матвед

1.Матвед. – наука, занимающаяся изучением состава, структуры, св-в материалов, их поведении при различных воздействиях: тепловых, электрических, магнитных. Цель материаловедения: получить вещ-во с заданными св-ми. Клас-я мат-в:1.Металлы и сплавы: - Черные(сплавы железа с углеродом); Цветные(сплавы на основе цветных металлов – дюраль, латунь, бронза); -Тугоплавкие(Ti, Mo) 2.Неорганические-неметаллические: -Керамика (SiO2) ; -Стекло; -Вяжущие материалы.$ -Полупроводники. 3.Полимерные материалы. (пластмасса, резина) 4. Композиционные материалы (композит- материал имеющий основу из одного материала,а внутр.наполнитель из другого мат-ла): -На основе органических (хим. Волокно и смолы); -На основе неорганических (стеклокерамика); -Смешанные. (стеклопластик)

2. Природа химической связи и свойства кристаллов. 1.Ионные крист-лы (образуются атомами элем-в с сильно отличающейся электроотриц.). Решетка ион.крист. образована катионами и анионами металлов и неметаллов. Связь ненасыщ.,коорд.числа очень большие, энергия связи высокая, темпер.плавлен. высокая. 2.Ковалентные крист.(образ-ся за счет образ-я атомами общих электронных пар). Связь насыщ., кол-во связей опред-я валентностью, коорд.числа небольш., плотность меньше чем у ионных крист., хрупкие и в нек-х случаях очень тверд-е. 3.Металлические крист.(состоят из остова положит.заряж. ионов металла, облако общих элек-в скрепляет их).Этим и обусловленны уникальные св-ва металлов:высокая тепло и электропроводность, металлический блеск,высокая пластичность.

3. Типы кристаллических решеток, координационные числа, связь с плотностью и другими свойствами.

Кристаллическое вещ-во харак-ся закономерным распределением атомов в простр.,образующ.кристалл. решетку.Виды: 1)Простая кубическая(коорд.число 6); 2)Объемоценрированая кубическая(коорд.число8) 3)Гранецентрированная кубическая(коорд.число 12); 4)Гексагональная плотноупакованная(коорд.число 12). Реш-ка харак-ся расстоянием между атомами и коорд.числом(это кол-во атомов находящ.на одинаковом ближайшем расстоянии от данного). Чем выше коор.число, тем выше плотность материала, выше его твердость.

4. Типы дефектов в кристаллах. Влияние дефектов на прочность.Дефект-это нарушение идеальности в структуре кристалла.Виды:1.Точечные деф.-вакансии(узлы решетки, в которых отсутствуют атомы) в междоузлии.2.Линейные деф.(дислокации).Дислокации облегчают пластическую деформацию сплавов. Наличие дислокации уменьшает прочность.3.Поверхностные деф.-границы зерен и поверхность самого кристалла.4.Объемные деф.-включения других веществ, крупные трещины, микропустоты. 1-теоретическая прочность;2-прочность крист. с маленьким кол-вом деф; 3-прочность технических металлов и сплавов; 5-разрушение. ρ=∑L/V.Таким образом увеличить прочность материалов можно уменьшив дислокацию,либо затруднив её движение: 1.Повысить концентрацию дислокации.;2.Ввести атомы(легирование), стабилизирующие дислокации;3.Создать зерна новой фазы. Чем больше границ зерен,тем труднее дислокациям двигаться. Уменьшение размера зерна тоже повышает прочность.

5. Упругая и пластическая деформация. Наклеп. Рекристалдизация.I-Участок упругой деформации(деформация пропорциональная нагрузке)-образец восстанавливает свои размеры после снятия нагрузки(обратима); II-Область пластической деформации.При пластической деформации форма и размер изделия не восстанавливаются после снятия нагрузки. III-Образование трещин и разрущение материала.Наклеп-это процесс упрочнения металла в следств.пластич. деформац.При наклепе прочность возрастает в 1,5-2раза,а предел текучести в 3-7раз, пластичность уменьшается.При нек-ом предельном значении степени деформации предел текучести становится равным пределу прочности.Пластичность падает до 0 и материал разрушается.Наклепанное состоян.явл-ся неравновесным,кроме того в результ. Наклепа деформируется не только материал, но и каждое зерно из кот-го оно состоит.Если нагреть металл до 0,2-0,3 Тпл(К),то начнется процесс возврата, т.е. увеличение структурного совершенства наклепанного металла, кол-во вакансий и дислокаций уменьшается,уменьшается искажение решетки и внутреннее напряжение,но форма зерна не меняется и мех-е св-ва меняются мало.

Рекристаллизация.

Если продолжить повышать температ.выше температ.рекристаллизации, соотв.начнется процесс рекристал.,т.е.образ-е зародышей новых бездефектных зёрен и постепенно весь объем металла занимают бездефектные зерна. При этом прочность и твердость падают, а пластичность растет.Темпер.начала рекрист.зависит от степени деф-ии зерна,формы зерна и т.д.Если темпер. Повышать дальше, то новые неискаженные зерна сдливаются друг с другом-собирательная рекрист.Т.о. происходит рост размера зерна, увелич размера зависит от времени, от температ и то степени деф-ии(чем сильнее искажен материал,тем меньше размер зерна). Чем меньше размер зерна, тем выше прочность, пвердость, упругость, удароустойчивость. Предел текучести это сопротив.движению дислокации.Все эти процессы называются рекрист.обжиг-это термич.обработка, целью кот-й явл-я устранение последствий наклепа.

6. Влияние нагрева на структуру и свойства металла.Если нагреть металл до 0,2-0,3 Тпл(К),то начнется процесс возврата, т.е. увеличение структурного совершенства наклепанного металла, кол-во вакансий и дислокаций уменьшается,уменьшается искажение решетки и внутреннее напряжение,но форма зерна не меняется и мех-е св-ва меняются мало. Если продолжить повышать температ.выше температ.рекристаллизации, соотв.начнется процесс рекристал.,т.е.образ-е зародышей новых бездефектных зёрен и постепенно весь объем металла занимают бездефектные зерна. При этом прочность и твердость падают, а пластичность растет.Темпер.начала рекрист.зависит от степени деф-ии зерна,формы зерна и т.д.Если темпер. Повышать дальше, то новые неискаженные зерна сдливаются друг с другом-собирательная рекрист.Т.о. происходит рост размера зерна, увелич размера зависит от времени, от температ и то степени деф-ии(чем сильнее искажен материал,тем меньше размер зерна). Чем меньше размер зерна, тем выше прочность, пвердость, упругость, удароустойчивость.

7. Механические свойства материалов и способы их измерения.

1.Прочность-это способность материала сопротивляться пластической деформации и разрушению при внешней нагрузке.. 2.Пластичность –св-во твердых материалов под действием внешней нагрузки необратимо изменять форму и размеры без разрушений.Св-во обратное пластичности-хрупкость.Пластичность характеризуется относительным удлинением . 3.Твердость-это сопротивление проникновения в материал более твердого тела.Большинство методов основано на методе вдавливания. 4.Ударная вязкость характер-ет сопротивление ударным нагрузкам.- отношение энергии необходимой для разрушения при ударе к площади поперечного сечения.5.Выносливость-способность сопротивляться циклическим нагрузкам.Характеризует сколько циклов выдержит материал при данной нагрузке .

