Министерство образования и науки Республики Татарстан
ГАПОУ «Набережночелнинский политехнический колледж»
Гинц Л.П.
Манакова Г.И.
Материаловедение
в таблицах и схемах
________________________
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
ПО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ
(для металлообрабатывающих профессий)
2015 г.
Гинц Л.П., Манакова Г.И.,
Учебное пособие по материаловедению. – Набережные
Челны, 2015 г. – 28 с.
Рецензент: Степанова Н.П.- кандидат педагогических наук ГАПОУ
«Политехнический колледж им. Л.Б.Васильева» г. Набережные Челны
Учебное пособие позволяет оказать помощь студентам в
освоении материала по дисциплинам «Материаловедение», «Основы материаловедения».
Материал представлен в виде схем,
таблиц и опорно-логических конспектов, что способствует более глубокому
усвоению учебного материала. В пособии рассмотрены основные конструкционные и
инструментальные металлы и их сплавы. Дана информация об их строении,
свойствах, областях применения. Особое внимание уделено важности изучения
каждой конкретной темы.
Для студентов СПО по укрупненной группе профессий
150000 Металлургия, машиностроение и материалообработка.
Пособие прошло апробацию в ГАПОУ
«Набережночелнинский политехнический колледж» города Набережные Челны.
Введение.
”Человечество не может жить без металлов, если бы не было металлов,
люди влачили бы самую омерзительную и жалкую жизнь среди диких зверей. Они
вернулись бы к желудям и лесным яблокам и грушам, питались бы травами и
кореньями, когтями выгребали бы себе логовища, чтобы лежать в них ночью, а днем
бродили бы там и сям по лесам и полям, подобно зверям. Поскольку такой образ
жизни совершенно недостоин человеческого разума, самого лучшего дара природы,
то неужели кто-либо окажется столь глуп и упрям, чтобы не согласиться, что
металлы необходимы для пропитания и одежды, и что они вообще служат для
поддерживания нашей жизни!”
Георг Агрикола
нем. мыслитель XVI в
За многовековую историю человек научился добывать, выплавлять,
обрабатывать множество металлов и среди них – железо (Fe)
- главный металл современности, давший название самому значительному и
продуктивному периоду в развитии человеческого общества – железному веку!
Материаловедение – это наука, изучающая структуру, строение и свойства материалов.
Важно! Данный предмет позволяет правильно
назначать режимы резания, режимы тепловой и химической обработки, грамотно
подбирать режущий инструмент.
I. Атомно-кристаллическое строение металлов.
1860г. – Федоров – гипотеза: «Металлы - есть кристаллы»
1912г. – Лауэ – доказал (рентген): «атомы в металлах упорядочены и
образуют кристаллические решетки»
Кристаллическая решетка – воображаемая
пространственная сетка, в узлах которой располагаются атомы.
Типы кристаллических решеток.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a - Ca, Ni, Cu, Au, g-Fe.
|
|
|
|
|
Анизатропия – неодинаковость
свойств в разных направлениях (характерна для металлов).
Аллотропия – способность иметь
разные решетки при разных температурах (характерна для металлов).
Аллотропия – Fe
Кристаллизация металлов.
Кристаллизация
возможна при выполнении 2-х условий:
1.
Наличие центров кристаллизации.
2.
Возможность роста кристаллов из этих центров.
|
|
Чем больше центров, тем мельче кристаллы, тем выше механические
свойства Ме.
|
|
Модификаторы
– вещества, вводимые в расплавленный металл
для измельчения структуры.
Модифицирование- введение в расплав модификаторов.
Модифицированный
сплав- сплав с измельченной структурой.
Важно! Зная процессы кристаллизации, можно
придать металлам, как обрабатывающимся, так и инструментальным, необходимые
свойства.
Разрушающие и неразрушающие методы
исследования металлов.
Качество – совокупность свойств Ме,
удовлетворяющих определенным потребностям в соответствии с назначением.
Свойства металлов.
Группы
свойств:
Физические
Химические Механические Технологические Эксплуатационные (служебные)
Физические свойства.
(появляются
в металле при его «рождении»)
Важно! Процесс резания (а тем более сварки) сопровождается
активным тепловыделением. Поэтому знать основные физические свойства
необходимо, чтобы избежать поломки инструмента и выхода оборудования из строя.
