| Принцип классификации | Сплав | |
| Название | Обозначение | |
| По химическому составу По названию сплава По технологическому назначению По свойствам По методу получения полуфабрикатов и изделий По виду полуфабрикатов | – Дуралюмин Ковочный Высокопрочный Спеченный литейный Проволочный | АМг, АМц Д1, Д6 АК6, АК8 В95, В96 САП, САС, АЛ2 Амг5П |
Различают две основные группы медных сплавов: 1) латуни – сплавы меди с цинком; 2) бронзы – сплавы меди с другими элементами, в числе которых, но только наряду с другими, может быть и цинк. Деформируемые латуни обозначают буквой Л и цифрой, указывающей массовое содержание меди в сплаве в процентах (например, Л96, Л63). Маркировка литейных латуней начинается также с буквы Л, но за ней следует без пробела символ второго главного компонента – цинка – и также без пробела и черточки целое число его процентов (например, ЛЦ40, ЛЦ30).
· 23) Понятие о термической обработке материалов, назначение. Виды термообработки, зоны видов ТО для сталей на диаграмме Fe-C?
· Термическая обработка металлов и сплавов — процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении.Отжиг (гомогенизация и нормализация). Целью является получение однородной зёренной микроструктуры и растворение включений. Последующее охлаждение является медленным, препятствующим образованию неравновесных структур типа мартенсита.
· Закалку проводят с повышенной скоростью охлаждения с целью получения неравновесных структур типа мартенсита. Критическая скорость охлаждения, необходимая для закалки зависит от материала.
· Отпуск необходим для снятия внутренних напряжений, внесённых при закалке. Материал становится более пластичным при некотором уменьшении прочности.
· Дисперсионное твердение (старение). После проведения отжига проводится нагрев на более низкую температуру с целью выделения частиц упрочняющей фазы. Иногда проводится ступенчатое старение при нескольких температурах с целью выделения нескольких видов упрочняющих частиц.
24) Отжиг сталей, назначение. Виды отжига, зоны видов отжига на диаграмме?
Отжиг — вид термической обработки металлов и сплавов, заключающийся в нагреве до определённой температуры, выдержке и последующем, обычно медленном, охлаждении.
1. Отжиг 1-го рода — без фазовой перекристаллизации — применяется для приведения металла в более равновесное структурное состояние: снимается наклёп, понижается твёрдость, возрастают пластичность и ударная вязкость, снимаются внутренние напряжения (в связи с процессами отдыха и рекристаллизации).
2. Отжиг 2-го рода осуществляется с фазовой перекристаллизацией: сталь нагревается до температуры выше критических точек, затем следует выдержка различной продолжительности и последующее сравнительно медленное охлаждение.
25) Закалка сталей, назначение. Виды закалки, зоны видов закалки на диаграмме Fe-C?
Зака́лка — вид термической обработки материалов (металлы, их сплавы, стекло), заключающийся в их нагреве выше критической температуры (температуры изменения типа кристаллической решетки, т. е. полиморфного превращения, либо температуры, при которой в матрице растворяются фазы, существующие при низкой температуре), с последующим быстрым охлаждением.виды:
1. Закалка в одном охладителе (V1).
Нагретую до нужной температуры деталь переносят в охладитель и полностью охлаждают. В качестве охлаждающей среды используют:
· воду – для крупных изделий из углеродистых сталей;
· масло – для небольших деталей простой формы из углеродистых сталей и изделий из легированных сталей.
· 2. Закалка в двух сферах или прерывистая (V2).
· Нагретое изделие предварительно охлаждают в более резком охладителе (вода) до температуры ~ 3000C и затем переносят в более мягкий охладитель (масло).
· Прерывистая закалка обеспечивает максимальное приближение к оптимальному режиму охлаждения. Применяется в основном для закалки инструментов
· 3. Ступенчатая закалка (V3).