8. Правило фаз Гиббса. Правило отрезков. Пример применения.

Правило фаз гиббса применяется для анализа диаграмм состояния.Оно устанавливает связь между числом компонентов,числом фаз находящихся в равновесии и числом степеней свободы.C=K-Ф+N, где С-число степеней свободы,Ф-число фаз,К-число компонентов,N-число внешних воздействий влияющих на равновесие.Компонента-химически индивидуальное вещество кот-е может существ.вне системы.Фаза-совокуп.частей системы отделенных других частей по строению, свойствам и поверхность разделена.Если в системе один компонент, то в равновесии не более двух фаз.В двухкомпанентной системе не более 3-х фаз в равновесии.Правило отрезков применительно только для двух фазных областей диаграммы.Правило отр. Позволяет определить хим.состав фаз и весовое соотношение, для этого проводится горизонтальный отрезок до пересечения с линией диаграмм, эти точки дают хим.состав фаз.

13. Цементит-карбид железа Fe₃C,твердый и хрупкий. Аустенит-твердый раствор внедрения углерода в гамма железо,пластичен, имеет высокую вязкость и низкую прочность и твердость.Феррит-твердый раствор внедрения углерода в альфа железо, пластичен, имеет относительно низкую прочность и твердость. Легирование феррита сопровождается его упрочнением. Наиболее значительно влияют на его прочность марганец и хром. Причем чем мельче зерно феррита, тем выше его прочность. Многие легирующие элементы способствуют измельчению зерен феррита и перлита в стали, что значительно увеличивает вязкость стали. Однако все легирующие элементы, за исключением никеля, при содержании их в растворе выше определенного предела снижают ударную вязкость, трещиностойкость и повышают порог хладноломкости. Никель понижает порог хладноломкости.Легированный аустенит парамагнитен, обладает большим коэффициентом теплового расширения. Легирующие элементы, в том числе азот и углерод, растворимость которого в аустените при нормальной температуре достигает 1%, повышают его прочность при нор­мальной и высокой температурах, уменьшают предел текучести. Легированный аустенит является основной составляющей (матрицей) многих коррозионностойких, жаропрочных и немагнитных сплавов. Он легко наклепывается, то есть быстро и сильно упрочняется под действием холодной деформации.

9. 14. Термические обработки закалка и отпуск. Определение, зачем применяются. Как и почему при этом изменяются свойства.

Закалка заключается в нагреве до определенной темпер. На 30-50⁰ выше линии G-S-K, выдержке при этой температ и очень быстром охлаждении.Линия А-начало превращ.аустенита в смесь феррита и цементита. Лин.В-заканчив.превращ.феррита и цементита.При быстром охлажд.углерод, не успел уйти,а решетка изменилась из гамма железа в альфа желез.и из-за этого углерод растягивает кристалл.реш.и образ-ся мартенсит(пересыщ тв.раств. углерода в альфа железе).Чем больше углер.в мартенсите,тем сильнее дефор.реш.и тем сильнее повышает прочность и тв.стали,пониж.пластичн.Цель закалки повысить тв.и прочн.стали.Закалочн.среды:1.Раств.солей;2.Вода; 3.Масло;4.Воздух. Способы закалки:1.В одном охлад.(нагревают,а затем выдер.в охлад до полного остывания);2.В двух охлад.(сначала в быстром охлад,а затем в медленноохл.);3.Ступенчатая(сначала помещ.в жид.среду темпер.кот.выше темпер перлитного превраш. ,выдерж.,а затем охлажд.);4.Изотерм.(помещ.в расплав солей выдерж.,чтобы попасть в область перлитного превращения.ОТПУСК: заключается в нагреве закаленной детали до теипер. Ниже линии p-s-k, выдержке при этой температуре и охлаждении с некоторой средней скоростью.При нагреве устраняются дефекты и внутренние напряжения.углерод уходит,сталь приобретает более равновесную структуру.Виды:1)Низкотемпературный отпуск(низкий).произв.при темпер.200-250,при этом мартенсит объедин.с кислородом,частично снижаются внутрен.напряж,за счет этого прочность повышается,твердость снижается по сравнению с закаленной сталью.Примен.для изделий,для кот-х требуется высокая твердость и износостойкость.2)Средний отпуск.нагрев до 250-450 град.,полностью снимаются внутрен.напряж.,концентрац.углерода в мартенсите понижается ещё больше,сниж.твердость,повыш.упругость.Примен.для пружин и рессоров.3)Высокий отпуск: темпер.450-650 град.Практич.полностью снимаются напряжения,мартенсит распадается на феррит и цементит полностью,прочность уменьшается и твердость падает,пластичн.увелич.Примен.закалка+высокий отпуск для деталей ответственного назнач.Такая операция назыв.улучшением.

9. 15. Термическая обработка отжиг. Определение, виды, зачем применяется. Как и почему при этом изменяются свойства.

Отжиг заключается в нагреве стали до опред.темпер.,выдержке и медленном охлажд.Цель:перевод сплава в устойчивое равновесное состояние,устранение деф.и внутр.напряж.Виды:1)Диффузионный(применяется для повыш.однородн.образца по хим.составу и структуре.2.Для получения мелкодисперсной смеси,что способств.повышению прочности и ударной вязкости примен.полный и неполный отжиг.3)Рекристаллизационный(применяется для устранения внутрен.деф.и искажения зерен.)

9. 16. Химико-термическая обработка. Цементация. Азотирование.

Цель:создание поверхностного слоя с другим хим.составом и физичес.свойс.Достигается дифф.насыщением поверхн.металлами и неметаллами путем выдержки при повышен.темпер.в жид.или газовой среде.Виды: 1.Цементация-насыщение поверхн.стали углеродом.Повышает твердость и износотверд.поверхн.Цементации подвергаются низкоуглер.стали, температ.нагрева при цементации должна быть выше линии G-S.Виды:1.Тв.карбюризатором(деталь кладут в ящик наполненный тв.карбюризатором.(смесь угля и корбида бария).2.Газовая(в среде газа). Азотирование повышает прочность,тверд,износостойк.корр.стойкость.Процесс происходит при темпер.500-600⁰ в газовой среде(аммиак).Возможно совместн.насыщение и углеродом и азотом-нитроцементация(в газовой среде) и цианирование(в расплаве солей)

.

17. Углеродистые стали. Влияние углерода и примесей на свойства сталей.