Химические свойства.
Коррозия Me.
Способы защиты от коррозии.
1
Создания антикоррозийных сталей путем введения в расплав элементов, образующих
тонкие и прочные пленки (Cr = 12¸14%, Ni = 9¸12%, Mn = 10¸14%)
2
Нанесение защитных покрытий.
а) металлических:
v
погружением в расплав Me;
v
диффузионной
металлизацией;
v
напылением;
v
плакированием;
v
гальваническим способом.
б) неметаллических:
v
краской;
v
лаком;
v
смолой;
v
резиной;
v пленкообразующими веществами;
v керамикой.
3. Протекторная
защита ( протектор «-» катод и в агрессивной среде разрушается, защищаемое
изделие «+» и не разрушается).
4. Ведение
ингибиторов - веществ, снижающих скорость коррозии.
Важно! Коррозия – опасный враг металлов. Уметь с ней бороться
особенно важно для электрогазосварщиков и станочников, т.к. их работы часто
производятся в агрессивных средах.
Механические свойства.
Важно! Без знания механических свойств невозможно работать
с металлами. Любой контакт с ними – это механическое воздействие, которое
должно учитывать реакцию металла на этот контакт. От этого будет зависеть
качество отливки, обработки, сварки.
Способы определения твердости.
Способ Бринелля.
|
Способ Роквелла.
|
Способ Виккерса.
|
Для
мягких металлов
|
Для
твердых металлов и металлов после термической обработки
|
Для
закаленных
Для сверхтвердых
и тонкостенных металлов
|
Технологические свойства.
Важно! Данные свойства особенно ценны при работе
литейщиков, сварщиков и обработчиков металлов давлением.
Эксплуатационные (служебные) свойства.
Важно! Данные свойства в технике еще получили название
триботехнические характеристики. Их важно учитывать при определении
долговечности и надежности работы изделия в процессе эксплуатации.
II. Основы теории сплавов.
Сплав – сложное вещество, полученное
сплавлением или спеканием двух и более металлов (или Ме + неМе).
В отличие от чистых металлов, сплавы используются в технике чаще, т.к.
имеют более высокие прочностные характеристики.
Структура сплава.
Диаграмма состояния «Fe-C».
Диаграмма состояния позволяет определить фазовое
состояние железоуглеродистых сплавов, к которым относятся стали и чугуны, в
зависимости от температуры и концентрации.
Данная диаграмма строилась опытным путем при условиях:
1.
нагрев-охлаждение ведется медленно;
2.
кроме железа и углерода в сплавах других примесей
нет.
Сплавляясь,
Fe+C могут образовывать:
Твердые растворы
|
Хиические соединения
|
Механические смеси
|
a-Fe +C= Феррит
|
3 Fe +C = Fe3C
Карбид железа
Цементит
|
Феррит+ Цементит= Перлит
|
g-Fe+C = Аустенит
|
Аустенит+ Цементит = Ледебурит
|
Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов и
их характеристики
Структурные составляющие
|
Прочность, МПа
|
Пластичность , %
|
Твердость, НВ
|
Примечание
|
Феррит Ф
|
250
|
50
|
80-100
|
Существует только при С ≤ 0,8% и
t ≤ 911ºС
|
Аустенит А
|
≈0
|
40-50
|
200
|
Существует только при t >727 º С
|
Цементит Ц
|
≈0
|
≈0
|
800
|
Неустойчив, распадаясь, выделяет графит
|
Перлит П
|
800
|
15
|
160
|
Эвтектоид для стали
|
Ледебурит Л
|
≈0
|
≈0
|
600-700
|
Образуется только в чугунах при
t ≤ 1470º С, эвтектика для чугуна
|
Графит Г
|
≈0
|
≈0
|
≈3
|
Это углерод в свободном виде. Образуется при
быстром охлаждении. Бывает в виде шариков, хлопьев, пластинок.
|
Ликвидус ACD (от лат. – жидкий) - начало первичной
кристаллизации
Солидус AECF (от лат. –
твердый) - окончание первичной кристаллизации
Эвтектика – равномерная механическая смесь кристаллов,
выделившихся при кристаллизации одновременно. Эвтектика, выделяющаяся из
жидкого агрегатного состояния называется эвтектикой (это характерно для чугуна
при С=4,3%, называется Ледебурит), из твердого – эвтектоид (характерно
для сталей при С=0,8%, называется Перлит)
Упрощенная диаграмма «Fe-C»
Важно! Знать практическое применение
диаграммы железоуглеродистых сплавов профессионально необходимо литейщикам и
сварщикам. Именно по данной диаграмме видны внутренние превращения в сплавах,
которые влекут за собой изменения в их свойствах. Что в свою очередь
сказывается на эксплуатационных характеристиках деталей, выполненных из этих
металлов.