· Нагретое до требуемой температуры изделие помещают в охлаждающую среду, температура которой на 30 – 50 o С выше точки МН и выдерживают в течении времени, необходимого для выравнивания температуры по всему сечению. Время изотермической выдержки не превышает периода устойчивости аустенита при заданной температуре.
· В качестве охлаждающей среды используют расплавленные соли или металлы. После изотермической выдержки деталь охлаждают с невысокой скоростью.
· 4.Изотермическая закалка (V4).
· Отличается от ступенчатой закалки продолжительностью выдержки при температуре выше МН, в области промежуточного превращения. Изотермическая выдержка обеспечивает полное превращение переохлажденного аустенита в бейнит.При промежуточном превращении легированных сталей кроме бейнита в структуре сохраняется аустенит остаточный. Образовавшаяся структура характеризуется сочетанием высокой прочности, пластичности и вязкости. Вместе с этим снижается деформация из-за закалочных напряжений, уменьшаются и фазовые напряжения.
· В качестве охлаждающей среды используют расплавленные соли и щелочи.
· 5. Закалка с самоотпуском.
· Нагретые изделия помещают в охлаждающую среду и выдерживают до неполного охлаждения. После извлечения изделия, его поверхностные слои повторно нагреваются за счет внутренней теплоты до требуемой температуры, то есть осуществляется самоотпуск (см. Отпуск стали). Применяется для изделий, которые должны сочетать высокую твердость на поверхности и высокую вязкость в сердцевине (инструменты ударного действия: молотки, зубила).
26) Отпуск сталей, назначение. Виды отуска, зоны видов отпуска на диаграмме Fe-C?
Отпуск является окончательной термической обработкой.
Целью отпуска является повышение вязкости и пластичности, снижение твердости и уменьшение внутренних напряжений закаленных сталей.
С повышением температуры нагрева прочность обычно снижается, а пластичность и вязкость растут. Температуру отпуска выбирают, исходя из требуемой прочности конкретной детали.
Различают три вида отпуска:
1. Низкий отпуск с температурой нагрева Тн = 150…300oС.
2. Средний отпуск с температурой нагрева Тн = 300…450oС.
3. Высокий отпуск с температурой нагрева Тн = 450…650oС..
27) Виды структур, образующиеся в сталях послезакалки, зависимость твердости отвида структуры?
мартенсит+цементит, тростит+цементит, сорбит+цементит
при увеличении скорости охлаждения, твердость увеличивается. В результате получается
микроструктура мартенсит, сорбит, перлит
28) Понятие о закаливаемости и прокаливаемости сталей, влияние химического состава на них, критически скорости закалки и критические диаметры прокаливаемости?
Закаливаемость стали - это ее способность приобретать максимально высокую твердость после закалки.
Она возрастает с увеличением содержания углерода. Углеродистые стали, содержащие менее 0,3 % углерода, не закаляются.
Прокаливаемость – способность получать закаленный слой с мартенситной и троосто-мартенситной структурой, обладающей высокой твердостью, на определенную глубину
Наряду с химическим составом на прокаливаемость оказывают влияние и некоторые другие факторы: однородность аустенита,
отсутствие в нем карбидов и иных примесей и включений, величина зерна и др. Чем однороднее аустенит и больше размер его зерен, тем выше будет прокаливаемость.
Чем меньше критическая скорость закалки, тем выше прокаливаемость. Укрупнение зерен повышает прокаливаемость.
Если скорость охлаждения в сердцевине изделия превышает критическую то сталь имеет сквозную прокаливаемость. Нерастворимые
частицы и неоднородность аустенита уменьшают прокаливаемость. Характеристикой прокаливаемости является критический диаметр.
критический диаметр—максимальное сечение, прокаливающееся в данном охладителе на глубину, равную радиусу изделия.
29) Поверхностная закалка ТВЧ, ее проведение и применение?