По содер.углерода:1.Низкоуглерод.(до 0,3%);2.Среднеуглер.(0,3-0,6%);3.Высокоуглер.(более 0,6%) Чем больше углерода в стали, тем выше твердость, пластичность ниже,сопрот.ударным нагрузкам растет, а затем падает.Порог хладноломкости-это температ.при кот-й резко сниж.сопрот.стали ударным нагрузкам.С ростом концентр.углерода темпер.перехода в хрупкое сост.увеличивается, сниж.корр. стойкость, ухудш.свариваемость.Примеси:1.Вредные(сера и фосфор)Сера растворяясь в ферр.снижает его пластичн.,образуется сульфид железа, кот-й образ-ет легоплавкую эвтектику,располагающ. По границам зерен,при нагреве стали эта эвтек.плавится и сталь разруш.Фосфор раствор.в ферр.делает его ломким и повышает порог хладноломкости.2.Полезные примеси:Марган.удаляет вредную серу при выплавке стали,придает прочность.Кремний и марганец раскисляют сталь и удаляют кислород,кремний придает упругость.Виды:1)Углеродистые(не содержат легир.элементов)Много вред.примесей, инородных включ.и большой разброс углерода от партии к партии(Ст0…Ст6)Группа А-гарантир.мех.св-ва;Б-с гарантир.хим.составом;В-гарантир.и хим.состав и мех.св-ва. 2)Качественные углеродистые(в них меньше вред.примесей)(Сталь08…Сталь85)По концентр.кислор:1)Спокойные-с пониженной концентр.кислорода;2)Кипящие-нераскислен.с повышен.конц.кислор.;3)Полуспокойные.

9. 18. Конструкционные легированные стали. Маркировка, влияние легирующих элементов на свойства.

Стали содер.специально вводимые элементы для придания тех или иных св-в:1.Низколегир.(до 2,5%легир.элем.);2.Среднелегир(2,5-10%);3.Низколегир(более 10%).Маркировка: первые цифры показывают конц.углер.в сотых,далее легир.элементы:Х-хром;Н-никель;М-молибден;К-кобальт;Т-титан;В-вольфрам;Ф-ванадий,Г-марганец, С-кремний Цифра после букв показыв.концен. лег.элем.в десятых.Буква А в конце означ,чтосталь высококачественная,Ш-особовысококачественная. Увеличивается тверд., ,устойчив.аустенита и мех.св-ва после термообраб. сопротив.ударным нагрузкам молибден,кремний ивольфрам снижают,а никель повыш.

19. Литейные стали. Сталью считают сплав железа с углеродом (до 2% С). В машиностроении применяют три группы литейных сталей: конструкционные, инструментальные и со специальными свойствами.

Из конструкционных сталей изготовляют детали, несущие главным образом механические нагрузки (статические, динамические, вибрационные и др. Из инструментальных сталей изготовляют литой инструмент (режущий, мерительный, штамповочный и т. П. Из сталей со специальными свойствами (коррозионно-стойкие, жаропрочные, кислотоупорные, износостойкие) выполняют литые изделия, подвергающиеся воздействию различных сред, высоких температур и нагрузок. Марки углеродистых сталей обозначают числом и буквой Л (15Л, 25Л, 30Л, 35Л, 45Л, 50Л, 55Л). Буква Л означает, что сталь литейная, а число указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента. С увеличением количества углерода в стали повышается ее прочность, предел текучести и твердость, но уменьшается относительное удлинение. Стали, особенно легированные, обладают плохими литейными свойствами

20. Нержавеющие, жаростойкие, жаропрочные стали.

К сталям с особыми свойствами относятся коррозионностойкие (нержавеющие), жаростойкие и жаропрочные. Значительное увеличение коррозионной стойкости сталей достигается введением в ее состав повышенного количества хрома. 1.Хромистые нержавеющие стали ( 0,08 - 0,45%С и от 12,5-18% Cr.) Стали с 13% Cr С целью повышения коррозионной стойкости эти стали подвергают термической обработке, состоящей из закалки (1000-1100оС в масле) и высокотемпературного отпуска (700-750оС). 2. низкоуглеродистые высокохромистые стали 12Х17, 15Х25Т и 15Х28. Эти стали используют без термической обработки, состав до 0,3%С; от 18 - 25% Сr и от 8 - 20% Ni. Термическая обработка этих сталей заключается в закалке с температур нагрева 1000-1050оС в воду. Обрабатываемость резанием плохая, но они хорошо свариваются и штампуются.имеют очень низкий порог хладноломкости .Жаростойкими называют стали, способные выдерживать длительные нагревы в области высоких температур без значительного окисления, т.е. без образования окалины. Основным легирующим элементом современных жаростойких сталей является хром, образующий плотную защитную пленку оксидов с поверхности. Чем выше содержание хрома в стали, тем выше ее жаростойкость. Например, сталь содержащая 12-14% Cr, жаростойкая до температуры 750-800оС, хромистая сталь с 25% Cr – до 1000оС , а сталь с 30-35% Cr – до 1100оС. Никель способствует образованию аустенитной структуры. Стали с такой структурой легче обрабатывать, они отличаются хороши-ми механическими свойствами. На повышение жаростойкости оказывают влияние и добавки Si и Al, но их содержание в сумме должно быть не более 4%, так как при увеличении процентного содержания этих элементов ухудшаются технологические свойства сталей. Титан, ниобий и тантал связывают углерод в карбиды, предотвращая выделение карбидов хрома, которые обедняют близлежащую зону стали хромом и приводит к уменьшению жаростойкости. Молибден и вольфрам несколько повышают жаростойкость, но зато уменьшают склонность стали к ползучести при высоких температурах (не более 3-4%). Церий и бериллий (до 1%) повышают жаростойкость. Жаропрочными называют стали, обладающие механической прочностью при высоких температурах. Механическая прочность металлов, нагретых выше некоторой температуры, определенной для каждого металла, зависит от скорости, с которой производится нагружение. При больших скоростях нагружения сопротивление разрушению всегда выше, чем при малых скоростях деформирования. Повышение жаропрочности достигается легированием и термической обработкой, состоящей из закалки и старения. в результате которых получается специальная структура. Она состоит из вкрапленных в основной твердый раствор и по границам зерен дисперсных карбидных и особенно интерметаллидных фаз

9. 21. Автоматные стали. Маркировка, состав, свойства, применение.

Автоматными называются стали, обладающие повышенной обрабатываемостью резанием, которая оценивается допускаемой скоростью резания, стойкостью режущего инструмента, чистотой поверхности резания.У автоматных сталей, содержащих Pb, S, Ca, повышается стойкость инструмента в 1…3 раза и скорость резания на 25…50 %.Присадка к легированным хромистым и хромоникелевым сталям свинца и кальция для улучшения обрабатываемости мало влияет на механические свойства деталей. После оптимальной термической обработки такие стали используются для изготовления нагруженных деталей в автомобильной и тракторной промышленности (стали АЦ45Г2, АСЦ30ХМ, АС20ХГНМ). Автоматные стали А11, А20 и др., имеющие повышенное содержание серы (0,08…0,30 %) и фосфора (0,10…0,15 %), дают высокую частоту поверхности и используются для изготовления малонагруженных мелких деталей швейных, текстильных, счетных и других машин. Их износостойкость может быть повышена цементацией и закалкой.

9. 22. Инструментальные материалы. Углеродистые и легированнные инструментальные стали.

