- •1. Предмет, методы и объекты изучения дисциплины «Технология материалов».
- •Механические и технологич св-ва км.
- •4. Кристаллические решетки металлов и их основные типы.
- •5. Дефекты кристаллических решеток. Их влияние на свойства металлов.
- •6. Кристаллизация металлов. Полиморфизм металлов.
- •7. Понятия металлических сплавов. Сплавом называют результат сплавления двух или более компонентов. Компоненты - это химически индивидуальные вещества образовывающие сплав.
- •8. Цветные металлы и сплавы на и их основе. Маркировка.
- •9.Сплавы на основе титана. Их свойства и маркировка.
- •10. Сплавы на основе алюминия. Их свойства и маркировка.
- •11. Сплавы на основе меди. Их свойства и маркировка.
- •12. Правило отрезков для диаграмм состояния.
- •4. Цементит – характеристика дана выше (в компонентах железоуглеродистых сплавов).
- •1 4. Диаграмма состояния железо-цементит. Эвтектические и эвтектоидные превращения
- •15. Диаграмма состояния железо-цементит. Кривые охлаждения сплавах железа с углеродом.
- •16. Термическая обработка сталей. Виды термической обработки.
- •17. Отжиг и нормализация сталей.
- •18. Закалка сталей.
- •19.Отпуск закаленных сталей.
- •20. Химико-термическая обработка сталей.
- •21. Композиционные материалы. Классификация км.
- •22. Композиционные материалы. Способы получения км.
- •23. Порошковая металлургия. Формование и спекание порошков.
- •1. Получение порошков
- •24. Свойства и области применения порошковых материалов.
- •2.1 Химические свойства
- •2.2 Физические свойства
- •25. Неметаллические материалы. Полимеры.
- •26. Пластмассы. Состав и классификация.
- •28. Чугуны. Их структура и свойства.
- •29. Классификация чугунов. Маркировка. Области применения
- •30. Подготовка сырьевых материалов (производство чугуна).
- •31. Основные химические процессы производства чугуна.
- •32. Доменное производство чугуна.
- •33. Внедоменное производство железа.
- •34. Влияние химического состава на свойства чугунов.
- •35. Конвертерный способ производства стали.
- •36. Производство стали в мартеновской печи
- •38. Разливка стали.
- •40. Строение стального слитка.
- •Маркировка легированных сталей
- •45. Инструментальные стали. Конструкционные стали. Области применения.
- •46. Производство меди.
- •47. Производство алюминия.
- •48. Производство титана.
- •49. Характеристика литейного производства. Преимущества и недостатки.
- •50. Классификация литых заготовок.
- •52. Формовочные и стержневые смеси.
- •53. Изготовление литейных форм.
- •54. Приемы ручной формовки.
- •55. Литейное производство. Изготовление стержней.
- •58. Литье по выплавляемым моделям. Литье в металлические формы.
- •59. Центробежное литье. Литье под давлением.
- •60. Литейное производство. Дефекты отливок и способы их устранения.
- •61. Обработка металлов давлением. Классификация процессов.
- •63. Обработка металлов давлением. Прессование.
- •64. Обработка металлов давлением. Волочение.
- •65. Обработка металлов давлением. Ковка.
- •66. Обработка металлов давлением. Штамповка.
- •67. Обработка металлов давлением. Горячая объемная штамповка (гош).
- •68. Обработка металлов давлением. Холодная штамповка.
- •69. Обработка металлов давлением. Листовая штамповка.
- •70. Сварочное производство. Виды сварки.
- •71. Сварочное производство. Ручная электродуговая сварка.
- •72. Сварочное производство. Автоматическая дуговая сварка под флюсом.
- •73. Контактная сварка. Газовая сварка.
- •74. Особые способы сварки: диффузионная, сварка трением, сварка взрывом.
- •75. Виды сварных соединений и швов. Термические процессы в сварочном производстве (наплавка, пайка).
- •76. Обработка металлов резанием. Классификация движений в металлорежущих станках.
- •77. Классификация металлорежущих станков.
- •78. Механическая обработка. Точение.
- •79. Механическая обработка. Сверление.
- •80. Механическая обработка. Протягивание.
- •81. Механическая обработка. Фрезерование.
- •82. Механическая обработка. Шлифование.
- •83. Финишная обработка поверхностей деталей.
6. Кристаллизация металлов. Полиморфизм металлов.
С изменением температуры свободная энергия для жидкого и твердого (кристаллического) состояния изменяется различно. Но для каждого металла есть такая температура, при которой свободные энергии жидкого и твердого состояний равны, металл в обоих состояниях находится в равновесии. Эта температура и называется теоретической температурой кристаллизации.
