- •2. Черные и цветные металлы
- •3. Типы кристаллических решеток
- •4. Дефекты в кристаллах
- •5. Анизотропия кристаллов
- •6. Кристаллизация металлов
- •7. Строение механического слитка
- •8. Физические свойства металлов
- •9. Химические свойства металлов
- •10. Основные механические свойства
- •11. Упруг ость, п ластичность, вязкость
- •12. Твердость, у сталость, выносливость
- •13. Испытания на у дарную вязкость,
- •14. Технологические
- •15. Нагрев металлов п ри обработке
- •16. Основные сведения о сплавах
- •17. Диаграмма состояний для случая
- •18. Диаграмма состояний сплавов,
- •19. Диаграмма состояния сплавов для
- •20. Диаграмма состояния сплавов,
- •21. Структурные составляющие
- •22. Диаграмма состояния «железо —
- •23. Диаграмма состояния «железо —
- •24. Продукция черной металлургии
- •25. Сп особы литья
- •26. Влияние компонентов на свойства
- •27. Белый и серый чугу н
- •28. Высокопрочный чугу н
- •29. Ковкий чугу н
- •30. Чугу ны со специальными
- •31. Стали, их классификация
- •32. Сп особы п олучения стали из чугу на
- •33. Влияние уг лерода на свойства
- •34. Влияние п остоянных п римесей
- •35. Стали уг леродистые обыкновенного
- •36. Стали уг леродистые качественные
- •37. Влияние легирующих элементов.
- •38. Цементуемые, у лучшаемые
- •39. Углеродистые инструментальные
- •40. Легированные инструментальные
- •41. Коррозионно-стойкие стали
- •42. Жаростойкие и ж аропрочные стали
- •43. Магнитные и магнитно-мягкие стали
- •44. Износостойкие стали.
- •45. Методы п олучения
- •46. Понятие термической обработки
- •47. Превращения в стали п ри нагреве
- •48. Превращения в стали
- •49. Ау стенитно-мартенситное
- •50. Отжиг
- •51. Закалка
- •52. Виды закалки
- •53. Отпу ск
- •54. Нормализация. Д ефекты
- •55. Термомеханическая обработка стали
- •56. Химико-термическая обработка
- •57. Азотирование
- •58. Поверхностное уп рочнение стали
- •59. Особенности термической
- •60. Термообработка серого и б елого
- •61. Получение алюминия
- •62. Деформируемые алюминиевые
- •63. Литейные алюминиевые сплавы
- •64. Получение меди и ее сплавов
- •65. Латунь
- •66. Бронзы, сплавы меди с никелем
- •67. Получение, свойства и п рименение
- •68. Олово, свинец, цинк и их сплавы
- •69. Антифрикционные сплавы
- •70. Туг оплавкие металлы и сплавы
- •71. Методы п олучения п орошков
- •72. Формирование заготовок и изделий
- •73. Твердые сплавы
- •74. Металлокерамика
- •75. Минералокерамические твердые
- •76. Пористая и компактная
- •77. Строение и структура п ластических
- •78. Классификация п ластмасс
- •79. Полиэтилен, п оливинилхлорид
- •80. Полиамиды и п олистирол
- •81. Фторопласты и
- •82. Поликарбонаты, п енопласт
- •83. Газонаполненные и фольгированные
- •84. Резиновые материалы
- •85. Клеи
- •86. Виды лакокрасочных материалов
- •87. Древесные материалы
- •88. Прокладочные, уп лотнительные
- •89. Минеральная вата
- •90. Композиционные материалы
- •91. Аб разивный материал
- •92. Смазочные масла и смазки
- •93. Конструкционные масла
- •94. Понятие п лавильного
- •95. Чугу нное, стальное литье,
- •96. Литье в кокиль, литье
- •97. Центробежное литье, непрерывное
- •98. Электрошлаковое литье,
- •99. Пластическая деформация
- •100. Прокатка
- •101. Волочение, п рессование
- •102. Ковка
- •103. Горячая штамповка
- •104. Электрогидравлическая, холодная
- •105. Назначение и п рименение сварки
- •106. Дуг овая и г азовая сварка
- •107. Плазменная, электронно-лучевая,
- •108. Сварка давлением и друг ие виды
- •109. Резка металлов
- •110. Пайка металлов
- •111. Основы резания металлов
- •112. Геометрия режу щего инструмента
- •113. Углы заточки и уг лы режу щей
- •114. Сила и скорость резания
- •115. Выбор режимов резания и время
- •116. Об работка на токарных станках
- •117. Об работка на сверлильных
- •118. Об работка на фрезерных станках
- •119. Об работка на строгальных,
- •120. Процесс и методы шлифования
- •121. Шлифовальные, заточные
- •122. Электрофизические способы
- •123. Электрохимические способы
20. Диаграмма состояния сплавов,
образующих химические
соединения
Сплавы, имеющие химическое соединение ком-
понентов А и В , имеют сложную диаграмму состоя-
ния. Химическое соединение обозначают АmВn, т.е. в
соединении на m атомов компонента А приходится n
атомов компонента В. Химические соединения пред-
ставляют собой сложное соединение с одной точкой
плавления, в отличие от сплавов, у которых таких точ-
ки две.
