- •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
Алюминий и его сплавы
Алюминий — серебристо-белого цвета γ-2,7 Г/см3 ,Тпл-660° С; ρ-0,0269 ом • мм2/м; теплопроводность — 0,52 кал/см • сек • град;Е≈6000—7000 кГ/мм2.
Прокатанный и отожженный алюминий имеет следующие механические свойства: бв =8-10 кГ/мм2;δ -35 40%;НВ≈25-30 кГ/мм2.
Свойства: имеет малый удельный вес, высокую электропроводность и значительную тепло проводность; обладает высокой пластичностью как в холодном,так и в горячем состоянии, хорошо сваривается газовой и контактной сваркой, но плохо обрабатывается резанием и отличается низкими литейными качествами.
Алюминий стоек в обычных атмосфсрпых условиях и против действия концентрированной (90—98%) азотной кислоты, но легко разрушается серной и соляной кислотами и щелочами.
Маркировка: А999 (99,999 % А1), высокой чистоты А995 (99,995 AI), А99 (99,99 % Al) A97 (99,97 % Al)s A95 (99,950 Al) и технической чистоты А85, А8, А7, А6, А5, АО Технический алюминий поставляется в виде листов, профилей, прутков, проволоки и других полуфабрикатов; маркируется АД00 (99,7), АД0 (99,5), АД1 (99,3) и АД (98,8 % А1).
Fe.Si неизбежные примеси, отрицательно влияют на свойствах алюминия.
Fe.-нерастворимо в алюминии, образует хрупкое химическое соединение FeAl3. Снижает пластические свойства, коррозионную стойкость алюминия
Si -присутствует в элементарном виде. Образует включения эвтектики Al+ Si Кристаллики кремния по свойствам близки к химическим соединениям, обладают высокой твердостью (НВ 800) и хрупкостью.
Основное отрицательное влияние примеси кремния выражается в ухудшении литейных свойств технического алюминия.
Из технического алюминия АД1 и АД, изготовляют листы, трубы, профили, проволоку для заклепок и другое, а также детали вентиляционной системы самолета, защитные трубки электропроводки, прокладки и др. Применяется технический алюминий (АД и АД1) для элементов конструкций и деталей, не несущих нагрузки. Алюминий высокой чистоты применяется для фольги, токопроводящих и кабельных изделий, а также в химической промышленности.
Классификация алюминиевых сплавов
Алюминиевые сплавы делят на три группы: деформируемые, литейные и спеченные.
Деформируемые сплавы имеут однородную структуру твердого раствора на основе алюминия,для повышения прочности допускается небольшое количество кристаллов эвтектики
Литейные сплавы.Наилучшими литейными свойствами обладают эвтектические сплавы, так как они кристаллизуются практически при постоянной температуре.
Si, Cu, Mg, Zn образуют с алюминием ограниченные твердые растворы переменной концентрации
Вследствие уменьшения растворимости из двойных твердых растворов должны выделяться избыточные вторичные кристаллы. В системе Al—Si избыточной фазой являются кристаллы Si; в системе А1—Си — химическое соединение СиА12; системе А1—Mg — соединение Mg2Al3.
В многокомпонентных сплавах образуют новые фазы.- Mg и Si образуют фазу Mg2Si., образуются тройные или четверные соединения (например, CuMgAl2, AlCuMgSi), растворимость которых в алюминии ограничена и с понижением температуры уменьшается.
До точки S сплав однофазный, т. е. представляют собой твердый раствор. Иметь высокую пластичность, хорошо обрабатываться давлением в горячем и холодном состояниях. Фазовых превращений не происходит, такие сплавы термической обработкой не подвергают.
От точки S доточки Е при охлаждении выделяются избыточные фазы — вторичные кристаллы.,которые упрочняют сплав, делают его более твердым, более прочным, но менее пластичным Чем ближе сплав по составу к точке Е, тем больше эффект от выделения вторичных кристаллов..
В структуре сплавов, лежащих правее точки Е, имеется равновесная эвтектикаСпособность этой группы сплавов к пластической деформации из-за наличия эвтектики резко снижается, а литейные свойства возрастают.
До точки Е сплавы относятся к деформируемым , а сплавы правее точки Е — к литейным
Деформируемые алюминиевые сплавы могут быть классифицированы также по склонности к термическому упрочнению.До точки S- неупрочняемые термической обработкой, между точками S и Е- упрочняемые термической обработкой