- •Материал. Материаловедение.
- •Классификация материалов по химической основе на 2 группы и классификация внутри 1-й группы. Примеры материалов каждой группы.
- •Кристаллическое строение металлов: классификация твердых веществ по взаимному расположению атомов, виды кристаллических решеток.
- •Параметры кристаллических решеток.
- •Влияние кристаллического строения на свойства металлов.
- •Дефекты кристаллического строения.
- •Анизотропия кристаллов.
- •Кристаллизация. Понятие. Переохлаждение при кристаллизации. Модификация.
- •Полиморфное превращение. Пример.
- •Методы изучения структуры металлов.(8 методов).
- •Виды деформации металлов (2 вида), их характеристика.
- •Виды разрушения металла (2 вида), их характеристика.
- •Наклёп и рекристаллизация.
- •Механические свойства металлов.
- •Эксплуатационные свойства металлов.
- •Методы механических испытаний. Статические испытания на растяжение.
- •Методы определения твёрдости.
- •Определение ударной вязкости.
- •Определение сопротивления усталости.
- •Физические свойства металлов.
- •Металлические сплавы: основные понятия, строение сплавов (3 основные типа, их характеристика).
- •Понятие о легированных сталях; примеры легирующих элементов; свойства, придаваемые сталям легирующими элементами.
- •Классификация и маркировка легированных сталей.
- •Стали и сплавы с особыми физическими свойствами (магнитотвердые, магнитомягкие, электротехнические), их разновидности, характеристики и области применения.
- •Сплавы для точных элементов сопротивления. Сплавы для пайки и сварки.
- •Классификация инструментальных сталей и сплавов по назначению, их свойства.
- •Материалы высокой проводимости, примеры, свойства.
- •Алюминий, медь. Свойства, области применения.
- •Благородные металлы, их свойства, области применения.
- •Сплавы высокого сопротивления, примеры, свойства, области применения.
- •Полимеры. Примеры, свойства, применения.
- •Принципы выбора материала.
-
Понятие о легированных сталях; примеры легирующих элементов; свойства, придаваемые сталям легирующими элементами.
Легированными называют стали, в которые для получения требуемых свойств специально вводят легирующий элемент. При наличии элементов в количестве примерно 0,1% такое легирование называют микролегированием. В конструкционных сталях основными легирующими элементами являются хром, никель, кремний и марганец. Никель увеличивает пластичность и вязкость стали. Снижает температуру порогов хладноломкости и уменьшает чувствительность стали к концентраторам напряжений. Хром повышает жаростойкость и коррозийную стойкость стали, увеличивает её электрическое сопротивление и уменьшает коэффициент линейного расширения. Кремний широко используется при выплавке стали как раскислитель, легирование кремнием углеродистых и хромистых сталей увеличивает их жаростойкость. Марганец подобно никелю снижает критическую скорость охлаждения, но в отличие от никеля уменьшает и вязкость феррита. Марганец используется для частичной замены никеля с целью получения нужного сочетания механических свойств стали, а также с учётом меньшей стоимости марганца. Вольфрам, молибден, ванадий, титан, бор и другие элементы входят в сталь совместно с хромом, никелем и марганцем для дополнительного улучшения её свойств.
-
Классификация и маркировка легированных сталей.
В зависимости от вводимых элементов легированные стали делятся на: хромистые, хромникелевые, хромникельмолибденовые и т.п. Согласно той же классификации, стали подразделяют по общему количеству легирующих элементов на: низколегированные (от 0,5 до 2,5% легирующих элементов), легированные (от 2,5 до 10%), высоколегированные (более 10 %). По качеству легированной стали подразделяют на: качественные (до 0,04 % серы и до 0,035% фосфора), высококачественные (до 0,015% серы и до 0,025% фосфора) и особовысококачественные (до 0,025% серы и до 0,025% фосфора).
Обозначение марки легированной стали включает в себя цифры и буквы, указывающие на примерный состав стали. В начале марки приводятся двухзначные цифры, указывающие среднее значение содержания углерода в сотых долях процента. Буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент: А-азот, Б-ниобий, В-вольфрам, Г-марганец, Д-медь, Е-селен, К-кобальт, Н-никель, М-молибден. П-фосфор, Р-бор, С-кремний, Т-титан, Ф-ванадий, Х-хром, Ц-цирконий, Ч-редкоземельные элементы, Ю-алюминий. Следующие после буквы цифры указывают примерное содержание (в целых процентах) соответствующего легирующего элемента (при содержании 1-1,5% и менее цифра отсутствует).
-
Стали и сплавы с особыми физическими свойствами (магнитотвердые, магнитомягкие, электротехнические), их разновидности, характеристики и области применения.
Магнитотвёрдые стали и сплавы предназначены для изготовления постоянных магнитов. Эти материалы сложно намагнитить, но они способны длительное время сохранять намагниченное состояние, так как имеют большие значения карцетивной силы и остаточной магнитной индукции. Для изготовления постоянных магнитов используют углеродистые стали, например: У10, У11, У12. Для достижения необходимых свойств эти стали подвергаются закалке и низкому отпуску. Наиболее лучшими магнитными свойствами обладают ниодинжелезобор (NiFeB), FeNiAl AlCo. Магнитомягкие стали и сплавы предназначены для изготовления деталей подвергаемых переменному намагничиванию, например: сердечников трансформаторов, электромагнитов, стартеров, роторов, электродвигателей. Магнитомягкие материалы способны к хорошему намагничиванию даже в слабых магнитных полях, то есть имеют малое значение карцетивной силы. Эти материалы должны иметь малое количество примесей и включений. В качестве магнитомягких материалов наибольшее распространение получили электротехнические стали, содержащие кремний в количестве от 1 до 5%, с очень низким содержанием углерода от 0,005 до 0,05%. Электротехническая сталь обычно изготавливается в виде тонких листов. Для повышения магнитных свойств, сталь обычно подвергают отжигу при температуре 880-900 градусов в среде, предохраняющей от окисления и науглероживания, обычно такой средой является водород.