- •Введение
- •Раздел1 Физико-химические основы материаловедения.
- •Тема1.1.Строение и кристаллизация металлов.
- •Анизотропия
- •Кристаллическое строение реальных кристаллов.
- •Аллотропия
- •Кристаллизация металлов
- •Модифицирование.
- •Методы металографического и физико-химического анализа металлов. Макроанализ.
- •Микроанализ.
- •Рентгеновский анализ.
- •Дефектоскопия.
- •Тема1.2Пластическая деформация и рекристаллизация.
- •Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла.
- •Тема1.3Механические свойства материалов.
- •Испытание на растяжение:
- •. Метод Бринелля:
- •Метод Роквелла
- •Метод Виккерса
- •Испытание на ударную вязкость.
- •Тема1.4Основные понятия о сплавах.
- •Диаграммы состояния двойных сплавов
- •Диаграммы состояния сплавов первого рода
- •Диаграмма состояния сплавов второго рода
- •Тема1.5 Основы металлургического производства. .Производство чугуна
- •Производств стали.
- •Конверторный способ:
- •Мартеновский способ:
- •Производство стали в электрических печах
- •Разливка стали и строение слитка
- •Тема1.6Железоуглеродистые сплавы. Диаграмма Fe- Fe3c.
- •Кристаллизация чугунов.
- •Кристаллизация сталей.
- •Тема1.6Углеродистые стали , чугуны. Чугуны
- •Серый чугун( гост 1412—79)
- •.Модифицированный чугун
- •Высокопрочный чугун(7293-85)
- •Ковкий чугун(1215-79)
- •Легированные чугуны
- •Углеростые стали. Классификация углеродистых сталей.
- •Влияние углерода и примесей на свойства стали.
- •Конструкционная сталь обыкновенного качества.(гост380-71)
- •Качественные углеродистые стали (гост 1050—74)
- •Рессорно-пружинная сталь(гост14959-79)
- •Автоматная сталь(гост1414-75)
- •Углеродистые инструментальные стали ( гост 1435—74)
- •Тема1.8 Термическая обработка.Стали и чугуна.
- •Превращения в стали при нагреве
- •Превращение переохлажденного аустенита
- •Превращения в закаленной стали при нагреве
- •Термическое и деформационное старение углеродистой стали
- •Нормализация
- •Закалка.
- •Способы закалки
- •. Отпуск
- •Старение
- •Обработка стали холодом
- •Термомеханическая обработка стали
- •Тема1.9 Химико – термическая обработка.
- •Цементация
- •3)Жидкостная цементация.
- •Азотирование
- •Сульфоцианирование
- •Диффузионная металлизация.
- •Алитирование
- •Хромирование
- •Силицирование
- •Борирование
- •Раздел 2Конструкционные и инструментальные материалы.
- •Тема2.1Общие свойства легированных сталей..
- •Классификация легированных сталей по структуре
- •1.Влияние легирующих элементов на аллотропические превращения в железе.
- •Влияние легирующих элементов на карбидную фазу.
- •Влияние легирующих элементов:
- •Тема2.2 Конструкционные стали. Конструкционные (строительные) низколегированные стали (гост 19281—73).
- •Конструкционные цементуемые (нитроцементуемые) стали (гост 4543—71)
- •Конструкционные улучшаемые стали(гост 4543—71).
- •Мартенситно-стареющие высокопрочные стали
- •Рессорно-пружинные стали (гост 14959—79);.
- •Шарикоподшипниковые стали(гост 801—78).
- •Износостойкая (аустенитная) сталь
- •Тема2.3Стали и сплавы с особыми свойствами. Коррозионностойкие.Нержавеющие стали. (гост 5632—72)
- •Жаропрочные и окалиностойкие стали. Жаропрочность.
- •Окалиностойкость (жаростойкость)
- •Жаропрочные и окалиностойкие стали
- •Клапанные стали(гост 5632—72)
- •Котлотурбинные стали
- •Жаропрочные стали и сплавы для газовых турбин
- •Никелевые жаропрочные сплавы
- •Дисперсно упрочненные никелевые жаропрочные сплавы
- •Сплавы с высоким электрическим сопротивлением(гост 12766—67)
- •Сплавы с особыми тепловыми и упругими свойствами
- •Магнитные стали и сплавы
- •Магнитно-твердые стали и сплавы
- •Тема2.4 Инструментальлые стали
- •Стали неглубокой прокаливаемости
- •Стали глубокой прокаливаемости
- •Быстрорежущие стали(гост 19265—73)
- •Штамповые стали
- •Теплостойкие штамповые стали
- •Стали для измерительных инструментов
- •Тема2.5Твердые сплавы (гост 3882—74) и свехтвердые режущие материалы.
- •Тема2.6 Цветные металлы и сплавы. Медь и ее сплавы.
- •Латуни(Гост 17711—80)
- •Алюминий и его сплавы
- •Классификация алюминиевых сплавов
- •Термическая обработка алюминиевых сплавов Отжиг
- •Закалка
- •Старение
- •Деформируемые не упрочняемые термической обработкой.
