- •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
Тема1.3Механические свойства материалов.
Физические свойства:- плотность, t˚ плавление, электропроводность, коэффициент линейного расширение.
Химические свойства – способность материала не взаимодействовать с воздухом и агрессивной средой.
Технологические свойства – свойства, которые проявляет материал при различных видах обработки – свариваемость, ковкость, штамповка.
Механические свойства - свойства, который проявляют материал под действием внешней нагрузке – прочность, твердость, пластичность.
Испытание на растяжение:
И спытания проводят на разрывной машине, применяются стандартные круглые или плоские образцы(ГОСТ1497-73).Испытания проводят до полного разрыва образца. Строится график, зависи мость удлинения от приложенной нагрузки называется-диаграмма растяжения
После испытания определяют:
1) прочность:
гдеFМАХ-максимальная нагрузка которую выдержал образец,кгс(н);
А-площадь сечения образца,мм2.
2)пластичность характеризуется показателями:
а)относительное удлинение:
гдеℓ0-длина образца до испытаний,мм;
ℓ1- длина образца после испытаний,мм;
б).относительное сужение:
где А0-площадь сечения образца доиспытаний,мм2;
А1- площадь сечения образца после испытаний в месте разрыва ,мм2.
Испытание на твердость:
Твердость – способность материала сопротивляться проникновению других более твердых тел. Испытание основаны на вдавливании более твердых тел.Испытания проводится на прессах.
. Метод Бринелля:
Испытание проводится на прессе Бринелля.
Твердомер – стальной закаленный шарик, диаметром 2,5;5;10 мм. После испытания замеряют диаметр отпечатка. с помощью лупы
Твердость определяют:
1)По таблице.
2)По формуле:
:
гдеF-нагрузка при испытании,кгс(н)
Д-диаметр твердомера,мм;
d- диаметр отпечатка,мм.
Твердость: обозначается:НВ200
При испытании стали и чугуна выбирают D = 10 мм и Р = 30 000 Н (Р = 300 D2), при испытании меди и ее сплавов D = 10 мм и Р = 10000 Н (Р = 100 D2), а при испытании очень мягких металлов(алюминий, баббиты и т. д.) D = 10 мм и Р = 2500 Н (Р = 25D2).
Метод применяется для мягких незакаленных материалов (отливки, штамповки, прокат с твердостью до HB450).
Метод Роквелла
И спытания проводится на прессе Роквелла, В этом методе твердость определяют по глубине отпечатка Прибор снабжен циферблатом .Циферблат имеет две шкалы, по которым снимают показания прибора:
Твердость по Роквеллу измеряют в условных единицах. За единицу твердости принято значение осевого перемещения наконечника на 0,002 мм.
Черная шкала – “C” , твердомер алмазный конус. Нагрузка F =150 кгс. Твердость обозначается - HRC. Применяется для твердых материалов.
Красная шкала – В. Твердомер – стальной закаленный шарик, d=1,59мм. Твердость обозначается – HRB. . Нагрузка F = 100кгс Применяется для мягких не закаленных материалов.
Шкала А – отчёт берется по черной шкале, Нагрузка F= 60кг. Применяется для сверхтвердых материалов.
Для перевода из одного метода в другой. применяют таблицы
Метод Виккерса
И спытания проводят на прессе Виккерса. Твердомер – алмазный четырехгранная пирамида, с углом между гранями 136˚. После испытания замеряют диагональ квадрата.
Твердостьопределяют по формуле:
гдеF-нагрузка при испытании,кгс(н) 50, 100, 200, 300, 500, 1000 или 1200 Н;
а- диагональ квадрата.,мм.
Метод позволяет определять твердость тонких закаленных слоев.
Испытание на микротвертость.
. Определение микротвердости необходимо для изделий мелких размеров и отдельных структурных составляющих сплавов. Прибор для определения микротвердости состоит из механизма для вдавливания алмазной пирамиды под небольшой нагрузкой и металлографического микроскопа. В испытуемую поверхность вдавливают алмазную пирамиду под нагрузкой 0,05—5 Н. Твердость Н определяют по той же формуле, что и твердость по Виккерсу.
Образцы для измерений должны быть подготовлены так же, как микрошлифы.