III. Железоуглеродистые сплавы. Чугун
Важно! Кремний и марганец – полезные примеси. Сера и фосфор
– вредные.
Влияние примесей на свойства чугунов.
Примесь
|
Улучшает,
повышает
|
Ухудшает,
понижает
|
Содержание
в %
|
Углерод
|
Жидкотекучесть
|
Температуру плавления, механическая прочность
|
2,7 – 3,6 %
|
Кремний
|
Обрабатываемость резанием, жидкотекучесть
|
Температуру плавления
|
0,75 – 3,75 %
|
Марганец
|
Мех. свойства, твердость, жидкотекучесть,
нейтрализует влияние серы
|
Обрабатываемость резанием
|
0,6 – 1,3 %
|
Сера
|
Усадку, красноломкость
|
Жидкотекучесть
|
<0,07 %
|
Фосфор
|
Хладноломкость
|
Температуру затвердевания
|
< 0,03 %
|
Никель, хром
|
Мех. свойства, твердость, износоустойчивость
|
Графитообразование
|
0,3 – 0,4 %
|
Маркировка чугунов:
Антифрикционные чугуны
(износостойкие)
|
Легированные чугуны
(со специальными свойствами)
|
Конструкционные
чугуны (для деталей машин,
заготовок, конструкций)
|
н-р: АЧК 1…6
А –
антифрикционный
Ч – чугун
К – ковкий
(С – серый,
В – высокопрочный)
Цифра – степень
легирования
|
н-р: ЧН12Х6Д2Ш
Ч – чугун
легированный
Н12 – никель –
12%
Х6 –хром – 6%
Д2 –медь– 2%
Ш( в конце
марки) – шаровидный графит
|
н-р: ВЧ 120-17 (190-258)
В –высокопрочный
Ч - чугун
120 – предел
прочности при растяжении
σв=
1200 МПа
17 –
относительное удлинение: δ=17%
(190-258) – твердость
по Бринеллю: НВ=190-258
|
Важно! Чугун – сплав, с которым работают и
станочники, и ремонтники, и сварщики. Знать его свойства, способы получения
одного вида чугуна из другого – профессионально необходимое качество.
Стали. Металлургия сталей
Сталь = спл. Fe+C, где С<2,14%
Современные
способы плавки:
- Электрошлаковый переплав.
- Вакуумно – дуговой переплав.
- Электронно – лучевой переплав.
Классификация
сталей.
Влияние углерода и постоянных примесей на свойства стали.
Примесь
|
Содержание
в %
|
Влияние на свойства сталей
|
Углерод
|
C < 2, 14%
|
êпластичность, вязкость, ковкость,
свариваемость, обрабатываемость резанием
éпрочность, твердость, литейные свойства
|
Марганец и кремний
|
Mn
= 0,8%
Si = 0,4%
|
Раскисляют, т.е. удаляют вредные примеси оксида железа,
вредные сернистые соединения железа.
|
Фосфор
|
P < 0,045%
|
êпластичность, вязкость, вызывает
хладноломкость
éпрочность
|
Сера
|
S < 0,05%
|
éхрупкость, красноломкость.
Вредная примесь
|
Водород, азот, кислород
|
Н, N, О2 -
небольшие
количества
|
Вредные примеси, ухудшают свойства стали.
|
Влияние легирующих элементов на свойства сталей
Легирую
щий элемент
|
Повышает
|
Понижает
|
Вольфрам
|
Твердость, красностойкость
|
|
Алюминий
|
Жаростойкость, окалиностойкость
|
|
Ванадий
|
Плотность, твердость, прочность
|
Размер зерна
|
Кобальт
|
Ударная вязкость, жаростойкость,
магнитные свойства
|
|
Медь
|
Антикоррозионные свойства
|
|
Титан
|
Прочность, плотность, коррозийная
стойкость
|
Размер зерна
|
Молибден
|
Коррозионная стойкость,
окалиностойкость, красностойкость, прочность, упругость
|
|
Ниобий
|
Кислотоустойчивость, коррозионная
стойкость
|
|
Хром
|
коррозионная стойкость, твердость,
прочность, пластичность
|
|
Никель
|
Прочность, пластьичность, ударная
вязкость, прокаливаемость, устойчивость против коррозии
|
Коэффициент линейного расширения
|
Единый
алгоритм для расшифровки сталей.