К инструментальным относятся материалы применяемы для изготовления измерительных и режущих инструментов,а так же штампов холодной и горячей штамповки.Они делятся на 3группы:1.Углеродистые и легированные стали. 2.Твердые сплавы.3.Образивные материалы. Режущий инструмент срезает с поверхности материала слои металла. В процессе резания крошка инструмента испытывает давление на два порядка превыщающее давление, кот-е испытывают детали машин. Тепло выделяемое при трении приводит к нагреву детали.Требования к инструм:1.Высокая прочность и тверд.обеспечивающая износостойкость.2.Теплостойкость(сохранение высоких прочности и твердости при нагреве) 3.Высокая вязкость предотвращ.образование трещин штампов при многократн.нагревах-охлажд-св-во разгаростойкость.1)Углеродистые инструм.стали:-Качественные(У7…У13);-Высококачественные (У12А) Качественные стали маркируются буквой У и дифрой содержания С в десятых долях.Высококач.маркируются так же, только в конце ставится буква А.Св-ва: 1.неглубокая прокаливаемость;2.Пониженная устойчивость аустенита;3.теплостойкость 200-250⁰.Легиров.инструм.стали.Такие стали содержат хром, кремний,марганец, для увеличения закаливаемости и прокалив.Эти элем-ты образ.корбиды.А так же ванадий,вольфрам и молиб,для повышения мех-х св-в.Маркировка: содер.углерода в десятых и буквы легирюэлем.Устойчивость аустен.выше, проводят закалку и назк.отпуск.

9. 23. Инструментальные материалы. Твердые сплавы. Абразивный материал.

К инструментальным относятся материалы применяемы для изготовления измерительных и режущих инструментов,а так же штампов холодной и горячей штамповки.Они делятся на 3группы:1.Углеродистые и легированные стали. 2.Твердые сплавы.3.Образивные материалы. Режущий инструмент срезает с поверхности материала слои металла. В процессе резания крошка инструмента испытывает давление на два порядка превыщающее давление, кот-е испытывают детали машин. Тепло выделяемое при трении приводит к нагреву детали.Требования к инструм:1.Высокая прочность и тверд.обеспечивающая износостойкость.2.Теплостойкость(сохранение высоких прочности и твердости при нагреве) 3.Высокая вязкость предотвращ.образование трещин штампов при многократн.нагревах-охлажд-св-во разгаростойкость.Тв.сплавы-это мат-л обладающий более высокой тверд и теплоёмкостью.они изгот.методом порошковой металлургии.Св-ва:Высокая тверд,теплоём,скорость резания.Группы:1.Однокорбид(WC+Co, ВК6)до 25%Со,теплостойкость до 800⁰,очень прочные, но не твердые.2.Двухкорбид.(WC+TiC+Co, T5K10),теплостойк до 1000⁰,более тверд.3.Трехкорбид.(WC+TiC+TaC+Co, TT12K8),более прочн.и лучшесопротив вибрац.нагрузкам.Образив.матер.-применяет.в виде режущих зерен,изгот.как порошок(шлифов.паста),наклеены на бумагу или связ.ввиде брусок или круг.Режущ.св-ва обесп.высок.тверд.зерен.Зерна:1.Алмаз(технич);2.Корунт;3.Наждак;

9. 24. Чугуны - виды, получение, свойства, маркировка, применение.

Чугун-сплав железа и углерода,с содер.углер.более 2,14%(сод.ледебурит).Исп-я:1.Для выплав.стали(предельный чугун).2.Для литья изделий(литейный).Имеет хорошие литейн.и мех-е св-ва. По форме включ:с пластинчат.,шаровидным и хлопьевидн.графитом.По хар-у мех.осн:1)Ферритный;2)Ферритно-перлитный;3)Перлитный. Виды:1.Белый чугун(весь углер.присутств.в феррите или в Fe₃C,т.е. весь в связанном состоянии.Очень хруп.,твер,не поддается мех-й обраб.,изготав.изделия только простой формы, работающ в услов.образивного износа(шар в мельнице);2.Серый(имеет включ.графита пластинчат.формы,серый на изломе)Получают путем введения в расплав кремния кот-й способств.образов.графита.Прочн.меньше,чем у стали,более устойчив к вибрац.,гасит их,углеродн.включ.облад.св-ом смазки.,имеет антифрик.св-ва.Бывает ферр(С<0,02%), ферр-перлит (C от 0,02-0,8%),перлитный(С от 0,8%)Прим:станины,станки,цилиндры и втулки.Маркир(СЧ21-40),прочность=210,прочн.при изг.400. 3.Ковкий(Разновид.серого чугуна с углер виде графита)получ.из белого чугуна(сод.углер.23%)подвергнут.графитизированному отжигу.Он более пластичный.Исп-я для замены литой и ковкой стали,для изгот деталей работающ.при высокой вибрации. Маркир(КЧ45-10).4.Высокопрочный(разновидность серого с шаровидн.включениями углерода.Прочность выше чем у серого и ковкого.Прим:детали ударного назнач.Маркир:ВЧ60-2(прочность 600%,относит.удлин.2%)

9. 25. Закалка и старение алюминиевых сплавов. Определение, зачем применяются. Как и почему при этом изменяются свойства.

Чтобы сплав можно было упрочнить закалкой и старением,сплав должен быть двух или многофазным.Нагрев при закалке проводится для повышения конценирации Сu.При резком охлажд.образ.пересыщ.тв.раств.Cu в Al.После закалки происход.процесс старения, в процесс.кот-го медь постепен.выходит из реш.алюмин.и образ-ет в α-фазе мелкодисперсные включ. β-фазы(интерметаллид),в рез-те кот-го тверд.и прочн.увелич.пластич-уменьш. Различают естеств.старение,при темпер.окруж.среды и искусств.в этом случае нагрев.до200-250⁰.

26. Деформируемые алюминиевые сплавы неупрочняемые термообработкой. Маркировка, состав, структура, применение.

Это сплавы Al,Mg,Mn.С содержанием этих элем-в до точки а на диаграмме.По струк:тв.раств.магния и марганца в Al.Упрочнен.достигается за счет образ-я тв.раств.Корр.стойк.сниж-ся.АМц-сплав с марганцем,Амг-С магнием, цифра указывает сод-е легир.элем-в в %.твердость невысокая,высокая пластичность,хорошая коррозионная стойкость. Применяют, когда требуется не высокая прочность и высокая корр.стойкость.

27. Деформируемые алюминиевые сплавы упрочняемые термообработкой. Маркировка, состав, структура, применение.

Эти сплавы относятся к области 2 на диаграмме.Чтобы сплав можно было упрочнить закалкой и старением,сплав должен быть двух или многофазным, одна из фаз-тв.раствор, с увелич.температ. растворимость легир.элем-та растет.Нагрев при закалке проводится для повышения конценирации Сu.При резком охлажд.образ.пересыщ.тв.раств.Cu в Al.После закалки происход.процесс старения, в процесс.кот-го медь постепен.выходит из реш.алюмин.и образ-ет в α-фазе мелкодисперсные включ. β-фазы(интерметаллид),в рез-те кот-го тверд.и прочн.увелич.пластич-уменьш. Различают естеств.старение,при темпер.окруж.среды и искусств.в этом случае нагрев.до200-250⁰.Дюраль(сплав алюминия с медью и добавками магния и марганца)Маркируются буквой Д и номер сплава по ГОСТу. Хорошая прочн.,средняя пластичн.,невысокая корр.стойкость.Исп-е: авиация, ракетостроение, судостроение и приборостроение.

