18. Этапы распада пересыщенного твердого раствора при старении.

В процессе старения происходит распад пересыщенного твердого раствора, что сопровождается упрочнением сплава. Различают естественное старение, происходящее при комнатной температуре, и искусственное, происходящее при повышенной температуре. При повышении температуры скорость выделения частиц увеличивается. Три этапа:

1.Начальная стадия характеризуется увеличением периода кристаллической решетки твердого раствора, которое обусловлено образованием в аустените скоплений атомов растворенных элементов у устойчивых группировок вакансий. 2.Вторая стадия распада включает в себя зарождение и некоторый рост карбидных частиц на дефектах кристаллического строения.

3.Третья стадия распада - коагуляция выделений и окончательное снятие пересыщения - проявляется как диффузионный рост частиц при понижении их плотности.

Скорость распада пересыщенного твердого раствора увеличивается при повышении температуры нагрева. После фиксации пересыщенного твердого раствора в охлаждающей среде твердость и прочность сплава с течением времени возрастают. Это явление называется старением сплава. Помимо этого, при старении освобождаются внутренние напряжения, возникшие при отливке или штамповке.

19. Зависимость механических свойств от степени распада твердого раствора. Влияние отпуска на механические свойства.

На начальных стадиях наблюдается упрочнение сплава, повышение его твердости, уменьшение пластичности. На последних стадиях прочность сплава снижается при одновременном повышении пластичности.

Изменение механических свойств сплавов Си-Мп в зависимости от содержания марганца связано с распадом у-твердого раствора. Устойчивость у-фазы в сплавах Си-Мп повышается при введении никеля. По изменению механических свойств сплавов с 13 и 20 % Мп в зависимости от содержания углерода ( от 0 до 0 9 %) прирост прочности с повышением содержания углерода связан с твер-дорастворным упрочнением аустенита атомами углерода. Снижение пластичности в сплавах, содержащих более 0 9 % С, вызвано выделением карбидов по границам зерен.

Влияние отпуска на механические свойства. Чем выше температура, тем больше пластичность. Чем выше температура тем ниже прочность.

При низком отпуске частично снимаются закалочные напряжения.Средний, После такого отпуска в изделиях получается сочетание сравнительно высокой твердости и прочности с хорошей упругостью и достаточной вязкостью поэтому среднему отпуску подвергают пружины и рессоры. При высокотемпературном отпуске закаленные изделия нагревают до 450—650 °С. После такого нагрева и соответствующей выдержки в изделиях получается структура сорбита, после высокого отпуска цементит приобретает зернистую форму. Это существенно повышает ударную вязкость при одинаковой (или даже более высокой) твердости по сравнению с нормализованной сталью.

20. Основные механические свойства и методы испытаний.

Твёрдость - это свойство материала оказывать сопротивление пластической деформации при проникновении в него другого более твердого тела (индентора) на поверхностные слои материала. Наиболее распространенными методами измерения твердости являются следующие: измерение твердости по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу.

Прочность - способность материала сопротивляться деформациям и разрушению. Под разрушением понимают процесс развития в материале трещин, приводящий к разделению его на части. Прочность определяют в результате статического испытания на растяжение.

Пределом прочности при растяжении называют величину, численно равную наибольшей нагрузке, отмеченной во время испытания образца на растяжение, разделенной на площадь первоначального поперечного сечения образца. Предел прочности при растяжении σв выражается в кгс/мм2.

Пластичность – способность материала к пластической деформации (т.е. получению остаточных изменений формы и размеров без нарушения сплошности). Пластичность используют при обработке материалов давлением.

Вязкость – это способность материала поглощать механическую энергию внешних сил за счёт пластической деформации.

Усталость - разрушение материалов под действием повторных или знакопеременных нагрузок (например, у пружин автоматики).

Износостойкость. Свойство материала оказывать сопротивление износу называется износостойкостью.

Относительным удлинением при разрыве δ называют остающееся приращение длины образца, отнесенное к первоначальной расчетной длине; оно определяется в процентах.

Пределом текучести (физический) σт называется напряжение, при котором, несмотря на деформацию образца, указатель нагрузки на разрывной машине остается неподвижным или указывает ее падение.

Предел упругости— условное напряжение, соответствующее появлению остаточной деформации.

21. Научные и технологические основы процессов художественной обработки металла (литья и деформации).