Группа
химического состава
|
Углеродистые
Если
в марке нет букв легирующих элементов.
|
Легированные
Если
в марке есть буквы легирующих элементов:
ХРОМ
– Х, КРЕМНИЙ – С, НИКЕЛЬ – Н, КОБАЛЬТ – К, АЛЮМИНИЙ – Ю, МЕДЬ – Д, ТИТАН – Т,
ВОЛЬФРАМ – В, ВАНАДИЙ – Ф, АЗОТ – А, БОР – Р, МАРГАНЕЦ – Г, МОЛИБДЕН - М
|
Назначение
|
Конструкционные
Если
марка начинается с двух цифр или букв Ст
|
Инструментальные
Если
марка начинается с одной цифры, или буквы «У», или в начале марки
цифр нет
|
Качество
|
Обыкновенного качества
Если
марка начинается с букв Ст
|
Качественные
Если
в начале марки нет букв Ст, а в конце нет буквы А
|
Высококачествен
ные,
если
в конце марки есть буква А
|
Особо
высокого качества
если
в конце марки есть буква Ш
|
Примерный
химический состав
|
Содержание
углерода в процентах (%)
|
Буквы Ст показывают, что содержание
углерода по марке не определяется
|
Две цифры в начале марки показывает сотые
доли % углерода
|
Одна цифра в начале марки или цифра после
буквы «У» показывают десятые доли % углерода
|
Отсутствие
цифр в начале марки показывает 1 % углерода
|
Содержание
легирующих элементов в процентах %
|
Цифры после букв легирующих элементов
показывает целую часть % данного элемента
|
Отсутствие
цифр после легирующего элемента показывает 1 % данного элемента
|
Примерные
свойства
|
Зависимость
свойств от содержания углерода
|
|
Если С<0,3%,
то мягкая, вязкая, пластичная
|
Если С=0,3-0,6%,
то наиболее удачное сочетание всех свойств,
особенно прочности и пластичности
|
Если С>0,6%,
то прочная, твердая, хрупкая
|
|
|
|
|
|
|
|
Важно! Сталь – основной сплав, применяемый в
металлообработке. Знать его получение, свойства, уметь изменять эти свойства
различными способами, увеличивая диапазон его эксплуатационных качеств - профессионально необходимо.
IV. Термическая обработка Ме (Т/О).
Т/О – тепловое воздействие на металл, состоящее из
нагрева, выдержки и охлаждения.
Цель Т/О – изменить структуру, а значит, свойства металла.
Способы Т/О:
1.
Объемная;
2.
Поверхностная;
3.
Химико-термическая;
4.
Термо-механическая;
5.
Электро-термическая;
Нагрев при т/о назначается для получения 100%-го аустенита.
Выдержка назначается для равномерного прогрева изделия по всему
объему, выравнивания внутреннего строения.
Охлаждение назначается для перевода аустенита в одну из следующих
составляющих:
Рис. Микростуктуры, полученные в результате нагрева
и охлаждения стали марки 40 с различной скоростью
Виды т/о
|
Отжиг
|
Нормализация
|
Закалка
|
Отпуск
|
Опреде-
ление
|
Процесс т/о, заключается в нагреве до определенной
to, выдержке при этой to и медленном охлаждение в печи.
|
Нагрев на 30-500 выше линии GSE, выдержка и охлаждение на воздухе.
|
Нагрев на 30-500 выше линии GSK, выдержка и быстрое охлаждение (в воде или минеральных маслах).
|
Нагрев до to ниже линии PSK, выдержка и охлаждение.
|
Цель
|
¯твердости, улучшение обрабатываемости,
изменение формы и размера зерна, выравнивание химического состава, снятие
внешних напряжений.
|
твердость,
¯вязкость,
измельчить структуру.
|
твердость,
прочность,
¯ вязкость,
¯ пластичность
убираются мелкие ферритные включения,
образуется мартенсит.
|
Более равномерная структура, снижение
внешних напряжений,
вязкости
пластичности.
|
График
|
|
|
|
|
Закаливаемость – способность стали закаливаться на мартенсит.
