Федеральное агентство по образованию Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Омский государственный технический университет»
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Учебник
Издание 3-е дополненное и переработанное
Омск Издательство ОмГТУ
2012
2
УДК 620.22+669+621.74(075) ББК 30.3+34.3+34.61я73
М 34
Рецензенты:
Браилов И.Г., д-р техн. наук, проф., СИБАДИ, А.А. Рауба, д-р техн. наук, проф., ОмГУПС
М 34 Материаловедение и технология конструкционных мате-
риалов: учеб. для студентов вузов / В. С. Кушнер, Д. А. Негров, О. Ю. Бургонова, В.А. Схиртладзе, А. С. Верещака; под ред. В. С. Кушнера. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2012. – с. 447
ISBN 978-5-8149-0633-5
В учебнике рассмотрены строение и свойства металлов. Приведены необходимые сведения о конструкционных, инструментальных и специальных сталях и сплавах, а также сплавах на основе титана, меди, алюминия. Дано описание неметаллических материалов. Приведены способы формообразования заготовок в литейном производстве, а также заготовок и деталей машин резанием, обработкой давлением, сваркой, электрофи- зико-химическими и нетрадиционными технологиями.
Учебник предназначен для студентов машиностроительных направлений и специальностей всех форм обучения.
УДК 620.22+669+621.74(075) ББК 30.3+34.3+34.61я73
ISBN 978-5-8149-0633-5 |
© Омский государственный |
|
технический университет, 2012 |
|
ДЕНИЕ |
3
ВВЕДЕНИЕ
Раздел I. Строение и свойства материалов
1.СТРОЕНИЕ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
1.1.Агрегатные состояния
1.2.Металлы и их кристаллическое строение
1.3.Реальное строение металлов и дефекты кристаллических решеток
1.4.Строение сплавов
1.5.Основные закономерности процесса кристаллизации, превращения в твердом состоянии, полиморфизм
1.6.Превращения в твердом состоянии. Полиморфизм
2.МЕХАНИЧЕСКИЕ, ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
2.1.Свойства материалов
2.2.Деформации и напряжения
2.3.Испытание материалов на растяжение и ударную вязкость
2.4.Определение твердости
2.5.Упругая и пластическая деформации, наклеп и рекристаллизация
Раздел II. Структура, свойства и термическая обработка железоуглеродистых сплавов
3.ДИАГРАММА «ЖЕЛЕЗО–УГЛЕРОД (ЦЕМЕНТИТ)»
3.1 Общий обзор диаграмм состояния
3.2.Компоненты, фазы и структурные составляющие железоуглеродистых сплавов
3.3.Изменения структуры сталей при охлаждении
3.4.Изменения структуры чугунов при охлаждении
3.5.Классификация и свойства углеродистых сталей
3.6.Классификация и свойства чугунов
4.ТЕРМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ
4.1.Влияние нагрева и скорости охлаждения углеродистой стали на ее структуру
4.2.Отжиг углеродистых сталей
4.3.Закалка углеродистых сталей
4.4.Отпуск закаленных углеродистых сплавов
4.5.Химико-термическая обработка сталей
Раздел III. Конструкционные и инструментальные материалы
5.КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ
5.1.Влияние легирующих элементов на структуру, меха-
4
нические свойства сталей и превращения при термообработке
5.2.Маркировка и классификация легированных сталей
5.3.Конструкционные стали
5.4.Коррозионно-стойкие стали
5.5.Жаропрочные стали и сплавы
5.6.Жаростойкие стали и сплавы
5.7.Инструментальные стали и сплавы для обработки материалов резанием
5.8.Инструментальные стали для обработки давлением
6.ТИТАНОВЫЕ, МЕДНЫЕ И АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ
6.1.Титан и его сплавы
6.2.Медь и ее сплавы
6.3.Алюминий и его сплавы
7.НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
7.1Полимеры и пластмассы
7.2Резиновые и клеящие материалы
7.3Стекло, ситаллы, графит
7.4Композиционные материалы
Раздел IV. Способы литья в металлургии и в машиностроении
8.СПОСОБЫ ЛИТЬЯ В МЕТАЛЛУРГИИ
8.1.Доменный процесс
8.2.Сущность процесса выплавки стали
8.3.Производство стали в мартеновских печах и конвертерах
8.4.Производство и повышение качества сталей и сплавов в электропечах
9.СПОСОБЫ ЛИТЬЯ В МАШИНОСТРОЕНИИ
9.1.Изготовление песчаных литейных форм
9.2.Основные операции получения отливок в песчаных формах
9.3.Закономерности охлаждения отливок в литейных формах
9.4.Литье в оболочковые формы и по выплавляемым моделям
9.5.Литье в металлические формы, под давлением, центробежное литье
Раздел V. Обработка металлов давлением в металлргии и в машиностроении
10.ГОРЯЧАЯ И ХОЛОДНАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ. ПРОКАТКА
10.1.Горячая и холодная обработка металлов давлением
10.2.Нагрев заготовок перед обработкой давлением
5