.
- •Подготовка материалов к доменной плавке
- •Понятие о работе и устройство доменной печи
- •Производство стали. Исходные материалы
- •Конверторные способы получения сталей
- •Мартеновские способы производства сталей
- •Получение сталей в электрических печах
- •Разливка сталей и получение слитков
- •Непрерывная разливка сталей
- •Определение стали и чугуна
- •Раскисление сталей
- •Влияние серы и фосфора на свойства сталей
- •Легирование сталей
- •Классификация сталей
- •Маркировка сталей
- •Конструкционные строительные стали
- •Углеродистые качественные стали
- •Легированная сталь
- •Углеродистые инструментальные стали
- •Специальные стали (пружинные, шарикоподшипниковые, автоматные и др.)
-
Технические свойства конструкционных материалов.
Технологические свойства металлов и сплавов характеризуют их способность поддаваться различным методам горячей и холодной обработки. К основным из них относят литейные свойства, ковкость, свариваемость и обрабатываемость режущим инструментом.
Литейные свойства характеризуют способность металла или сплава заполнять литейную форму, обеспечивать получение отливки заданных размеров и конфигурации без пор и трещин во всех ее частях.
Ковкость — это способность металла или сплава деформироваться с минимальным сопротивлением под влиянием внешней приложенной нагрузки и принимать заданную форму. Ковкость зависит от многих внешних факторов, в частности, от температуры нагрева и схемы напряженного состояния. Свариваемостью называют способность материала образовы¬вать неразъемные соединения с комплексом свойств, обеспечивающих работоспособность конструкции. По степени свариваемости материалы подразделяют на хорошо и ограниченно свариваемые. Свариваемость зависит как от материала свариваемых заготовок, так и от выбранного технологического процесса сварки.
Обрабатываемостью называют свойство металла поддаваться обработке резанием. Критериями обрабатываемости являются режимы резания и качество обработанной поверхности.
-
Литейные сплавы.
Литейные сплавы и их применение. Литейные сплавы получают сплавлением двух или нескольких металлов и неметаллов. Для производства фасонных отливок применяют серые, высокопрочные, ковкие и другие чугуны, углеродистые и легированные стали, сплавы алюминия, магния, меди, титана и др.
Серый чугун (состав в %: 2,8—3,5 С) имеет достаточно высокую прочность, высокую циклическую вязкость, легко обрабатываем и дешев. Недостатком серого чугуна является низкая ударная вязкость и хрупкость. Из серого чугуна изготовляют станины станков, корпуса и крышки редукторов, шкивы и другие отливки.
Высокопрочный чугун (состав в %: 3,2—3,6 С) обладает высокой прочностью, пластичностью, хорошо обрабатывается. Из высокопрочного чугуна получают ответственые тяжелонагруженные детали: коленчатые валы, барабаны шахтных вагонеток, шатуны и др.
Ковкий чугун (состав в %: 2,4—2,8 С) по прочности превосходит серые чугуны и имеет высокую пластичность. Ковкий чугун используют для производства корпусов пневматического инструмента, ступиц, кронштейнов, звеньев цепей и других деталей.
Углеродистые стали (состав в %: 0,12—0,6 С; 0,2—0,5 Si; 0,5—0,8 Мn; до 0,05 Р и до 0,05 S) имеют более высокие механические свойства, чем серый и ковкий чугуны. Углеродистые стали применяют для изготовления различных цилиндров, станин прокатных станов, зубчатых колес и других изделий.
Легированные стали отличаются от углеродистых составом легирующих, т. е. дополнительно добавленных элементов (хром, никель, молибден, титан и др.) или повышенным содержанием марганца и кремния. Легирующие элементы придают стали высокую коррозионную стойкость, жаропрочность и другие специальные свойства. Из легированных сталей получают турбинные лопатки, коллекторы выхлопных систем, различную арматуру и прочие подобные детали.
Алюминиевые сплавы обладают малой плотностью, высокой прочностью и пластичностью, их легко обрабатывать. Наиболее распространены сплавы алюминия с кремнием (силумины), которые обладают повышенной коррозионной стойкостью, хорошей свариваемостью и другими свойствами. Алюминиевые сплавы применяют при производстве блоков цилиндров, корпусов приборов и инструментов и т. п.
Магниевые сплавы обладают малой плотностью, высокой прочностью, хорошей обрабатываемостью. Недостатком магниевых сплавов является низкая коррозионная стойкость. Для повышения механических свойств практически все магниевые сплавы обрабатывают (модифицируют) гексахлорэтаном, мелом и другими веществами. Из магниевых сплавов изготовляют корпуса насосов, приборов и инструментов и другие детали.
Медные сплавы (бронзы и латуни) имеют сравнительно высокие механические и антифрикционные свойства, высокую коррозионную стойкость, хорошей обрабатываемостью. Алюминиевые, магниевые и медные сплавы широко применяют в приборостроении.