- •7. Диаграмма состояния с неограниченной растворимостью.
- •8. Диаграммы сплавов с ограниченной растворимостью.
- •9. Правило отрезков (рычага).
- •12. Сплавы железа с углеродом. Полиморфизм железа.
- •13 Диаграма состояния железо – углеродистых сплавов.
- •15. Чугуны. Хим. Состав, классификация и назначение серых чугунов.
- •16. Влияние скорости охлаждения на процесс графитизации в серых чугунах. Серые чугуны на ф., ф-п, п. И п-ц основе.
- •19. Превращение перлита в аустенит.
- •20. Второе основное превращение в стали - Превращение аустенита в перлит.
- •21. Диаграмма изотермического превращения аустенита.
- •22. Мартенситное превращение и его особенности.
- •23. Четвёртое основное превращение - превращение мартенсита при отпуске.
- •26.Нормализация сталей.
- •27.Закалка стали и условия полной закалки.
- •28.Отпуск углеродистых сталей.
- •29.Прокаливаемость сталей методы определения.
- •31.Легированные стали, особенность химического состава, назначение, классификация, маркировка легирующих элементов.
- •32. Влияние легирующих элементов на основные параметры термической обработки стали и её структуру.
- •33. Влияние легирующих элементов на полиморфное превращение железа
- •34. Классификация легированных сталей по структурам
- •35. Классификация легированных сталей в зависимости от содержания углерода и легирующих элементов в стали
- •36. Особенности термической обработки инструментальных быстрорежущих сталей, маркировка
- •37.Методы поверхностного упрочнения.
- •39. Термическая обработка цементируемой стали.
- •42. Конструкционные стали, особенности термической обработки.
- •43. Отпускная хрупкость легированных сталей.
- •44. Инструментальные стали.
- •45. Штамповачные стали для холодного и горячего деформирования металла
- •46 Полимеры и их классификация
- •48. Термомеханическая кривая и три состояния полимера.
- •49. Отличие полимеров от низкомолекулярных веществ.
- •50. Особенности мех. Свойств полимеров.
- •51. Пластмассы и их классификация.
- •52. Резины, определение, состав и назначение ингридиентов.
15. Чугуны. Хим. Состав, классификация и назначение серых чугунов.
Чугунами называют сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% углерода обладают очень хорошими литейными свойствами (малая усадка, хорошая жидкотекучесть, относительно невысокая температура плавления), высокой износостойкостью, и хорошёй обрабатываемостью резаньем, хорошие антифрикционные и демпфирующие св-ва. Они содержат те же примеси, что и сталь, но в большем количестве. В зависимости от состояния углерода в чугуне, различают:
1)Белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида
2) серые – С в свободном состоянии - пластинчатая или червеобразная форма графита;
3) высокопрочные - С в свободном состоянии - шаровидный графит;
4) ковкие – отжиг отливок из белого чугуна. С - хлопьевидный графит.
С - серый, В - высокопрочный, К - ковкий. А цифры обозначают порядковый номер сплава согласно ГОСТу 1585-79.
Содержание углерода в серых чугунах обычно колеблется в пределах от 2,9 до 3,7%. По строению мех. основы серые чугуны подразделяются на:
перлитный – перлит + включения графита 0,8% углерода в виде Fe3C, остальное графит.
феррито - перлитный – Ф + П + включения графита в виде Fe3C с <0,8% углерода
ферритный – Ф + включения графита, в Ф 0,02% углерода
Относительное удлинение и ударная вязкость серых чугунов близки к нулю.
Серый чугун - дешевый и недефицитный, типичный литейный сплав - находит широкое применение в машиностроении для изготовления литых деталей. Ннизкая прочность, неответств.детали. 80% чугунных отливок
Примеси: Si – 1.5-4% способствует повышению прочности, Mn – 1.25-4% задерживает образование графита, растворяется в феррите и повышает его прочность., S – 0.1-0.12% ухудшает жидкотекучесть, способствует образованию раковин, снижает мех. свойства, P – 0.4-0.5% улучшает жидкотекучесть, увеличивает твёрдость и износостойкость.
СЧ24-44 – серый чугун, σв=240МПа (растяж.), σв= 440МПа (сжат.).
16. Влияние скорости охлаждения на процесс графитизации в серых чугунах. Серые чугуны на ф., ф-п, п. И п-ц основе.
Выделение графита из жидкой фазы возможно только при очень медленном охлаждении, то есть степень переохлаждения 5’С. Ускоренное охлаждение частично или полностью подавляет процесс образования графита и способствует образованию цементита.