Практически процесс кристаллизации металлов происходит при температуре ниже теоретической температуры кристаллизации, т. е. при некоторой фактической температуре кристаллизации.
Охлаждение жидкого металла ниже теоретической температуры кристаллизации носит название явления переохлаждения. Разность между теоретической и фактической температурами кристаллизации называется степенью переохлаждения.
Процесс кристаллизации, т. е. переход из жидкого состояния в твердое, изображается кривыми охлаждения, которые строятся в координатах температура — время (рис. 24).
Жидкий металл при охлаждении не испытывает качественных изменений: кривая охлаждения идет плавно. При достижении теоретической температуры кристаллизации на кривой охлаждения появляется горизонтальная площадка, так как отвод тепла компенсируется выделяющейся при кристаллизации скрытой теплотой кристаллизации. Когда закончится процесс кристаллизации, кривая охлаждения снижается опять плавно.
При небольшом переохлаждении образуется малое количество крупных кристаллов, при большом — образуется значительное количество мелких кристаллов. Это находит место в практике литейного производства: при литье тонкостенных деталей получается мелкозернистая структура, а при литье деталей с толстыми стенками — крупнозернистая.
Аллотропией, или полиморфизмом, называется способность металлов в твердом состоянии иметь различное кристаллическое строение, а следовательно, и свойства при различных температурах.
Процесс перехода из одной кристаллической формы в другую называется аллотропическим (полиморфным) превращением. Аллотропические формы обозначают начальными буквами греческого алфавита: альфа а, бета ?, гамма у, дельта б и т. д., начиная с той формы, которая существует при более низкой температуре.
В процессе аллотропического превращения выделяется скрытая теплота кристаллизации (если превращение идет при охлаждении); на кривой охлаждения аллотропическое превращение отмечается горизонтальным участком. Аллотропические превращения имеют многие металлы, например железо, марганец, олово, титан и др.
На рис. 11 приведена кривая охлаждения железа, характеризующая аллотропические превращения. Железо имеет объемно-центрированную кубическую решетку до температуры 911° С и в интервале 1392— 1539° С (Fea), а от температуры 911 до 1392° С имеет гранецентрированную кубическую решетку (FeY). Высокотемпературная а-модифика-ция (от 1392 до 1539°С) иногда обозначается Feб (б-железо). При температуре 768° С происходит изменение магнитных свойств: ниже 768° С железо магнитно, выше 768° С железо немагнитно.
7. Понятия металлических сплавов. Сплавом называют результат сплавления двух или более компонентов. Компоненты - это химически индивидуальные вещества образовывающие сплав.
Фаза – однородная часть системы отграниченная поверхностью раздела, при переходе через которую состав и свойства меняются скачкообразно. В зависимости от характера компонентов, в сплаве могут образоваться хим. соединения, твердые растворы, механические смеси.
Хим. соединения.
Хим. соединения образуются при строго определенном количественном соотношении атомов. Для хим. соединения характерным является то, что кристаллическая решетка его отличается от кристаллической решетки сплавляемых компонентов. Если хим. соединение образуют металлы, то его называют интерметаллидом.
Твердые растворы.
Они образуются в том случае, когда в кристаллической решетке одного компонента атомы замещаются на атомы другого компонента. Это твердые растворы замещения. Бывают твердые растворы внедрения, твердые растворы вычитания.
Т вердые растворы замещения подразделяют на растворы неорганической и органической растворимости.
1) Основной металл, атомы в котором замещаются, называется растворителем.
2) Растворенный компонент.
Для того, чтобы получить твердый раствор неорганической растворимости замещаются атомы растворенного компонента. Необходимо выполнение трех условий:
а) Кристаллические решетки обоих компонентов являются изоморфными (однотипными)
б) Разница в атомных радиусах не должна превышать 14 или 15 %
в) Сплавляемие компоненты должны находиться в одной части периодической таблицы.
Невыполнение хотя бы одного из условий приводит к образованию твердых растворов ограниченной растворимости. К растворам, в которых атомы кристаллической решетки растворителя частично замещаются атомами растворимого компонента.
Твердые растворы внедрения.Твердые растворы внедрения образуются, когда атомы одного компонента внедряются в пустоты или дефекты другого компонента. Такое возможно лишь в случае большого различия в атомных радиусах компонента. Твердые растворы внедрения образуют металлы с углеродом, азотом и твердые растворы замещения.Механические смеси.
Некоторые компоненты при сплавлении не взаимодействуют с образованием хим. соединений или твердых растворов. Они образуют механические смеси. Механические смеси отличаются от хим. соединений и твердых растворов тем, что в них сохраняются типы решеток характерных для сплавляемых компонентов