Билет №2

1.Физико-механические свойства металлов и сплавов определяемые при статических нагрузках

Физические свойства определяют поведение материала в тепловых, магнитных, гравитационных полях. Важность физических свойств: температура, плотность, теплопроводность, тепловое расширение, теплоемкость, электропроводность. Под химическими свойствами понимают вступление материала в химическое взаимодействие с другими веществами, сопротивление окислению, проникновению газов и химически-активных веществ. Химическое разрушение металла под действием окружающей среды называется коррозия металла. Стойкость металла к окислению при сильном нагреве – жаростойкость. Способность металла сохранять в условиях высокие температуры, свою структуру, недеформироваться – жаропрочность. Механические свойства: основой выбора материала для создания надежной техники являются механические свойства, характеризующие способность металла или сплава сопротивляться деформации и разрушению под действием различного рода нагрузок в разных средах и при разных температурах. Нагрузки могут быть: статическими, динамическими, циклическими.

2. Влияние содержания углерода и примесей на свойства стали.

Постоянными примесями в углеродистых сталях являются: марганец, кремний, сера, фос­фор, а также скрытые приме­си—газы: кислород, азот,

Углерод является важнейшим элементом, определяющим струк­туру и свойства углеродистой стали. Даже при малом изменении содержания углерод оказывает заметное влияние на изменение свойств стали. С увеличением углерода в структуре стали растет содержание цементита.Рост прочности происходит до 8—1,0 % углерода/При увёличении содержания углерода более 0,8 % уменьшается не только пластичность, но и прочность.Углерод оказывает существенное влияние на технологические свойства стали: свариваемость, обрабатываемость давлением и резанием.С увеличением содержания углерода ухудшается свариваемость, а также способность деформироваться в горячем и особенно в холодном состоянии.Полезными примесями[являются марганец и кремний)Вредными примесями в стали являются сера и фосфор. Основным источником серы в стали является исходное сырье — чугун.Сера снижает пластичность и вязкость стали, а также сообщает^; стали расноломкость при прокатке и ковке.

Фосфор сильно искажает рёшетку феррита, делая феррит хладноломким и хрупким. Кроме того, в углеродистых сталях присутствуют такие случайные примеси, как Cr, Ni, Си, наличие которых обусловлено загрязненностью шихты.

3. Химико-термическая обработка, определение и виды.

Повышение долговечности деталей машин и оборудования связано с упрочнением поверхностных слоёв изделий. Условно эти методы можно разделить на 3 группы: нанесение на поверхность слоя другого материала с заданными свойствами; изменение химической структуры поверхностного слоя; изменение химического состава поверхностного слоя диффузионным путем. Поверхностное упрочнение деталей можно осуществить химико-термическую обработку, при которой происходит диффузионное насыщение структуры при высокой температуре соответствующим элементом или комплексом элементов. Любой вид ХТО состоит из 3-х элементарных этапов: образования в насыщенной среде активных атомов насыщающего элемента; поглощение активных атомов на поверхности насыщаемого металла; диффузии, т. е. проникновения активных атомов в насыщенный металл. Виды ХТО: цементация – поверхностное насыщение углеродом; цианирование – поверхностное насыщение углеродом и азотом в расплаве солей; нитроцементация – поверхностное насыщение углерода и азота в газовой среде; азотирование – поверхностное насыщение азота в газовой среде.