28. Спеченные алюминиевые порошки. Марки, структура, состав, свойства, применение.

Получают методом порошковой металлургии,а именно смешивают Al и Al₂O₃ пресуют в опред.форму и спекают.Маркировка:САП1…4,чем больше цифра,тем выше концен. Al₂O₃ ,следовательно прочность выше, твердость растет,пластичность падает,жаропрочность растет, имеют высокую корр.стойкость, жаропрочность до 500⁰. Закалку и старение не применяют.

29. Литейные алюминиевые сплавы. Марки, структура, состав, свойства, применение.

Область III, содер.эвтектику, за счет этого имеют низкую пластичность и низкую температ.плавления.Кроме того они имеют высокую тякучесть в расплавленном состоянии и малую усадку(силумины).в данном случае α-фаза тв.раствор кремния в алюминии,β-практически чистый кремний.прочность невысокая, пластичность низкая, хорошая коррозионная стойкость. Упрочняются закалкой и искусственным старением.Для повышения прочности использ.литьё под давлением,а так же применяют модифицирование.К жаропрочным относятся деформируемые и литейные сплавы предназначенные для повышенной температ.В доп.к основным элементам их легируют Fe,Ni,Ti-чтобы образовать жаропрочные эвтектики(АК4,Ал1,Ал2).

30.Латуни. Маркировка, состав, свойства, применение.

Латунь-это медный сплав,в кот-м основным легир-им элем-м явл-ся цинк.Латунь обозначается буквой Л, далее идут легир-е элем-ы кроме цинка.А-алюминий,Ж-железо,Мц-марганец,С-свинец,О-олово,Ф-фосфор,Н-никель,Б-берилий.После букв идет цифра означающая содержание меди в %,далее в% идет содер-е легир-х.элем-в.Zn=100% -все что есть. 1)α-латуни(тв.раствор Zn в Cu)до 39%; 2) α+β-латуни 39-46% Zn. 3) β-латуни (интерметалллид)более 46% Zn. Пластичность растет до 30% Zn в Cu,а в α+β области падает очень значительно.Прочность в α и в α+β растет,в β-резко падает. α-латуни используют, как деформируемый сплав. α+β-латуни используют,как литейный сплав.β-латуни вообще не используют. Все латуни не подвергаются закалке и старению.Латуни делятся на простые и специальные.Простые содержат только Cu в Zn. Использ.при необход.повышенной тепло и электропроводности и пластичность.Латунь более 80% Zn(похожи на золото) используются в декоративных целях. Если кроме Zn есть другие легирующ.элементы,это специальная латунь.повышают прочн.,корр.стойкость,снижается пластичн.Олово повышает коррюстойкость особенно в мор.воде.Общ.хар-ка:Прочность невысокая,хорош.пластичн.,хор.корр.стойкость и антифрик.св-ва.Введение других легир.элемент-в эквивален.введению соответствующ.введения Zn.Исп-т:музыкальные инструм,замки,ручки, водопровод.вентиль.

31. Бронзы. Маркировка, состав, свойства, применение.

Бронзы-это медный сплав,в кот-м или нет Znили он не как основной легирующий элемент.Исп-я для изгот-я ножей,оружия и т.д.Маркировка:Бр-бронза,О,Ф,Ц…-легирующ.элем-ты, цифры-% содер.легир.элем-в.Бронзы обладают более высокой тверд.и прочн.,чем латуни,но пластичность меньше.Имеют антифрикцион.св-ва,коррюстойкость,нек-е бронзы можно упрочнять закалкой и старением.Бронзы содер.до 7%олова-деформируемые,а более7%-литейные.Кроме олова бронзы могут содержать фосфор(улучшает литейные св-ва),цинк-улучшает литейн.св-ва и пониж.цену,свинец придает антифрикц.св-ва и улучш.обраб.резанием,но уменьш.прочн.,никель повышает корр.стойк и прочн.за счет уменьш.размера зерна.Исп-я:пружины,втулки,электроконтакты.Виды:1)Оловянные-бронзы содер.свинец,примен.для изгот.вкладыш.подшипников скальж.У этой бронзы особая струк-ра:олово с медью образует зерна интерметаллида,кот.обеспечив.опору,в то же время присутств.частички свинца.Закалка и старение для оловянн.бронз не примен.2)Алюминевые бронзы:до 9%Al-однофазный; при содер.более 9% появл-я γ-фаза- интерметаллид.До 5% пластичн.растет,затем падает,а в α+β-фазе резко падает.Прочность растет до 10-11%Al,затем падает.Fe повышает прочн.,Ni-повыш.прочн.и корр.стойк.Алюминевые бронзы с Al более 9%можно упрочн.закалкой и старением.В целом эти бронзы имеют хорошую почность и тверд.,а так же высокую корр.стойк.,однако высокая стоимость.3)Кремнист.бронзы:при введении 3,5%кремния повыш.прочн и упруг.бронз,хорошо обраб.давлением и резанием,хорошая корр.стойк.и жаропрочные до 250⁰.Исп-я для изгот.пружин.4)Берилевая(Высокая прочн.,упруг.и корр.стойк.,не дает искру)Исп-я во взрывоопасных предприят.,для изгот.инструм. и электрич.контактов.Упрочн.закалкой и старением.5)Свинцовые(свинец образ.с медью диаграмму с отсутств.растворим.)Стр-ра:кр.меди по границам кот-го располаг.включ. свинца,такая струк-ра дает высокие антифрик.св-ва.Исп. для изгот.подшип.скальж.6)Мельхиор-сплав никеля и марганца.Обладает высокой корр.стойк.Исп.для теплообменн.устр-в,декорат.издел.

32. Термопласты, их свойства и применение.

Термопласты-это такие пластмассы,которые при нагреве обратимо размягчаются и переходят в эластичное или вязкотекучее состояние(резиноподобное или жидкое).Имеют разветвленное или линейное строение,именно это определяет способ произв-ва изделий из них:1.Термоформовка.2.Литье. 3.Экструзия. Пластмассы и их св-ва:1.Полиэтилен:В зависимости от условий получения различают полиэт.низкой плотности(получение при высоком давлении) и высокой плотности(при низ. и норм.давлен.).Св-ва:Влаго и газонепрониц,устойчив к щелочам,хорошее электроизолир.св-во,безвредн.мат-л,хорошо перерабатывается.Исп:трубы,емк.для хранения,пленка.,у него очень низкая теплостойкость.2.Полипропилен:Кристалл.полимер с молек-ой массой 300-700тыс.,темпер.плавл.172град.Св-ва: устойчив к многократ.перегибам,хор.электроизол.св-ва,водонипрон.,высокая ударная прочн.,теплостойк.выше полиэтилена.Исп:емкости,трубы,обувь. 3.Поливинилхлорид(ПВХ):имеет хорошие мех-е и электроизол.св-ва,но низк.теплостойк.,обеспечивает защиту от корр.Исп:хим.машиностроен.(емкости,аккум.баки),искуст.кожа,обувь.4.Полистирол:Струк. включ.бензольное кольцо,поэтому с теч.времени он выделяет фенол(канцироген).очень горюч.Исп:пенопласт.Фторопласты-пластмм.на основе фтор-орган.соедин.1.Тефлон.имеет абсолют.хим.стойк.,на него действ.только расплав щелоч.металла.Темпер.эксплуат.от-250-до+260 град.Исп:подшипники,издел.работающ.в агрессив.средах.2.Полиметиакрилат.-оргстекло. Примен:очки,ванны, теплицы. Высокая прозрачность,стойкость к воде и атмосфере.+низкий вес_-царапается,менее долговечно чем стекло.3.Полиамид-это капрон,кевлар-высокая плотность.примен:келавровые сосуды,кости,каски,подшипники.