Прокаливаемость – глубина проникновения закаленной зоны.
Улучшение – закалка + высокий отпуск.
Естественное старение – отпуск при невысоком нагреве (120о-150оС) и выдержка при
комнатной температуре более 3х месяцев.
С помощью диаграммы состояния «Fe-C» можно
определить температуру нагрева сплава, структурные составляющие и свойства,
ожидаемые после т/о.
Химико-термическая
обработка сталей (ХТО).
ХТО – совмещенный процесс
химического и механического воздействия, заключается в равномерном нагреве и насыщении
поверхности металла каким-либо химическим элементом.
Цель – изменение свойств
поверхностных слоев без изменения свойств сердцевины.
В основе ХТО лежат 4 процесса:
1. Диссоциация – образование активных атомов в насыщающей среде;
2. Адсорбция – поглощение активных атомов поверхностным слоем металла;
3. Диффузия – проникновение адсорбированных атомов вглубь металла;
4. Образование и рост новой фазы
Виды ХТО.
Наименование
|
Насыщающий
элемент
|
Приобретенные
механические свойства
|
применение
|
Цементация
|
Углерод
|
Износостойкость, твердость, выносливость при изгибе и
кручении.
|
Детали, работающие при давлении и трении.
|
Азотирование
|
Азот
|
Антикоррозионность, твердость, износостойкость
|
Детали, требующие устойчивости при морозе
|
Цианирование
(нитроцементация)
|
Углерод и азот
|
Стойкость к короблению, износостойкость
|
Для деталей сложной формы
|
Борирование
|
Бор
|
Стойкость в абразивных средах, высокая твердость,
коррозионная стойкость
|
Для повышения износостойкости деталей нефтяных насосов,
штампов и др.
|
Алитирование
|
Алюминий
|
Жаростойкость
|
Детали разливочных ковшей, чехлы термопар, клапаны
|
Хромирование
|
Хром
|
Окалиностойкость, износостойкость
|
Детали паровых турбин, насосов и т.п.
|
Термомеханическая обработка сталей (ТМО)
Т/МО – совмещенный процесс,
заключающийся в одновременном нагреве и пластической деформации с целью
упрочнения поверхностного слоя металла.
Наклеп – изменение структуры и
свойств металлов (деформированный слой) в результате пластической деформации.
Поверхностное упрочнение производится:
1.
поверхностной закалкой:
v
токами высокой частоты (ТВЧ);
v
пламенем газовой горелки;
v
лазерным излучением.
2.
пластическим деформированием:
v
дробеструйной обработкой;
v
обкаткой роликами или шариками.
Важно! Термическая, химико-термическая и
термо-механическая обработка – являются отличными помощниками в том случае,
когда металл уже выплавлен, его структура образовалась, но еще возможны
некоторые корректировки в сторону улучшения механических и технологических
показателей. А приобретение особых свойств у металла за счет введения других
химических элементов, изменение кристаллического строения позволяют расширять области
применения данных металлов.
V. Цветные и твердые сплавы
Алюминиевые сплавы
Алюминий – второй по применению
металл после железа. Нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы алюминий
не нашел применения. Это авто-авиа-космическая отрасль, судоходство и сельское
хозяйство, пищевая и легкая промышленность.
Деформируемые
|
Литейные
|
Термонеупрочняемые
|
Термически упрочняемые
|
Al+Si
|
Al+Mg
|
AMn, AMg
|
Д1-дюрали
|
Силумины АЛ 1..10
|
АЛ 12..22
|
Медные сплавы
Медь применяется в
электропромышленности и энергетике как незаменимый проводник тока, также как
конструкционный материал в сплавах с цинком, никелем, оловом, свинцом и т.д.
Латуни (Cu+Zn+…)
|
Бронзы (Cu+…)
|
Cu+Ni+…
|
ЛАЖМц 66-6-3-2
Cu-66%
Al-6%
Fe-3%
Mn-2%
Zn-23% (ост.)