В данной системе различают три фазы:
1) жидкий раствор;
2) твердый раствор компонента В в компоненте А
(фаза ) (см. рисунок);
3) твердый раствор компонента А в компоненте
В (фаза ).
Данная диаграмма как бы составлена из диаграмм
для двух систем:
1) компонент А — химическое соединение АmВn;
2) компонент В — химическое соединение АmВn.
В сплавах левее точки С компонента А имеется
больше, чем входит в химическое соединение АmВn.
В этих сплавах левее точки промежуточного состоя-
ния образуется эвтектика + АmВn. В сплавах правее
точки С компонента В больше, чем может входить в
химическое соединение АmВn. В этих сплавах образу-
ется эвтектика АmВn+ .
Между составом и структурой сплава, определяемой
типом, диаграммой состояния и свойствами
сплава, имеется определенная зависимость (прави-
ло Н .С. К урнакова). В механических смесях свой-
ства (твердость Н, электропроводность Е, вязкость,
хрупкость и др.) изменяются линейно. В твердых
растворах свойства изменяются по криволинейной
зависимости. В химических соединениях свойства
выражаются ломаными линиями.
При концентрации, соответствующей химическому
соединению, отмечается характерный перелом на
кривой свойств, так как химические соединения об-
ладают индивидуальными свойствами, отличающи-
мися от свойств компонентов. По диаграммам можно
определять и технологические свойства сплавов,
что облегчает выбор материала для изготовления из-
делий.
21. Структурные составляющие
железоуг леродистых сплавов
Основными компонентами, от которых зависят
структура и свойства железоуглеродистых сплавов,
являются железо и углерод. Чистое железо — ме-
талл серебристо-белого цвета; температура плавле-
ния 1539°С. Железо имеет две полиморфные моди-
фикации: и . Модификация существует
при тем-
пературах ниже 91°С и выше 1392°С; -железо — при
температуре 911—1392°С. В зависимости от темпе-
ратуры и концентрации углерода железоуглеродис-
тые сплавы имеют следующие структурные составля-
ющие:
1. Феррит (Ф) — твердый раствор внедрения угле-
рода в -железе. Растворимость углерода в -железе
при комнатной температуре до 0,005%; наибольшая
растворимость — 0,02% при 727°С. Феррит имеет не-
значительную твердость (НВ = 80—100) и прочность
(в = 250 МПа), но высокую пластичность (= 50%;
= 80%), где в — предел прочности; — относи-
тельное удлинение; — относительное сужение.
2. Аустенит (А) — твердый раствор внедрения уг-
лерода в -железе. В железоуглеродистых сплавах он
может существовать только при высоких температу-
рах. Предельная растворимость углерода в -желе-
зе — 2,14% при температуре 1147°С и 0,8% — при
727°С. Аустенит имеет твердость НВ = 160—200 и
весьма пластичен (= 40—50%).
3. Цементит (Ц) — химическое соединение железа
с углеродом (карбид железа Fe3C). В цементите со-
держится 6,67% углерода. Температура плавления
цементита около 1600°С. Он очень тверд (НВ ~ 800),
хрупок и практически не обладает пластичностью.
4. Графит — это свободный углерод, мягок (НВ = 3)
и обладает низкой прочностью. В чугунах и графити-
зированной стали содержится в виде включений раз-
личных форм (пластинчатой, шаровидной и др.).
С изменением формы графитовых включений меня-
ются механические и технологические свойства спла-
ва.
5. Перлит (П) — механическая смесь феррита и це-
ментита, содержащая 0,8% углерода. Перлит может
быть пластинчатым и зернистым (глобулярным), что
зависит от формы цементита и определяет механи-
ческие свойства перлита. При комнатной температу-
ре зернистый перлит имеет предел прочности в ~
800 МПа; относительное удлинение =15%; твер-
дость НВ = 160.
6. Ледебурит (Л) — механическая смесь аустенита
и цементита, содержащая 4,3% углерода. Ледебурит
образуется при затвердевании жидкого расплава при
1147°С. Ледебурит имеет твердость НВ = 600—700 и
большую хрупкость.
Помимо перечисленных структурных составляющих,
в железоуглеродистых сплавах могут быть нежела-
тельные неметаллические включения: окислы,
нитриды, сульфиды, фосфиды — соединения с кис-
лородом, азотом, серой и фосфором.