33. Реактопласты, их свойства и применение.

Реактопласты имеют разветвл.струк.Для получ.берут низкомолек.вещ-во и отвердитель, они перемешиваются(иногда треб.нагрев),далее происходит сшивка иобраз.простр.струк.После сшивки-тверд,нераств.,неплавк.,это обратимо.Кроме связующего,там могут быть наполнители,красители, пластификаторы.Наиб.распр-е вещ-ва:эпоксидные смолы(высокая отгезия(сила связи)) с другими вещ-ми,хор.мех-е св-ва,хорошие изоляц.св-ва,водостойкость,фенолформальдегидные смолы.Исп.для изгот:фенопласта(основа ФФС и порошков.наполнит.),гетилакс(ФФС и бумага),шестеренки(бесшумные) ,примен.в электротехнике,текстолит(слои хлопчато-бумаж.ткани пропит ФФС.)Исп.колодки сцеплен.в автомобиле.Углепластик(ткань из углеродных волокон пропит.ФФС)Азбатекстолит(азбестовая ткань пропитанная ФФС).Св-ва:низкая плотн.,,высок.корр.стойк.,высок.электроизол.св-ва.,легко окраш.и могут быть прозрачными.,прочность может достигать прочн.сплавов,но в целом ниже.,относит.удлинение меньше чем у сплавов,высок.антифрик.св-ва.,теплоизол.

34. Стекло. Виды, свойства, применение.

Стекло-это вещ-во аморфного строения,паолучаемое быстрым охлаждением расплава.При охлажд.вязкость расплава постепен.увеличив.и стекло постепен.приобрет хар-ки тв.тела.Процесс перехода тв.расплава в стеклообразн.сост.назыв.стеклованием,а средняя темпер.назыв.темпер.стеклования,ниже этой темпер.стекло хрупкое.При нагреве оно не плавится,а постепен.размяг.и переход.в вязкотек.,а затем жид.сост.Образуются стекла оксидами металлов.В крист.есть дальний порядок,а в стекл.только ближний,т.е.стекло-переохлажд.жидкость.Модифиц.элем-ы: при их введении происх.дополнит.разруш.атомов в струк.;прочн.падает,но темпер.выплавки падает и расплав становится менее вязким.Св-ва стекла:хрупкость,хим.стойкое,атмосферост.,водо и воздухонепрониц.,прозрачное.Применение:окна,посуда.;не высокая плотн.,темпер.размяг 700-800,удов.прочн.нажатия,низкие на растяж.и изгиб.По назнач:1.Листовые(строит.стекло); 2.оптичиские(линзы),3.Лаборат.(хим.стойкие);4.Тугоплавкие;5.легкоплав;6.Электротехн.стекло,7.специальные.По сост:силикатные,боросиликатные,алюмосиликатные,алюмофосфатные,телуридные.Если металл резко переохладить,то тоже можно получить стекло.

35. Керамика. Виды, свойства, применение.

Керамика твердая и хрупк.,крист.струк.,все электр.связаны,ионный хар-р проводимости,прозрачны, низкая прочн.при растяж.,низкая плотн.,регулир.пористость.Виды:По хим.сост:-кислородная(получается спеканием оксидов металлов);-бескислородная(получ.спеканием соедин.не содер.кислород и тугоплав) карбиды:титана,тантала;нитриды:алюминия(исп.как подложка в микроэлектр.)они имеют высокую тверд,и их исп.как покрытие инструм.;барибы(соедин.на основе бария),сульфиды(цинка,кадмия и теллура),фториды.По назнач:Конструкц(исп.для созд.механ.стойких конструк,шестеренки,детали корп.прибора),Функцион.(обладающ.специф.св-ми,электрич.,магнитные,оптичиские и т.д.)Св-ва:темпер. Плавл.до 2700град.,прочн.на разрыв до1100,на изгиб до1500.Примеры керамики:1.Кварц(оксид кремния) Исп:генер.стабилиз.частот электрич.колеб.)2.Синтет.сапфир(оксид алюминия)Исп:подшипники часовых мех-ов.3.Синтетич.рубин.Исп:лазеры.4.Диоксид циркония.Прочный инструм.для волоч.5.Аппатито содерж.керамика.Исп:зубные протезы.6.Пористая керамика.Исп:фильтрация газов и жидк.,для изгот.катализ.7.Огнеупорн.керам.Исп:для выкладки в печах.8.Функциональная.Исп:в электротехнике для изгот.конденсат.9.Ферриты.Исп:сердечники магнитов.10.оксидалюминия и кремния исп.в атомной энерг.11.оксид плутония и урана –ядерн.топлив.12.оксид лития-матер.защиты(оболочка тепловыдел. элем).керамика исп-я в образивных мат-х высокотемпер.сверхпроводник).

36. Электротехнические материалы.

Виды:1.Диэлектрики,2.Проводники,3.Полупроводники,4.Магнитные материалы. Диэлектрик (изолятор) — материал, плохо проводящий или совсем не проводящий электрический ток. Концентрация свободных носителей заряда в диэлектрике не превышает 10⁸ см⁻³. Основное свойство диэлектрика состоит в способности поляризоваться во внешнем электрическом поле. К диэлектрикам относятся воздух и другие газы, стекло, различные смолы,реактопласты,резина,лаки пластмассы непременно сухие. Химически чистая вода также является диэлектриком. Диэлектрики используются не только как изоляционные материалы. Полупроводники́ — материалы, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличаются от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения. Основным свойством этих материалов является увеличение электрической проводимости с ростом температуры роводимость полупроводников сильно зависит от температуры. Вблизи абсолютного нуля температуры полупроводники имеют свойства диэлектриков. Проводни́к — вещество, проводящее электрический ток. Среди наиболее распространённых твёрдых проводников известны металлы, полуметаллы, углерод (в виде угля и графита). Пример проводящих жидкостей при нормальных условиях — ртуть, электролиты, при высоких температурах — расплавы металлов. Пример проводящих газов — ионизированный газ (плазма). Некоторые вещества при нормальных условиях являющиеся изоляторами при внешних воздействиях могут переходить в проводящее состояние, а именно проводимость полупроводников может сильно варьироваться при изменении температуры, освещённости, легировании и т. п.Проводниками также называют части электрических цепей — соединительные провода и шины.Микроскопическое описание проводников связано с электронной теорией металлов. Наиболее простая модель описания проводимости известна с начала прошлого века и была развита Друде.Проводники бывают первого и второго рода. К проводникам первого рода относят те проводники, в которых имеется электронная проводимость (посредством движения электронов). К проводникам второго рода относят проводники с ионной проводимостью (электролиты)

37. Композиционные материалы.