Свойства: высокая
прочность, хорошая обрабатываемость.
|
БрОЦСН 3-7-5-1
Sn-3%
Zn-7%
Pb-5%
Ni-1%
Cu-84%
Свойства: высокая
антикоррозионность, жидкотекучесть, антифрикционность.
|
Нейзильбер
Мельхиор
Куниаль
Копель
Манганин
Константан
|
Титановые сплавы
Титан – широко распространенный металл для авиа
- и ракетостроения, в хирургии и химической промышленности.
|
Магниевые сплавы
Магний – основной
пиротехнический металл, широко применяющийся в военной технике для
трассирующих пуль и снарядов, в ракетной технике. Широко используется как
модификатор чугунов и сталей
|
ВТ1, ВТ2 –
низкопрочные
ВТ3-ВТ5 – средней
прочности
ВТ6-ВТ15 – высокой
прочности
ТВ5Л – сплав тит.
линейный
|
Литейные
МЛ - № (условный
номер сплава)
|
Деформируемые
МА - № (условный
номер сплава)
|
Припои
Припой – сплав легкоплавких металлов, таких как олово, цинк, свинец.
Применяется как присадочный материал для
паяния деталей в пищевой, медицинской, радиотехнической и электротехнической
промышленностях.
Легкоплавкий
(t0=145-4500C)
|
Среднеплавкий
(450-11000С)
|
Тугоплавкий
(1100-13500С)
|
ПОС-90, ПОСву-50-0,5
О – олово
С – свинец
Су – Сурьма
|
Медно-цинковые (латуни)
ПМЦ-36
|
Припои на основе железа
|
Антифрикционные сплавы
Баббиты – Б88, БС6,
БК2
Бронзы – БрОЦС-5-5-5
Латуни – ЛМцХ 52-4-1
Чугун – АЧС, АЧ8, АЧК
Металлографит – бронзографит, железографит
Применяются для повышения долговечности трущихся поверхностей
Твердые сплавы
Литые твердосплавы – это сплавы получаемые путем
расплавления шихты в электропечах. Заливая расплав в формы, получают стержни
диаметром 5-10 мм и длиной 300-400 мм, электроды, монолиты - заготовки для
деталей и порошки.
Магнитные сплавы
Fe+Ni+Al,
а также
Cu, Co, Ti.
|
Конструкционные сплавы
|
Наплавочные материалы
|
Литые электродные сплавы
|
ЮНД-8,
ЮНДК35К5
|
Сталинит
Cr Mn C Si Fe
|
Стеллит
Чугун+ферромарганец+Si или W+Cr+Co
Сормайт
(заменитель стеллита)
|
Т540, Т600
Релит (сплав
на основе карбида титана)
|
Для
производства постоянных магнитов
|
|
Выпускают
в виде прутков и электродов
|
Выпускают в
виде стержней и стальных трубок, заполненных дробленой крупкой
|
Спеченные твердосплавы – сплавы на основе тугоплавких карбидов
вольфрама, титана и тантала, спеченных с металлическим
кобальтом
Вольфрамовая группа
|
Вольфрамо-титановая группа
|
Вольфрамо-титано-танталовая группа
|
WC+Co
|
WC+TiC+Co
|
WC+TiC+TaC+Co
|
ВК
|
ТК
|
ТТК
|
ВК6-М
|
Т7К12
|
ТТ5К10
|
WC=94%
Co=6%
М – мелкое зерно
|
WC=81%
TiC=7%
Co=12%
|
WC=85%
TiC+TaC=5%
Co=10%
|
Выпускают в виде пластин, которыми оснащают
режущий и штамповый инструмент для обработки чугуна, бронз, фарфора, стекла,
буров для геологоразведочных машин.
|
Используется для оснащения режущего
инструмента получернового и чернового резания, в том числе с ударами и при
тяжелых условия работы.
|
Используется для оснащения режущего
инструмента чернового и чистового точения, фрезерования высокопрочных и
легированных сталей, чугунных отливок.
|
Новейшие материалы с улучшенными свойствами.
Основные
направления получения новых технологий:
-
Получение композитов;
-
Термические технологии;
-
Микрометаллургия (быстрая
и сверхбыстрая кристаллизация);
-
Получение аморфных
металлов;
-
Получение монокристаллов;
-
Методы механического
легирования;
-
Самораспространяющийся
высокотемпературный синтез и т.д.
