- •1 Классификация материалов. Требования к конструкционным материалам.
- •2 Металлы, их свойства. Кристаллическое строение металлов и типы кристаллических решеток металлов.
- •4 Реальное кристаллическое строение металлов. Закон процесса кристаллизации
- •5.Методы изучения структур металлов.
- •11 Остаточные напряжения. Наклёп.
- •12 Основные случаи взаимодействия компонентов в сплавах (механические смеси, твердые растворы, химические соединения).
- •14 Диаграмма состояния сплавов II рода. Неограниченная растворимость.
- •15.Связь между характером взаимодействия компонентов в двойных сплавах и их свойства (закон Курнакова).
- •16 Диаграмма состояния сплавов «железо-углерод». Характер взаимодействия железа с углеродом. Основные линии диаграммы.
- •17 Особенности кристаллизации и вторичные превращения в сталях.
- •18 Кристаллизация и вторичные превращения в чугунах
- •Превращения, происходящие в твердом состоянии, называются вторичной кристаллизацией.
- •19 Классификация углеродистых сталей (углеродистые обыкновенного качества, конструкционные качественные стали, инструментальные стали).
- •21 Чугуны. Классификация чугунов (серый, белый, ковкий, высокопрочный).
- •22 Основные методы упрочнения стальных изделий. Термическая обработка сталей.
- •23 Отпуск стали. Отжиг стали. Нормализация стали.
- •24 Закалка стали. Выбор охлаждающих средств для закалки. Виды закалки сред.
- •25 Прокаливаемость и закаливаемость стали. Поверхностная закалка стали.
- •26 Термомеханическая обработка.
- •27 Химико-термическая обработка (цементация, азотирование, цианирование, диффузионная металлизация).
- •28 Легированные стали. Классификация, маркировка. Причины высокой прочности сталей по сравнению с углеродистыми.
- •30.Цветные металлы и сплавы. Медь и ее сплавы. Алюминий и его сплавы. Титан.
- •31 Неметаллические материалы. Резина, пластмассы. Классификация и основные части пластмасс.
- •36 Электрофизические и электрохимические способы обработки металлов.
- •Часть 2:
- •7.Классификация и основные свойства проводниковых и полупроводниковых материалов.
- •1.1. Проводниковые материалы
- •1.2 Электроизоляционные материалы
- •9) Классификация материалов по агрегатному состоянию, по химическому составу и функциональному назначению.
- •10) Зависимость технологических и эксплуатационных свойств от химического состава.
- •11) Технология получения материалов высокой проводимости
- •14 Проводниковые материалы
- •15 Магнитные материалы
- •16 Полупроводниковые материалы и изделия
- •18 Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
25 Прокаливаемость и закаливаемость стали. Поверхностная закалка стали.
Закаливаемость - способность стали повышать твердость в результате закалки.
Прокаливаемость - способность стали образовывать закаленный слой со структурой мартенсита и высокой твердостью. Прокаливаемость образца характеризуется максимально получаемой твердостью по сечению изделия (образца). При неполной прокаливаемости ее конкретная величина определяет возможность получения при закалке материала с установленным значением твердости на определенной глубине. Полная прокаливаемость, то есть наличие мартенситной структуры по всему сечению изделия, называется сквозной.
Поверхностная закалка стали осуществляется при индукционном нагреве токами высокой или повышенной частоты и при нагреве поверхности газово-кислородным пламенем с последующим быстрым охлаждением.
26 Термомеханическая обработка.
Термомеханическая обработка стали (ТМО) заключается в сочетании пластической деформации стали в аустенитном состоянии ("аусформинг") с закалкой.
Различают два способа ТМО - это высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) и низкотемпературная термомеханическая обработка (НТМО)
ТМО обоих видов заканчивается низким отпуском при 100-200 оС. При ТМО повышается весь комплекс механических свойств и особенно пластичность и вязкость, что наиболее важно для высокопрочного состояния. По сравнению с обычной обработкой прирост прочности при ТМО составляет 200-500 МПа, т.е. 10-20 %. Характеристики пластичности и вязкости повышаются в 1,5-2 раза.
Улучшение комплекса механических свойств обусловлено формированием специфического структурного состояния. Деформация создает в аустените высокую плотность дислокаций, образующих из-за процесса полигонизации устойчивую ячеистую субструктуру, которая наследуется мартенситом при закалке. При этом субграницы тормозят движение дислокаций и локализируют деформацию внутри зерна; в результате прочность повышается. В то же время субграницы ведут себя как полупроникаемые барьеры. Они допускают прорыв дислокаций, их передачу из мест скоплений в соседние субзерна. Это вызывает пластическую релаксацию локальных напряжений и служит причиной повышенных пластичности и вязкости.
Наибольшее упрочнение (σв ≤ 2800 МПа) достигается при НТМО. Однако ее проведение технологически более сложно, чем ВТМО. Она требует мощных деформирующих средств и пригодна для легированных сталей с большой устойчивостью переохлажденного аустенита.
ВМТО обеспечивает меньшее упрочнение (σв ≤ 2400 МПа ), но более высокие пластичность и вязкость. Она уменьшает также чувствительность к трещине, снижает порог хладноломкости, повышает сопротивление усталости и затрудняет разупрочнение при отпуске, что связано с устойчивостью ячеистых дислокационных структур мартенсита. Особенно эффективна ВТМО для чистого вакуумированного металла. Кроме того, ВТМО более технологична и для неё пригодны любые конструкционные стали.
Область ВТМО расширяет явление обратимости эффекта упрочнения. Оно состоит в том, что свойства, полученные при ВТМО, наследуются после повторной закалки. Это позволяет закладывать определенный ресурс свойств в стальные полуфабрикаты (поковки, прутки, листы и т.п.), подвергая их ВТМО на металлургическом заводе.