- •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
Теплостойкие штамповые стали
Применяют для изготовления штампов горизонтально-ковочных машин и прессового инструмента,а также пресс форм(Траб=500-600оС) Они находятся в более длительном контакте с нагретым металлом, испытывают в работе высокие давления, но без значительных ударных нагрузок.По вязкости и разгаростойкосги они уступают полутеплостойким сталям.
По химическому составу теплостойкие стали имеют сходство с быстрорежущими, но содержат меньше углерода (обычно 0,3—0,5 %) и легирующих элементов: вольфрама, молибдена, ванадия. Поэтому теплостойкие щтамповые стали содержат меньше карбидов и являются заэвтектоидпыми. .В отожженном состоянии — легированный феррит и специальные карбиды. .При закалке высоколегированный устойчивый мартенсит; теплостойкие стали закаливают от повышенных температур с тем, чтобы перевести наибольшее количество карбидов в твердый раствор.
Особенностью отпуска теплостойких сталей является то, что при отпуске они дополнительно упрочняются в результате дисперсионного твердения.
Теплостойкие штамповые стали можно разделить:
1)Стали повышенной разгаростойкости содержат 3-5 % Сг, сравнительное небольшое количество вольфрама (до 2 %). 4Х5В2ФС 4Х5МФС, 4ХЗВМФ, 4Х4ВМФС
4Х5В2ФС закаливают с 1030—1050 °С в масле, мелкие штампы для уменьшения деформации можно закаливать на воздухе. После закалки структура стали состоит из мартенсита, 4—5 % остаточного аустенита и небольшого количества карбидов; твердость стали HRC 52—54., отпуск при 580-620о С HRC 45-50.
2)Стали повышенной теплостойкости
Предназначены для работы при более высоком и длительном нагреве, но без динамических нагрузок и без интенсивного охлаждения (для прессования, выдавливания, прошивки и пр.).
Сохраняют высокую прочность и износостойкость до температуры ~700 °С, но уступают сталям с 5 % Сг по вязкости н разгаростойкости. Теплостойкость возрастает наиболее значительно при увеличении содержания в стали вольфрама до 8 %. Вольфрам можно заменить молибденом.
3Х2В8Ф,4Х2В5МФ, 5Х3В3МФС -фазовый состав стали в отожженном состоянии легированный феррит и специальные карбиды типа M6C и M23C6
При закалке сталь 3Х2В8Ф нагревают до 1100оС для растворения труднорастворимых карбидов в аустените (часть карбидов сохраняется и сдерживает рост зерна). Закалку проводят в масле с получением высоколегированного мартенсита (в структуре сохраняется 6—8 % остаточного ауетенита) и твердости HRC 48-—50.
Последующий отпуск при температурах до 500 °С существенно не изменяет временного сопротивления стали ЗХ2В8Ф что объясняется утойчпвостью полученного при закалке состояния. При повышении температуры отпуска до 600 °С в результате дисперсионного твердения прочность несколько возрастает, но снижаются пластичность и вязкость. Поэтому температуру отпуска стали ЗХ2В8Ф назначают обычно несколько выше 600 "С
Стали для измерительных инструментов
Измерительный инструмент должен обладать постоянством размеров и формы в течение длительного срока службы ,высокая твердость и, износостойкость,. малая деформируемость при закалке
Для простых по форме измерительных инструментов небольшой точности применяют инструментальные углеродистые стали.
Длинные и плоские инструменты (измерительные скобы, шаблоны, линейки и пр ) изготовляют из листовой стали 15, 20, 20Х, 15Х, 12ХНЗА, подвергаемой цементации с последующей закалкой и отпуском. Эти же инструменты получают из среднеуглеродистых сталей 50, 55, закаливаемых в рабочей части с нагревом током высокой частоты и подвергаемых затем низкотемпературному отпуску.
Для изготовления калибров, измерительных плиток и других подобных инструментов наиболее широко применяют заэвтектоидные низколегированные стали X ,12X1 обрабатываемые на высокую твердость (не менее HRC62), которая достигается закалкой на мартенсит и низкотемпера -турным отпуском. Закалку инструмента из стали X осуществляют or 850—860 "С, для стали 12X1 от 850—870 °С в масле.
Для измерительного инструмента, особенно высокого класса точности для стабилизации напряженного состояния его подвергают обработкой холодом (до -70 °С), и последующим длительным отпуском в течение 12-50 ч при 120-130оС называемым также искусственным старением. Твердссть сталей после указанной обработки HRC 62—64.
Из других легированных сталей, которые могут быть использованы для изготовления измерительного инструмента, можно отметить ШХ15, ХВГ, азотируемую конструкционную сталь 36Х2МЮА (азотирование применяют для инструмента большого размера и сложной формы, склонного к значительной деформации при закалке). Если от инструмента требуется повышенная коррозионная стойкость, его изготавливают из инструментальных нержавеющих сталей.