Поверхностная закалка ТВЧ применяется для деталей, подвергающихся трению, кручению, изгибам. При этом высокая твердость
Поверхностная закалка ТВЧ применяется для деталей, подвергающихся трению, кручению, изгибам. При этом высокая твердость материала
получается только на поверхности детали, сердцевина остается мягкой. Закалка ТВЧ дает возможность проведение процесса термообработки любых поверхностей и деталей различной конфигурации.
30) Цементация и нитроцементация сталей, их проведение и назначение?
Цементация – химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя атомами углерода при нагреве до температуры 900…950 oС.
Цементации подвергают стали с низким содержанием углерода (до 0,25 %).
Нагрев изделий осуществляют в среде, легко отдающей углерод. Подобрав режимы обработки, поверхностный слой насыщают углеродом до требуемой глубины.
Более высокое содержание углерода приводит к образованию значительных количеств цементита вторичного, сообщающего слою повышенную хрупкость.
На практике применяют цементацию в твердом и газовом карбюризаторе (науглероживающей среде).
Нитроцементация – газовое цианирование, осуществляется в газовых смесях из цементующего газа и диссоциированного аммиака.
Состав газа температура процесса определяют соотношение углерода и азота в цианированном слое. Глубина слоя зависит от температуры и продолжительности выдержки.
31) Химико-термическая обработка сталей, виды(ХТО), их назначение?
Химико-термическая обработка (ХТО) – процесс изменения химического состава, микроструктуры и свойств поверхностного слоя детали.
Основными разновидностями химико-термической обработки являются:
цементация (насыщение поверхностного слоя углеродом);
азотирование (насыщение поверхностного слоя азотом);
нитроцементация или цианирование (насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом);
диффузионная металлизация (насыщение поверхностного слоя различными металлами).
Цель химико-термической обработки: повышение поверхностной твердости, износостойкости, предела выносливости,
коррозионной стойкости, жаростойкости (окалиностойкости), кислотоустойчивости.
32) Азотирование и борирование сталей, их проведение и применение?
Азотирование стали — химико-термическая обработка поверхностным насыщением стали азотом путем длительной выдержки ее при нагреве до б00…650°С в атмосфере аммиака NН3.
Азотированные стали обладают очень высокой твердостью (азот образует различные соединения с железом, алюминием, хромом и другими элементами, обладающие большей твердостью, чем карбиды).
Азотированные стали обладают повышенной сопротивляемостью коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар.
Азотированные стали сохраняют высокую твердость, в отличие от цементованных, до сравнительно высоких температур (500…520°С). Азотированные изделия не коробятся при охлаждении,
так как температура азотирования ниже, чем цементации. Азотирование сталей широко применяют в машиностроении для повышения твердости, износостойкости, предела выносливости и
коррозионной стойкости ответственных деталей, например, зубчатых колес, валов, гильз цилиндров.
33) Инструментальные материалы на основе сталей и металлокерамических сплавов, их маркировка и расшифровка(примеры)?
Инструментальные углеродистые стали - это стали с содержанием углерода свыше 0,65 % и не более 1,35 %.
Для изготовления режущих инструментов используются следующие марки углеродистых сталей: УЮ, У11, У12, У12А, У13.
Буква У означает, что сталь углеродистая; цифрами указано содержание углерода в десятых долях процента.
Если в конце обозначения добавляется буква А, то это означает, что сталь высокого качества с минимальным содержанием вредных примесей.
Чем больше углерода в стали, тем выше ее твердость, достигающая после термообработки значений 61...65 HRC; при этом прочность стали уменьшается.
Теплостойкость углеродистых сталей невысока (200...250 °С), поэтому их можно использовать только для изготовления ручных инструментов или инструментов,
работающих при низких скоростях резания, а также применяемых для обработки легкообрабатываемых материалов.
Примеры маркировки:
У8 - качественная углеродистая инструментальная сталь с содержанием углерода 0,8%;
У12А - высококачественная углеродистая инструментальная сталь с содержанием углерода 1,2%.