Новейшие материалы
Дисперсно-упрочняемые
карбидостали
|
Состоят из
металлической матрицы и мелких связующих карбидов. По жаропрочности и
жаростойкости превосходят многие стали и спец.сплавы.
|
Керметы
|
Близки к
карбидосталям. Очень износостойки и по режущим свойствам превосходят
быстрорезы.
|
Волокнистые и
слоистые композиты
|
Магнитные
подшипники, гистерезисные электродвигатели и транспорт на магнитной подушке.
|
Эвтектические
композиты (композиты 2-го поколения)
|
Высокая прочность
при очень высоких температурах (н-р, газотурбинные двигатели)
|
мсонокристаллы
|
Однородные
кристаллы с непрерывной кристаллической решеткой. Для авиации, лазерной,
газотурбинной техники, оптики.
|
Металлические
стекла (аморфные материалы)
|
Это новый класс
металлов, у которых нет крист. решеток. Обладают высокой прочностью (до 5000
МПа), твердостью, повышенным электросопротивлением.
|
Ультрадисперсные
материалы (УДМ)
|
Это наноматериалы
для электроники, термоядерной техники в качестве добавок к моторным маслам. С
их использованием изготавливают самолеты-невидимки «Стелс», графитовые бомбы,
суперброню танков и бронежилетов, лекарства быстрого усвоения.
|
Интерметаллиды
|
Сохраняют
кристаллическую структуру вплоть до То пл, по свойствам занимают
промежуточное положение между металлами и керамикой
|
Синтегран
|
Неметалл с
высокими механическими свойствами, заменитель стали для изготовления
корпусов, валов, ступиц, зубчатых колес идр.
|
Литература
1.
Основы
материаловедения (металлообработка) под ред. В.Н. Заплатина, М., издательский
центр «Академия», 2013. - 270с.
2.
Соколова
Е.Н. «Материаловедение: контрольные вопросы», М., Издательский центр
«Академия», 2013.
3.
Соколова
Е.Н., Борисова А.О., Давыденко Л.В. «Материаловедение: лабораторный практикум»,
М., Издательский центр «Академия», 2012.
Интернет-ресурсы
1.
Министерство образования и
науки РФ www.mon.gov.ru
2.
Российский образовательный
портал www.edu.ru
3.
Единое окно допуска к
образовательным ресурсам - www.window.edu.ru/window
4.
Федеральный центр
информационно-образовательных ресурсов- eor.edu.ru
5.
Электронно-библиотечная
система www.iprbookshop.ru
6.
Соколова Е.Н.
«Материаловедение», М., Издательский центр «Академия», ЭУ, 2013.
СОДЕРЖАНИЕ
1.
|
Введение.
|
3
|
2.
|
Металлы и их
строение.
|
4
|
3.
|
Кристаллизация
металлов.
|
5
|
4.
|
Структура металлов.
|
6
|
5.
|
Физические
свойства.
|
7
|
6.
|
Химические
свойства. Коррозия Ме.
|
8
|
7.
|
Способы защиты от
коррозии.
|
9
|
8.
|
Механические
свойства.
|
10
|
9.
|
Способы определения
твердости.
|
11
|
10.
|
Технологические
свойства.
|
12
|
11.
|
Основные сведения о
сплавах.
|
13
|
12.
|
Диаграммы
состояния.
|
14
|
13.
|
Диаграмма состояния
сплавов «Fe-C».
|
15
|
14.
|
Чугун.
|
17
|
15.
|
Влияние примесей на
свойства чугунов.
|
18
|
16.
|
Металлургия стали.
|
19
|
17.
|
Классификация
сталей.
|
20
|
18.
|
Влияние углерода и
примесей на свойства сталей.
|
21
|
19.
|
Влияние легирующих
элементов.
|
21
|
20.
|
Единый алгоритм для
расшифровки сталей.
|
22
|
21.
|
Термическая
обработка сталей.
|
23
|
22.
|
Виды т/о.
|
24
|
23.
|
Химико-термическая
обработка сталей (ХТО).
|
25
|
24.
|
Термомеханическая
обработка сталей (Т/МО)
|
26
|
25.
|
Цветные металлы и
их сплавы
|
27
|
26.
|
Литература
|
31
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.