- •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
. Отпуск
Отпуском называется нагрев закаленной стали до температур ниже критической точки Ас1, выдержка при этой температуре с последующим охлаждением (обычно на воздухе) Отпуск является окончательной термической обработкой.
Целью отпуска является изменение строения и свойств закаленной стали: ↑δ ψ кс, ↓НВ, снижение внутренних напряжений .
Температуру отпуска выбирают, исходя из требуемой прочности конкретной детали.
В зависимости от температуры нагрева различают три вида отпуска: низкотемпературный, средиетемпературный и высокотемпературный.
1)При низкотемпературном отпуске закаленную сталь нагревают до 150—250 °С. После соответствующей выдержки при этой температуре (обычно 1—3 ч) в детали получают структуру отпущенного (кубического) мартенсита.
Цель частично снимаются закалочные напряжения.,если в стали было значительное количество остаточного аустенита, то в результате его превращения в кубический мартенсит твердость после низкого отпуска может увеличиться на 2—3 единицы HRC.
Низкий отпуск применяют для инструментальных сталей, после цементации, поверхностной закалки и т. д.
2)При среднетемпературном отпуске закаленную сталь нагревают до 350—400 °С. В результате получается структура троостита (бейнит). После такого отпуска в изделиях получается сочетание сравнительно высокой твердости (HRC 40— 45) и прочности с хорошей упругостью и достаточной вязкостью. Поэтому среднему отпуску подвергают пружины и рессоры
3)При высокотемпературном отпуске закаленные изделия нагревают до 450—650 °С. Структура сорбит.Отпуск применяют для деталей машин, испытывающих при эксплуатации ударные нагрузки. Закалку с высоким отпуском часто называют улучшением.
. Влияние температуры отпуска на механические свойства закаленной стали с 0,45 % С (а) и изменение ударной вязкости легированной стали п зависимости от температуры отпуска и последующей скорости охлаждения (б)
Первый вид отпускной хрупкости, называемый необратимой отпускной хрупкостью, наблюдается в результате отпуска при 300—400 °С. Отличительной особенностью хрупкости первого рода является ее необратимый характер. Если провести отпуск при температуре выше 400 °С, когда повысится вязкость, но снизится прочность, а затем вновь нагреть при 350—400 °С, то этот повторный отпуск уже не вызывает снижения ударной вязкости. Излом стали в состоянии необратимой отпускной хрупкости блестящий, кристаллический.
Наиболее вероятной причиной хрупкости является выделение карбидов из мартенсита, в основном по границе зерна.
Второй вид хрупкости, называемый обратимой отпускной хрупкостью, наблюдается в некоторых легированных сталях, если их медленно охлаждают после отпуска при 500—550 °С или продолжительно выдерживают при 500—550 °С. Этот вид хрупкости не возникает, если охлаждение с температуры отпуска проводят быстро, например, в воде или масле
При быстром охлаждении с температур отпуска 500—650 °С излом волокнистый, характерный для вязкого состояния. После медленного охлаждения получается хрупкий кристаллический излом. Существенным признаком этого вида хрупкости является обратимость. Хрупкость, возникающая в результате медленного охлаждения с 500—550 °С, может быть устранена повторным отпуском при 600—650 °С с последующим быстрым охлаждением.
Хрупкость наиболее часто наблюдается в сталях с повышенным содержанием фосфора и особенно в сталях, содержащих марганец, кремний, хром или же при одновременном введении в сталь хрома, никеля и марганца. Аналогично фосфору влияют сурьма и олово. Введение в сталь 0,2—0,3 % Мо или 0,5—0,7 % W значительно уменьшает склонность стали к обратимой отпускной хрупкости.