Процесс графитизации – процесс образования графита.
Процесс выделения графита из жидкой фазы, а также распад первичного и эвтектического цементита на смесь А+Гр носит название первой стадии графитизации. Выделение вторичного графита из аустенита называется промежуточной стадией графитизации. Образование эвтектоидного графита а также распад эфтектического цементита на смесь Ф+Гр называется второй стадией графитизации.
Свободная энергия графита< цементита. Крист. решетка и хим.состав А и Ц ближе, чем А и Гр. А2,14%C; Ц 6,67%C; Гр100%C.
C т.з. термодинамики Гр – более устойчивая структура (фаза). В интервале т-р 1147 – 1153оС образование из жидкости смеси А+Ц принципиально невозможно, и кристаллизац.происх. с образ. смеси А+Гр. Для этого мах сниж. скорость охлаждения и степень переохлаждения – это первичная графитизация. При более медленном охлаждении т-ра фазового равновесия А Ф+Гр лежит выше 727 оС и нах-ся в области 738 оС – вторичная графитизация.
Si (0,3-0,5 – 3-5%)- усиливает графитизацию (малокремнистый белый и высококремнистый ферритный серый и высокопрочный чугуны), Mn – препятствует графитизации, способствует отбеливанию чугуна. S (0,8%; 0,1 – 1,2%) – способствует отбеливанию, ухудшает литейные св-ва. Р – улучшает жидкотекучесть, образуя легкоплавкую эвтектику; не влияет на графитизацию. Чем выше скорость охлаждения, тем больше образ.цементита, чем ниже – тем больше графита.
17. Ковкие и высокопрочные чугуны.
Ковкий чугун – хлопьевидная форма графитовых включений. Получают из отливки белого доэвтектического чугуна в результате длительного отжига. Отливки ставя в ящик с песком, а затем вмести с ящиком в печь, где выдерживаются длительное время. Более высокие по сравнению с серым чугуном пластические свойства, но применение его ограничено из-за толщины отливок, которая бывает не более 50 мм. Получение: отливки из белого доэвтектического чугуна (2,5 … 3,3 % С), состоящ. из перлита и ледебурита, подвергают отжигу, цементит, входящий в состав ледебурита и перлита, распадается на феррит и графит (углерод отжига). В зав. от степени распада цементита, определяемого условиями проведения отжига, структура металлической основы ковкого чугуна может быть:- феррит - при полном распаде цементита, входящего в перлит и ледебурит, - феррит + перлит или перлит - при частичном распаде цементита, входящего только в ледебурит. КЧ33-8 – ковкий чугун σв=330МПа, δ=8%.
1) - ледебуритная эвтектика, первая стадия графитизации.
2) Вторая стадия идёт двумя путями: а) Ф+Г – медленное охлаждение, б) выдержка ниже эвтектоидной температуры, распад с образованием Ф+Г.
3)стадия Ф+П+Г
Ковкий чугун используется для деталей не испытывающих вибрационные и ударные нагрузки.
Высокопрочный (модифицированный) чугун – графит имеет форму шара. Для модифицирования чугуна применяется ферросилиций, алюминий, но лучшим модификатором считается (присадки магния) 0,03-0,04%. Применяется для крышек, цилиндров в авто и тяжёлом машиностроении, в хим. и нефтепромышленности для насосов и вентилей работающих в коррозионных средах. Структура металлической основы м высокопрочного чугуна:- ферритная;- феррито-перлитная;- перлитная.
ВЧ35-5 – высокопрочный чугун σв=350МПа, δ=5%.
18. Основные положения термообработки. Целью является улучшение свойств металла путем изменения его структуры (строения). Структура металла определяет мех. свойства. Термообработка – воздействие температурой. Цель заключается в том, чтобы путем нагрева стали до определенных температур и последующего охлаждения вызвать желательное изменение структуры. Параметры: максимальная температура, до которой был нагрет металл, время, скорости нагревания и охлаждения. Температура, при нагреве до которой в стали происходят фазовые или структурные превращения, носит название критической точки или температуры. Ас1 – первая критическая точка. Ас2 = 768 – точка Кюри. Ас3 – вторая критическая точка. Точка Ас1 соответствует перлитно-аустенитному превращению. На диаграмме занимает положение линии PSK. Ее положение не зависит от содержания углерода в стали. Положение точки Ас3 зависит от содержания углерода в стали и соответствует линии GS.
В заэвтектических сталях точка АС3 соответствует концу растворения цементита вторичного в аустените, находящемся на линии SE. Положение точки АС3 зависит от содержания углерода в стали и соответствует линии GSE.