- •Вопрос 1
- •Вопрос 2. Атомно- кристаллическое строение металлов. Виды кристаллических решеток.
- •Вопрос 3 Свойства кристаллов.
- •Вопрос 4. Процесс кристаллизации. Дефекты в кристаллах.
- •Вопрос 5. Основные характеристики прочности, определяемые при статическом нагружении.
- •Вопрос 6. Динамическая прочность, явление запаздывания текучести, ударная вязкость материолов.
- •Вопрос 7. Усталость материалов, характеристики.
- •Вопрос 8. Длительная прочность, явление ползучести материалов, характеристики.
- •Вопрос 9. Твердость материалов. Методы измерения твердости.
- •Вопрос 10.Износостойкость и прирабатываемость материалов, их характеристики.
- •Вопрос 11. Сопротивление материалов коррозии, виды коррозии, характеристики, методы защиты.
- •Вопрос 12. Температурные характеристики материалов.
- •Вопрос 14. Классификация конструкционных сталей.
- •Вопрос 15. Углеродистые конструкционные стали.
- •Вопрос 16. Легированные цементируемые стали.
- •Вопрос 17. Легированные улучшаемые стали
- •Вопрос 18. Высокопрочные стали и сплавы
- •Вопрос 19. Пружинные стали
- •Вопрос 20. Износостойкие и коррозионно-стойкие стали
- •Вопрос 21. Жаростойкие и жаропрочные стали
- •Вопрос 22. Инструментальные стали
- •Вопрос 23. Серый и белый чугун. Хим. Состав, структура, маркировка и область применения
- •Вопрос 24. Высокопрочный чугун. Хим. Состав, стр-ра, маркировка и область применения
- •Вопрос 25. Ковкий чугун. Хим. Состав, стр-ра, маркировка и область применения
- •Вопрос 26. Легированные чугуны.
- •Вопрос 27. Деформируемые алюминиевые сплавы.
- •Вопрос 28. Литейные и подшипниковые алюминиевые сплавы.
- •Вопрос 29. Латуни.
- •Вопрос 30 Бронзы:
- •Вопрос 31. Mg и его сплавы.
- •Вопрос 32. Титан и его сплавы.
- •Вопрос 33 Антифрикционные сплавы
- •Вопрос 34 Свойства железа и фаз в сплаве железо-углерод.
- •Вопрос 35 Зависимость свойств сталей от содержания в ней углерода и постоянных примесей.
- •Вопрос 36 Зависимость свойств чугуна от содержания в ней углерода и постоянных примесей.
- •Вопрос 37 Влияние легирования на свойства сталей и чугунов
- •Вопрос 38 Упругая и пластическая деформации.
- •Вопрос 39. Рекристаллизация.
- •Вопрос 40 Отжиг 1 рода.
- •Вопрос 41. Отжиг 2-го рода. Разновидности, цель, и режимы обработки.
- •Вопрос 43. Способы закалки.
- •Вопрос 44 Закаливаемость и Прокаливаемость
- •Вопрос 50. Цементация
- •Вопрос 51.Азотирование.
- •Вопрос 52. Насыщение металлов металлами (диффузионная металлизация).
- •Вопрос 53 Порошковые материалы
- •Вопрос 54.Композиционные материалы
- •1. По геометрии наполнителя:
- •2. По схеме расположения наполнителя:
- •3. По природе компонентов:
- •Вопрос 55. Эластомеры и резины. Процесс вулканизации.
- •Вопрос 56. Пластмассы.
- •57 Превращения в сталях
Вопрос 22. Инструментальные стали
Инструментальными наз-ся углеродистые и легированные стали обладающие высокой твердостью 60…65HRC, прочностью, износостойкостью, теплостойкость и прим для изготовления различных инструментов: режущие, измерительные. Обычно это эвтектоидные или легированные стали, структура кот после закалки и низкого отпуска представляет собой М и избыточные карбиды. Для инструментов требующих повышенной вязкости применяют до эвтектоидные стали, кот после закалки подвергаются отпуску при более высоких тем-рах с получением структуры троостита или сорбита. Одна из главных характеристик - теплостойкость, т.е. сохранять высокую твёрдость при нагревании или сохранять устойчивость против отпуска при нагреве в процессе работы. Делятся на 3 группы: 1) углеродистые и легированные стали, содержащие небольшое кол-во легированных элементов и не обладающих теплостойкостью до 2000 (У7…У13, 9ХС); 2) легированные стали, содержащие 0,6-0,7% С, 4-18% Cr, среднетеплостойкие, работают до 400-5000 (Х12, Х12М, 5ХНМ); 3) теплостойкие стали до 550-6500. Это высоколегированные стали, содержащие Cr, ванадий, вольфрам, Mn, Co.
Углеродистые стали небольшой прокаливаемости, необладающие теплостойкостью. Углеродистые инструментальные стали У8, У10, У11,У12, У13 вследствие малой устойчивости переохлажденного аустенита имеют небольшую прокаливаемость, и поэтому эти стали применяют для инструментов небольших размеров.
Стали У10, У11, У12, У13 применяют для режущего инструмента (фрезы, зенкеры, сверла, шабера, напильники и т. д.). Для деревообрабатывающего инструмента применяют стали У7 и У8.
Стали можно использовать в качестве режущего инструмента только для резания с малой скоростью, так как их высокая твердость (У10-У12 - 62-63HRC) сильно снижается при нагреве выше 190-200С.