- •Литейные алюминиевые сплавы.
- •Магний и его сплавы. (гост804-72)
- •.Титан и его сплавы.
- •Термическая обработка титановых сплавов
- •Подшипниковые сплавы.
- •Тема2.7Коррозия металлов. Классификация и виды коррозии.
- •Защита металлов от коррозии.
- •Раздел3 Неметаллические материалы.
- •Тема3.1 Пластические массы.
- •Слоистые пластмассы
- •Термопластические полимерные материалы
- •Переработка пластмасс
- •Пенопласты
- •Тема3.2Резина, резинотехнические изделия. Исходное сырье. Каучук
- •Основные виды резины и их назначение
- •Тема3.3 Клеи,герметики,и лакокрасочные материалы. Виды лакокрасочных материалов
- •Радел 4 Порошковые и композиционные материалы,их получение.
- •Тема 4.1 Порошковая металлургия.
- •Тема4.2Композиционные материалы с полимерной матрицей.
- •Волокнистые композиционные материалы с полимерной матрицей
- •Углепласты.(карбоволокниты)
- •Углерод- углеродный материал.
- •Боропласты(бооволокниты).
- •Органоволокниты.
- •Дисперсно-упрочненные композиционные материалы
- •Тема4.3Композиционные материалы с металлической матрицей
Кристаллизация сталей.
Если сталь содержит углерода С=0,8% - эвтектоидная сталь.
С<0,8 %- доэвтектоидная сталь.
0,8% <С< 2,14% - заэвтектоидная сталь.
1)Кристаллизация эвтектоидной стали.:С=0,8%
От точки 1 до точки 2::из жидкой фазы выделяются кристаллы аустенита. В точке 2 ,конец кристаллизаци ,сплав имеет однородную структуру-аустенит
В точке S происходит эвтектоидное превращение: А0,8→П (Ф0,025+Ц)
2)Кристаллизация заэвтектоидной стали С=1,5%
До точке 3процесс анологогичен
Точка 3 :А1,5→А0,8+Ц
От точки3 до точки4 содержание углерода в аустените меняется по линииSЕ с 1,5 до0,8%
В точке 4 происходит эвтектоидное превращение: А0,8→П (Ф0,025+Ц)
Ниже точки 4 заэвтектоидная сталь имеет структуру:П+Ц
3)Кристаллизация доэвтектоидной стали С=0,5%
До точке 3процесс анологогичен
Точка3: А0,5→А0,8+Ф
От точки3 до точки4 содержание углерода в аустените меняется по линииGS с 0,5до0,8%
В точке 4 происходит эвтектоидное превращение: А0,8→П (Ф0,025+Ц)
Ниже точки 4 доэвтектоидная сталь имеет структуру:Ф+П
Тема1.6Углеродистые стали , чугуны. Чугуны
Чугуном называют железоуглеродистые сплавы, содержащие более 2 % С
Углерод-свойства чугуна зависят, в каком виде находится углерод (в виде графита или цементита). Если углерод в виде графита, механические свойства зависят отформы графических включений Пластинки графита ↓ σв и особенно сильно δ. (~0,5 %),. мало влияютна σсж НВ, которые зависят от металлической основы., σсж в 3—5 раз больше, чем. σв
Графит, нарушая сплошность металлической основы, делает чугун малочувствительным к всевозможным вне шним концентраторам напряжений (дефектам поверхности, надрезам, выточкам и т. д.). Очень важно, что графит улучшает обрабатываемость резанием, делая стружку ломкой.
В зависимости от формы выделения углерода чугун подразделяют на белый, половинчатый и серый.
а)белый чугун, весьуглерод находится в виде цементита.
б)серый чугун, углерод находится в виде графита., в виде цементитаС<0,8%
в)половинчатый чугун., углерод находится в виде графита ,в виде цементита С>0,8%
2 . Структура чугунов существенно зависит от их химического состава и скорости охлаждения.
Структурная диаграмма для чугуна,показывающая,какая должна получаться структура в отливке(с толщиной стенки 50 мм в зависимости от содержания в чугуне кремния и углерода.;
1-белые чугуны,2-серые перлитные чугуны,3- серые ферритные чугуны
Структурная диаграмма для чугуна,показывающая,какая должна получаться структура в отливке в зависимости от суммы содержания кремния и углерода,а также толщины отливки;
1-белые чугуны,2-серые перлитные чугуны,3- серые ферритные чугуны
Сера –является вредной примесью, ухудшающей механические и литейные свойства чугуна.,способствует отбелу чугуна Содержание S до 0,1—0,12 %.
Фосфор – полезная примесь улучшает литейные свойства. Образуются твердые включения фосфидной эвтектики повышая твердость и износостойкость.Р≈0,3-0,8%
Кремний –пообствует графитизации чугуна. Кремний растворяется в Fea, образуя раствор замещения. Si≈от 0,5 до 4,5 %
Марганец – препятствует графитизации Mn≈1,25— 1,4 от 0,4 до 1,3 %
Скорость охлаждения- быстрое охлаждение способствует получению белого чугуна, замедленное — серого чугуна