34) Цементуемые, рессорно-пружинные, шарикоподшипниковые стали расшифровка(примеры)?
ЦЕМЕНТУЕМЫЕ СТАЛИ
К цементуемым относят стали, состав которых позволяет легко производить насыщение их поверхности углеродом.
Поверхность этих сталей после закалки приобретает твердость, а сердцевина остается достаточно вязкой.
Стали, содержащие около 0,25% углерода с небольшим количеством легирующих элементов, цементуются легко; высокое содержание легирующих элементов может препятствовать диффузии углерода.
Используют для изготовления деталей машин и приборов, испытывающих переменное и ударное нагрузки и одновременно подвержанных износу.
РЕССОРНО-ПРУЖННЫЕ СТАЛИ
Пружынные рессоры и дугиеуругие элементы работают в области упругой деформации материала. В тоже время многие из них подвержаны воздействию циклических нагрузок.
Поэтому основные требования к пружинным сталям-это обеспечеине высоких значений пределав упругости, текучести, выностивости, а также необходимой пластичности и сопротивления хрупкому разрушению.
ШАРИКОПОДШИПНИКОВЫЕ СТАЛИ
Для обеспечения работоспособности изделий щарикоподшипниковая сталь должна обладать высокой твердостью, прочночтью и контактной выносливостью. Это достигается повышением качества металла:
его отчисткой от неметалличекой включений и уменьшение пористости по средствам использования электрошлакового или вакуумно-дугового переплава.Для изготовления тел качения и подшипниковых колец
небольших сечений обычно используют хромистую сталь ШХ15, а больших сечений ШХ15СГ.
Ш-шарикоподшипниковые стали, Х-хромистые, 15-указывает содержание хрома в 10 долях процента-1.5 процента.
35)Полимерные материалы, исходные материалы, разновидности пластмасс, свойства, применение?
Полимерные материалы (пластмассы, композиты, пластики) - это композиции определённого состава, получаемые из мономеров, олигомеров, полимеров с введением при их изготовлении либо в процессе формирования
изделия различных компонентов (ингредиентов) для целенаправленного придания свойств как материалу, так и изделию из него.
Исходные материалы Полиэтилен,Полиизобутилен,Полистирол
Разновидности пластмасс
стеклопластики; пенопласты; оргстекло; винипласт; воздухо - и водонепроницаемые ткани и пленки; древесные пластики.
36) Резинотехнические материалы, исходные материалы в получние резин, получение резин, свойства, применение?
Резиновые изделия широко применяют во всех отраслях хозяйства, особенно в тракторной и автомобильной промышленности. Это объясняется тем, что для резины характерна высокая эластичность, присущая главной
ее составной части — каучуку. Она способна к очень большим деформациям (до 1000%), которые практически полностью исчезают после снятия нагрузки. Кроме того, резины обладают высокой химической стойкостью,
способностью противостоять истиранию, хорошими электроизоляционными свойствами, невысокой плотностью. В современных тракторе, автомобиле насчитывается несколько сот различных резиновых деталей. Значительная масса выпускаемого каучука идет на производство шин для автотракторной техники.
Получение резин помимо основы каучуков в состав резин вводят:вулканизирующие вещества, ускоритили вулканизации наполнители, кластификаторы, противостарители и красители.
Важнейшее свойство резины – высокая эластичность, т.е. способность к большим обратимым деформациям в широком интервале температур
37)Металлокерамика, разновидности материалов, получаемых из них, свойства, приенение?
Металлокера́мика — искусственный материал, представляющий собой гетерогенную композицию металлов или сплавов с неметаллами (керамикой).
В металлокерамике в качестве основы используют металлический каркас, что позволило решить проблемы излишней хрупкости керамики. На наружную поверхность металла послойно наносится керамика и прочно удерживается путем спекания. В результате коронка из металлокерамики получается надежной, долговечной и очень красивой. Свойства металлокерамики-