89. Рессорно-пружинные стали.

Должны обладать: высоким сопротивлением малым пластиче-ским деформациям; высоким пределом выносливости; достаточ-ной пластичностью; достаточным сопротивлением хрупкому разрушению; иметь повышенную релаксационную стойкость. Пластическая деформация не должна быть большой, а упругая должна быть большой. После термической обработки: для углеродистых пружинных: σ0,2≥800 МПа; для легированных: σ0,2≥1000 МПа (достигает 2000 МПа). Берем достаточно углеродистую сталь (≥0,5 %С). Закаливаем на мартенсит от 840-880 0С; низкий отпуск 300-400 0С, чтобы снять напряжения (мартенсит отпуска). Стали должны обладать хорошей закаливаемостью и прокаливаемостью. Чем мельче зерно, тем выше сопротивление стали малым пластическим деформациям. Легирование: 1.5-2.8 %Si, 0.6-1.2 %Mn, 0.2-1.2 %Cr, 0.1-0.25 %V, 0.8-1.2% W, 1.4-1.7% Ni; обеспечивает: необходимую прокаливаемость; измельчают зерно; повышают релаксационную стойкость. Рессорно-пружинные стали общего назначения: 55С2; 60С2А ; 60С2ФХА.

90. Признаки образования фаз внедрения и их кристаллическая структура.

В твердых растворах внедрения атомы растворимого элемента размещаются в междуузельных пространствах кристаллической решетки элемента растворителя. Такие твердые растворы образуются в том случае, когда диаметр атомов растворимого элемента много меньше, чем диаметр атомов элемента растворителя. Поэтому такие твердые растворы образуются между металлами и неметаллами (С,Н,О,N), имеющими малые размеры атомов (отношение малого диаметра к большому лежит в пределах 0,41-0,59). Образование таких твердых растворов приводит к некоторому искажению кристаллической решетки и к увеличению параметра решетки. Примером таких твердых растворов в стали служит феррит (твердый раствор внедрения углерода в aFe) и аустенит (твердый раствор внедрения углерода в gFe).Схемы твердых растворов замещения и внедрения показаны на рис. .

Следует, однако, иметь в виду, что в промышленных сплавах, например в сталях, нет в чистом виде твердых растворов замещения и внедрения. Даже простые углеродистые стали представляют собой сложные многокомпонентные сплавы, в которых образуются твердые растворы внедрения на базе твердых растворов замещения.

91. Признаки образования фаз Юм-Розери и их кристаллическая структура.

Электронные соединения (фазы Юм-Розери) представляют собой проме­жуточные фазы из двух металлов, мало различающихся по величине атом­ного диаметра, причем один из них является одновалентным (Сu, Ag, Аu, Li, Na) или переходным (Mn, Fe, Со, Ni, Pd, Pt), а другой — простым металлом с валентностью от 2 до 5 (Be, Mg, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, As, Sb). Переходным металлом в различных случаях приписывается валентность от 0 до 2. Эти соединения, согласно Юм-Розери, характеризуются постоянным отношением общего числа валентных электронов (е) в элементарной ячейке к общему числу атомов (n) в элементарной ячейке. Различные соединения имеют однотипные решетки, если отношение е:n одинаково.

Найдены три повторяющиеся во многих системах электронные концентрации, а именно: 3:2, 21 : 13, 7 : 4. При е : n=3 : 2(1,5) образуется фаза β с решеткой трех типов — объемноцентрированной кубической, сложной куби­ческой (типа β=Мn с 20 атомами в ячейке) и плотноупакованной гексагональ­ной. При е:n=21: 13(1,62) образуется фаза γ c решеткой, имеющей 52 атома в ячейке, похожей на решетку α=Мп и при е:n=7 : 4 (1,75)— ε-фаза с плотносложенной гексагональной решеткой.

В табл. 4 дана классификация некоторых электронных соединений.

Таблица 4. Электронные соединения

е : n = 3 : 2 (β)			e : n = 21 : 13 (γ)	e : n = 7 : 4 (ε)
ОЦК	сложная кубическая	ГП	структура типа α = Mn	ГП
CuBe CuZn Си3А1 Cu3Ga2 Cu3In Cu5Si2 Cu5Sn	CuSi AgHg Ag3Al Au3Al CoZn3	Cu2Ga Cu5Ge AgZn AgCd Ag3Al Ag3Ga Ag3In	Cu5Zn8 Cu5Cd8 Cu5Hg8 Cu9Al4 Cu9Ga4 Cu9In4 Cu31Si8	CuZn3 CuCd3 Cu3Sn Cu3Ge Cu3Si AgZn3 AgCd3

Признаки образования фаз Юм-Розери:

1.Фазы Юм-Розери возникают при взаимодействии следующих металлов: - переходных металлов и металлов IA и IB подгрупп с металлами IIВ-VВ групп, например, Cu с Zn, Ni с Al, Ag с Сd; - переходных металлов начала и конца периода, например, Ti c Ni или Nb c Ru.

2. Структура этих фаз определяется фактором электронной концентрации (см. таблицу 4)

3. Различие атомных размеров компонентов в фазах Юм-Розери невелико. Например, в сплавах Сu и Ве (элементы IВ и IIA –подгрупп с Dr/r»11 %) образуются фазы Юм-Розери, а в сплавах Сu и Mg (также элементы IB и IIA –подгрупп, но с DR/R»25 %) эти фазы не возникают, а формируется фаза Лавеса MgCu_2.