Легированные стали повышенной прокаливаемости, не обладающие теплостойкостью (11ХФ, 13Х, ХВСГ, 9ХС, Х, В2Ф) пригодны для резания материалов невысокой прочности (в=500600МПа) с небольшой скоростью (до 5-8м/мин). Их используют для инструмента, не подвергаемого в работе нагреву свыше 200-250С. Легированные стали по сравнению с углеродистыми обладают большей прокаливаемостью.
Сталь Х - 0.95-1% С, 0.15-0.4% Mn, 0.15-0.35% Si, 1.3-1.65% Cr, 64-65HRC.
Быстрорежущие стали (Р6М5, Р12Ф3, Р8М3К6С, Р9, Р8М3, Р8М5) в отличие от других инструментальных сталей обладают высокой теплостойкостью и соответственно высокую твердость, прочность и износостойкость при повышенных температурах, возникающих в режущей кромке при резании с большой скоростью.
Основным легирующими элементами этих сталей являются вольфрам, молибден, кобальт и ванадий.
Сталь Р18 - 0.7-0.8% С, 3.8-4.4% Cr, 17.5-19% W, 1-1.4% V, 0.5-1% Mo.
Вопрос 23. Серый и белый чугун. Хим. Состав, структура, маркировка и область применения
Серый чугун имеет низкие хар-ки механич св-в при испытаниях на растяжение. Включения графита играют роль концентраторов напряжений. Твёрдость и прочность при испытаниях на сжатие, зависящие от свойств металлической основы, у чугуна достаточно высоки. Серый чугун с пластинчатой формой графита имеет ряд преимуществ. Он позволяет получать дешёвое литьё, т.к. при низкой стоимости обладает хорошей жидкотекучестью и малой усадкой Механические свойства серых чугунов зависят от металлической основы, а также формы и размеров включений графита. Наиболее прочными являются серые чугуны на перлитной основе, а наиболее пластичными —серые чугуны на ферритной основе. Серый чугун получают при добавлении в расплавленный металл веществ, способствующих распаду цементита и выделению углерода в виде графита. Для серого чугуна графитизатором является кремний. При введении в сплав кремния около 5% цементит серого чугуна практически полностью распадается и образуется структура из пластичной ферритной основы и включений графита. С уменьшением содержания кремния цементит, входящий в состав перлита, частично распадается и образуется ферритно-перлитная структура с включениями графита. При дальнейшем уменьшении содержания кремния формируется структура серого чугуна на перлитной основе с включениями графита.
Включения графита делают стружку ломкой след-но чугун хорошо обрабатывается резанием. Благодаря смазывающему действию графита чугун обладает хорошими антифрикционными свойствами. Чугун имеет высокие демпфирующие св-ва, хорошо гасит вибрации и резонансные колебания. Маркируется серый чугун буквами СЧ и цифрами, характеризующими величину временного сопротивления при испытаниях на растяжение. Н-р, СЧ10 содержит (3,5…3,7)% С, (2,2…2,6)% Si, (0,5…0,8)% Mn, P<0,3% и S<0,15%, В=100МПа, твёрдость <190НВ. СЧ35 В=350МПа, твёрдость <275НВ.
Серые чугуны — это литейный чугун. Серый чугун поступает в производство в виде отливок. Серый чугун является дешевым конструкционным материалом. Он обладает хорошими литейными свойствами, хорошо обрабатывается резанием, сопротивляется износу, обладает способностью рассеивать колебания при вибрационных и переменных нагрузках. Свойство гасить вибрации называется демпфирующей способностью. Демпфирующая способность чугуна в 2—4 раза выше, чем стали. Высокая демпфирующая способность и износостойкость обусловили применение чугуна для изготовления станин различного оборудования, коленчатых и распределительных валов тракторных и автомобильных двигателей и др. Выпускают следующие марки серых чугунов (в скобках указаны числовые значения твердости НВ) :СЧ 10(143—229), СЧ 15 (163-229), СЧ 20 (170-241), СЧ 25 (180-250), СЧ 30(181-255), СЧ 35 (197-269), СЧ 40 (207-285), СЧ 45 (229-289).
По физико-механическим характеристикам серые чугуны условно можно разделить на четыре группы: малой прочности, повышенной прочности, высокой прочности и со специальными свойствами.
Легированный серый чугун имеет мелкозернистую структуру и лучшее строение графита за счет присадки небольших количеств никеля и хрома, молибдена и иногда титана или меди.
Модифицированный серый чугун имеет однородное строение по сечению отливки и более мелкую завихренную форму графита. Модификаторы — ферросилиций, силикоалюминий, силикокальций и др. — добавляют в количестве 0,1 —0,3% от массы чугуна непосредственно в ковш во время его заполнения.
Серый и белый чугуны резко различаются по свойствам. Белые чугуны очень твердые и хрупкие, плохо обрабатываются режущим инструментом, идут на переплавку в сталь и называются передельными чугунами. Часть белого чугуна идет на получение ковкого чугуна.
Белые чугуны используются как износостойкие конструкционные материалы. В таких чугунах весь углерод находится в связанном состоянии с карбидообразующими элементами (хром, марганец, бор, титан). При введении 5-8% Cr образуется карбид цементитного типа (Fe,Cr)3C, а при содержании более 10% Cr образуются сложные и твердые карбиды (Fe,Cr)7C3 и (Fe,Cr)23C6. Для придания чугуну большей вязкости, жаро- или коррозионной стойкости в его состав вводят никель.