Композиционные материалы (композит- материал имеющий основу из одного материала,а внутр.наполнитель из другого мат-ла): -На основе органических(Металлоорганические материалы, полученные из природных жирных кислот, содержат значительное количество кислотных функциональных групп. Благодаря этому взаимодействие с поверхностными атомами металла может осуществляться в режиме покоя. Энергия трения ускоряет процесс и стимулирует появление поперечных сшивок.); -На основе неорганических(Основу неорганических материалов составляют модифицированные различными добавками силикаты магния, железа, алюминия. Фазовые переходы в этих материалах происходят при достаточно высоких локальных нагрузках, близких к пределу прочности металла. При этом на поверхности формируется высокопрочный металлокерамический слой в зоне высоких локальных нагрузок, благодаря чему удается изменить структуру поверхности металла.); -Смешанные(Полимерные материалы на основе политетрафторэтиленов модифицируются ультрадисперсными алмазографитовыми порошками, получаемыми из взрывных материалов, а также ультрадисперсных порошков мягких металлов. Пластифицирование материала осуществляется при сравнительно невысоких (менее 300 °C) температурах.).Исп: Железобетон — один из старейших и простейших композиционных материалов;Удилища для рыбной ловли из стеклопластика и углепластика;Лодки из стеклопластика;Автомобильные покрышки;Металлокомпозиты.

38. Клеи. Лакокрасочные материалы.

ЛКМ состав: пленкообр.,раствор.,пигмент.Применение:защита мет.и немет.изделий от внеш.среды,для электроизол.и декорат.отделки.Самые дешевые. Клей — вещество или смесь, а также многокомпонентные композиции на основе органических или неорганических веществ, способные соединять (склеивать) различные материалы — в частности, древесину, кожу, бумагу, ткани, стекло, керамику, металлы, пластмассы, резину.Склеивание обусловлено образованием прочной адгезионной связи между прослойкой клея и материалами соединяемых поверхностей. На прочность клеевого шва влияет и когезия клея к поверхности.По типу склеивания:1. высыхающие клеи (силикатный клей, казеин, столярный клей, клей ПВА, крахмальный клейстер, наирит, 88-Н …)2.невысыхающие адгезивы (например, на основе канифоли), клеи-расплавы,3.связки на основе полимеризующихся композиций — неорганические, например 4.алюмофосфатные связки (АФС) и органические, полимеризующиеся композиции (циакрин, эпоксидная смола).Некоторые клеи, например Клей БФ, относятся одновременно и к категории высыхающих, и полимеризующихся композиций.По составу:1.неорганические (растворы, расплавы, а также припои, в частности — полимерные композиции типа «клей-припой»)2.органические (растворы, расплавы, полимеризующиеся). По физическому состоянию клеи могут быть жидкими (растворы, эмульсии, суспензии) или твёрдыми (пленки, прутки, гранулы, порошки); последние используются в виде расплава или наносят на нагретые поверхности.

39. Основные литейные сплавы и требования к ним. Требования: низкая Тплавления, высокая жидкотекучесть, низкая усадка (на сколько уменьш. Размер при остывании). Литейные сплавы: медные, алюминиевые. Усадка у литейных сплавов около 2х %. Процесс литья – процесс получения фасонных изделий заливкой расплавленного металла в литейную форму. Достоинства- дешево, мало отходов, возм. Получить изделие одной операцией. Сложные формы.

Недостатки – не все материалы можно использовать, в больш. Случаев нужна какая-то обработка. Литейные формы – разовые, полупостоянные, постоянные.

40. Получение изделий литьем. Литье в песчаные формы. Процесс литья – процесс получения фасонных изделий заливкой расплавленного металла в литейную форму. Литье в песчаные формы – самый дешевый и распростр. Способ. (изгот. Примерно 80% изделий). Достоинства – дешево. Недостаток – шероховатую поверхность потом нужно обрабатывать. Припуск на мех. Обработку составляет до 10мм. 1. Разраб. Чертеж отливки. 2. Усадка. Все размеры увелич. На припуск 3. Углы сглажены. ПО чертежу изгот. Модель. Формовочная смесь – песок+силикат натрия. Литник – в который заливаю расплав. Выпор – уходит воздух, когда заливают расплав. Металл нагреваем (сталь 1600, чугун 1450, бронза1100, алюминий 750). Заливаем расплав в литник, воздух выходит из выпора – охлаждаем, разбиваем форму, отрезаем выпор и литник. Мех обработка, при необходимости – термообработка (отжиг).

41.Виды и особенности литья в металлические формы.

Кокильное литье – это литье металла, осуществляемое свободной заливкой кокилей. Кокиль – металлическая форма с естественным или принудительным охлаждением, заполняемая расплавленным металлом под действием гравитационных сил. После застывания и охлаждения, кокиль раскрывается и из него извлекается изделие. Затем кокиль можно повторно использовать для отливки такой же детали.

Данный метод широко применяется при серийном и крупносерийном производстве.

42.Основы обработки металлов давление. Прокатка, сортамент проката. При ОМД заготовка превращ. В изделие засчет пластической деформации под действием внешних сил. Обрабатывать давлением можно материал высокой пластичности. Достоинства – мало отходов, улучш. Мех. Свойства, высокая производительность. Наклеп – повышает прочность, твердость, падает пластичность. Форма зерен деформар., для устранения дефекта применяю рекристаллизационный отжиг, при котором на месте деформир. Образуются зерна прав. Формы. Пластичность вырастает, прочность падает. Холодная обработка: Т ниже Т рекристаллизации, высокая точность размеров, изм. Мех. Свойств. Горячая обработка: не происходит изм. Мех. Свойств, образов. Дефекты тут же отжигаются – точность размеров ниже. Затраты выше. Применяется для больших заготовок. ПРОКАТ – вид ОД, при котором изделия пластически деформируются вращ. Болтами на прокатном станке. Толщина изд. Уменьшается, длина увелич. Инструмент – валки (гладкие, ступенчатые, ручьевые). Виды проката: сортовой (полосы, прутья), фасонный (уголки), трубный (круглые, квадратные)

43. Обработка металлов давлением: прессование, волочение. При ОМД заготовка превращ. В изделие засчет пластической деформации под действием внешних сил. Прессование – выдавливание нагретого металла из замкнутой полости через отверстия в инструменте (матрице). Высока степень деформации. Требует больших усилий. Волочение – протягивание заготовки через сужающееся отверстие в инструменте (валока). Делают проволоку, трубы. Инструмент должен обладать высокой износостойкостью. В результате волочения материал упрочняется.

