- •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
Качественные углеродистые стали (гост 1050—74)
Содержат S (до 0,04 %) и Р (до 0,035 %,)
Маркировка: Слово сталь пишется полностью или не пишется, затем двухзначное число, содержание углерода в сотых долях.
05,08,10,15,20 далее до 60 в конце указывается степень раскисленности кп, пс и сп.,пр.15кп,10пс и т.д.
Если сталь литейная в конце ставится буква Л-35Л
Эти стали используются, как машиностроительные.
Примерное применение:
0,5;0,8 10;– обладают невысокой прочностью и высокой пластичностью используют для холодной штамповки изделий. кузова автомобилей ,детали получаемые глубокой вытяжкой
15;2025 применяют без термической обработки или в нормализованием виде. Стали поступают в виде проката, поковок, труб, листов, ленты и проволоки и предназначаются для менее ответственных деталей.
30;35 применяют после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для самых разнообразных деталей во всех отраслях машиностроения. Эти стали в нормализованном состоянии по сравнению с низкоуглеродистыми имеют более высокую прочность при более низкой пластичности детали, которые воспринимают небольшие нагрузки – оси, валы, штифты.
40;45;50– высоконагруженные детали машин – коленчатые валы, шатуны, поршневые пальцы, зубчатые колеса – которые подвергаются улучшению (закалки).
Рессорно-пружинная сталь(гост14959-79)
Стали 60, 65, 70, 80 и 85,60Г,65Г,70Г. обладают более высокой прочностью, износостойкостью и упругими свойствами; применяют их после закалки и отпуска, нормализации отпуска и поверхностной закалки для деталей, работающих в условиях трения при наличии высоких статических вибрационных нагрузок. Из этих сталей изготовляют пружины и рессоры, шпиндели, замковые шайбы, прокатные валки и т. д.
Нередко пружины изготовляют из патентированной холоднотянутой проволоки и холоднотянутой ленты высокоуглеродистых сталей 65, 65Г, 70, У8, У10. Пружины после холодной навивки подвергают отпуску при 120—320 °С для снятия напряжений, повышения предела упругости и релаксационной стойкости.
Автоматная сталь(гост1414-75)
Отличается повышенным содержанием серы и фосфора
(S и P)=0.080.÷0,12%- что улучшает обрабатываемость резанием, образуется чистая, гладкая поверхность и элементарная стружка, поэтому эти стали обрабатываются на станках- автоматах.
Маркировка:А11;А12;А20;А30;А40 А-автоматная,цифра- содержание углерода в сотых долях.,А40 С≈0,4%
Для улучшения обрабатываемости может вводиться свинец(~0,25 %) -АС40 или селен A35E С,для устранения ликвации серы подвергают диффузионно му отжигу, при температуре 1100—1150°,
Применение:массовые детали: болты, шпильки, винты, детали к которым предъявляются основные требования по чистоте поверхности сопряженные детали вал-втулка
В последнее время автоматные стали, кроме свинца, легируют и другими элементами: марганцем, хромом, никелем (А40Г, АС20ХГНМ и др.).
Углеродистые инструментальные стали ( гост 1435—74)
Эти стали содержат 0,7—1,3 % С.Сталь качественная содержит S до 0,03 % и Р до 0,035 %,высоко качественная S до 0,02 % и Р до 0,03 %,
Маркировка: У7,.. У13, У- углеродистая, число -содержание углерода в десятых долях процента,если высоко качественная сталь в конце ставится буква А- У7А .
Углеродистые инструментальные стали обладают высокой твердостью, прочностью, хорошо шлифуются при изготовлении инструмента, дешевы и недефицитны,но низкая прокаливаемость до 5—10 мм, и низкая теплостойкость. до2000С
У7, У7А, У8изготавливают инструмент для работы по дереву и инструмент ударного действия, когда требуется повышенная вязкость, — пуансоны, керны, зубила, кузнечные штампы и др.
У9—У13 обладают более высокой твердостью и износостойкостью изготавливают сверла, метчики, развертки, фрезы, плашки и др.
У13 имеющей максимальную твердость (HRC 66— 67) и износостойкость, изготавливают напильники, граверный инструмент и др.
Отжигу проводят перед изготовлением инструмента для снижения твердости, улучшения обрабатываемости
Окончательная темрическая обработка — закалка и отпуск.
У7, У8 применяют отпуск при 280—300 °С когда требуется повышенная вязкость,
У10—У13 отпуск при 150—200 °С обеспечивает инструменту максимальную твердость
Структура закаленной стали — мелкоигольчатый мартенсит или мелкоигольчатый мартенсит с мелкими карбидами