44. Обработка металлов давлением: ковка, штамповка. При ОМД заготовка превращ. В изделие засчет пластической деформации под действием внешних сил. Ковка – горячая обработка давлением. Заготовка деформируется от ударов бойка. Применяют либо ручную ковку, либо гидравлические и паровые молоты. Штамповка – изделия получают с помощью штампа, который индивидуален для каждой детали. Состав штампа – клаксон и матрица. Достоинства – высокопроизвод., высокоточность, высокое качество поверхости. Недост. – дорого. Вытяжка – получение из плоской заготовки полого изд. (без утонения, с утонением.)

45. Виды и особенности сварки плавлением. Сварка плавлением

Ручная дуговая сварка металлическим электродом. При сварке металлическим электродом тепло, необходимое для расплавления основного металла и электродного стержня, образуется при горении между ними электрической дуги. Электрическая дуга обладает высокой температурой — до 4000—6000°С. Расплавленные основной и электродный металл перемешиваются в сварочной ванне, образуя при затвердевании сварной шов. На металлический электрод наносят специальное покрытие, которое, расплавляясь, создает газовую и шлаковую защиту сварочной ванны от вредного влияния кислорода и азота воздуха.

Сварка производится на постоянном и переменном токе. При сварке на постоянном токе источниками питания служат сварочные преобразователи и выпрямители, а на переменном — сварочные трансформаторы.

Ручная дуговая сварка плавящимся электродом является наиболее распространенной; она применяется для сварки и наплавки углеродистых и легированных сталей, чугуна и цветных металлов.

Дуговая сварка в защитных газах. При этом способе сварки в зону дуги подается защитный газ, струя которого, обтекая электрическую дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха. В качестве защитного газа применяют аргон, гелий, азот, углекислый газ.

46. Виды и особенности сварки давлением. Под сваркой давлением понимают все виды сварки (контактная, трением, холодная и т.д.), при которых происходит пластическая деформация металлов в зоне контакта, в результате чего образуется сварное соединение. Этот процесс становится возможным при условии образования между двумя деталями межатомных связей кристаллических решеток. Для образования сварного соединения поверхности деталей сближают между собой настолько, что происходит взаимодействие атомов металла, расположенных на одной поверхности с атомами металла другой поверхности. После чего происходит объединение электронных оболочек, формируя металлургические связи. Граница соединения перестает быть барьером и происходит взаимная диффузия атомов, сопровождающаяся структурными изменениями в зоне контакта и деформацией с выделением большого количества тепла. Особенностью контактной сварки является образование наплыва металла, вызванного усадкой металла. Такие наплывы, называемые гратом, удаляют механическим способом после полного остывания сваренных деталей.

47. ПАЙКА - это процесс получения неразъёмного соединения материалов путём их автономного расплавления при смачивании, растекании и заполнении зазора между ними с последующей его кристаллизацией. Позволяет соединять металлы в любом сочетании;Соединение возможно при любой начальной температуре паяемого металла;Возможно соединение металлов с неметаллами;Паяные соединения легко разъёмные;Более точно выдерживается форма и размеры изделия, так как основной металл не расплавляется;Позволяет получать соединения без значительных внутренних напряжений и без коробления изделия;Повышенная производительность процесса позволяет паять за один приём большое количество изделий;Культура производства; возможна полная механизация и автоматизация. Припой - металл или сплав, вводимый в зазор меду деталями или образующийся меду ними в процессе пайки и имеющий более низкую температуру начала автономного плавления чем паяные материалы. Флюсы подразделяются на 4 группы:

На основе канифоли и других органических соединений (для низкотемпературной пайки, когда трудно промыть деталь после пайки);На основе хлористых соединений (для пайки легкоплавких металлов имеющих прочную окисную пленку) основа легкоплавкая эвтектика;На основе соединений бора (для пайки чугуна, меди и сплавов на ее основе);На основе фтористых соединений (для пайки сталей аустенитного класса, никеля и сплавов на его основе).

48. Принцип обработки металлов резанием. В процессе обработки резанием с заготовки снимается часть металла, переходящая при этом в стружку; эта часть называется припуском или просто припуском. Общий припуск на обработку данной поверхности определяется как разность между размером до обработки и после обработки. В результате обработки резанием обеспечивается форма, размеры и чистота поверхности, заданные чертежом. Основными движениями называют те движения при которых производится снятие стружки с заготовки. Основное движение разделяется на главное движение и движение подачи. Снятие стружки осуществляется лишь при сочетании этих двух движений. ребования, предъявляемые к инструментальным материалам, зависят от назначения инструментов. Важнейшие из общих требований, предъявляемых к инструментальным материалам, следующие; износостойкость, теплостойкость и механическая прочность.

Основные материалы, из которых изготовляют лезвийные режущие инструменты, следующие: инструментальные стали, металло-керамические твердые сплавы, минералокерамические материалы, алмазы.

49. Токарные работы. Сверление. Фрезерование. Токарные работы по — один из способов металлообработки, используемый для изготовления деталей типа тел вращения (фланцы, кольца) Припуск — слой металла, который требуется снять с заготовки для получения детали в заданном виде. Токарные работы — это изменение геометрической формы и размеров заготовки, путем снятия заданного припуска, по сути токарный станок вращает заготовку, а режущий инструмент двигается по заданному вектору относительно нее. Из-за разного движения заготовки и резца происходит процесс точения. Чаще всего токарные работы используются для нарезания резьбы, обрезания торцов, вытачивания канавок, накатывания рифлений, сверления, зенкерования. Наиб. важными параметрами поверхности после проведения токарных работ, является шероховатость и требуемая точность..фрезерование — способ металлообраб. резанием с помощью фрезы. Фрезерные работы являются производительным процессом с очень высоким КПД, поэтому сравнительно быстро они получили широкое применение. в больших количествах одинаковых деталей с заданной точностью и при малых затратах времени рабочих, здесь фрезерные работы получили наилучшее применение. Сверление — вид механической обработки материалов резанием, при котором с помощью специального вращающегося режущего инструмента (сверла) получают отверстия различного диаметра и глубины, или многогранные отверстия различного сечения и глубины.

50. Шлифовка. Полировка. Шлифование – один из прогрессивных методов обработки металлов резанием. При шлифовании припуск на обработку снимают абразивными инструментами – шлифовальными кругами. Шлифовальный круг представляет собой пористое тело, состоящее из большого числа абразивных зерен, скрепленных между собой связкой. Между зернами круга и связкой расположены поры. Материалы высокой твердости, из которых образованы зерна шлифовального круга, называется абразивными. Полирование является отделочной операцией обработки металлических и неметаллических поверхностей. Суть полирования — снятие тончайших слоев обрабатываемого материала механическим, химическим или электролитическим методом и придание поверхности малой шероховатости и зеркального блеска. Ручное полирование (в единичном производстве и при ремонтных работах).Ручное полирование с применением полировальных кругов (мелкосерийное и единичное производство).Машинное полирование (серийное и крупносерийное производства, полирование точное и уникальное).Гидроабразивное полирование (крупносерийное и массовое производство).Магнитно-абразивное полирование (мелкосерийное и серийное производство)Ультразвуковое полирование (среднесерийное производство, полирование твердых сплавов).Электролитическое полирование (массовое производство).Химико-механическое полирование (обработка твердых сплавов на кобальтовой связке).