- •Оглавление
- •1. Материаловедение как наука, характеристика металлов:
- •2.Классификация металлов:
- •4. Атомно-кристаллическое строение металлов:
- •6. Реальное строение металлических кристаллов:
- •7. Кристаллизация металлов:
- •8.Строение слитка:
- •10. Теоретическая и реальная прочность металлов. Механические свойства металлов:
- •12. Теория сплавов. Общие положения:
- •17. Диаграмма состояния для сплавов, образующих устойчивое химическое соединение:
- •20. Углеродистые стали:
- •26. Термическая обработка. Классификация. Основные виды то:
- •32. ОтжигIрода, цель, назначение:
- •33. ОтжигIIрода, цель, назначение:
- •34. Термомеханическая обработка сталей:
- •35. Закалка сталей, параметры закалки:
- •36. Прокаливаемость, закаливаемость:
- •37. Способы закалки:
- •38. Дефекты, возникающие при закалке. Поверхностная закалка:
- •39. Отпуск стали. Влияние температуры отпуска на свойства сталей:
- •40. Химико-термическая обработка сталей:
- •41. Цементация стали:
- •42. Азотирование стали:
- •47. Классификация и маркировки легированных сталей:
- •48. Конструкционные цементируемые стали. Классификация, термообработка:
- •49. Улучшаемые стали. Маркировка. Применение:
- •50. Автоматные стали. Состав, применение:
- •54. Пружинные стали. То. Маркировка:
- •55. Подшипниковые стали. То. Маркировка:
- •56. Инструментальные стали и сплавы, и их свойства:
- •57. Стали для режущих инструментов. То. Маркировка:
- •58. Штампованные стали для холодного и горячего деформирования. То.Маркировка:
- •60. Твердые сплавы. Состав, свойства, применение:
- •61. Сплавы с высоким электросопротивлением. Свойства, маркировка, применение:
- •62. Сплавы с эффектом «Памяти формы»:
- •63. Композиоционные материалы. Классификация, строение:
- •64. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы:
- •65. Волокнистые слоистые композиционные материалы:
- •66. Порошковые стали и сплавы:
- •67. Медь, сплавы на ее основе:
- •68. Латуни, состав, маркировка, термообработка:
- •69. Бронзы, состав, маркировка:
- •70. Баббиты, припои:
- •71. Титан, сплавы на его основе:
- •72. Алюминиевые сплавы (Al-Si,Al-Cu,Al-Mg,Al-Mn):
- •73. Дюралюминий, маркировка, обработка:
- •74. Силиумы, состав, применение:
- •75. Легкоплавкие сплавы:
6. Реальное строение металлических кристаллов:
Металлическое изделие состоит из очень большого числа кристаллов. Подобное строение называется поликристаллическим. Кристаллы неправильной формы в поликристаллическом агрегате называются зернами, или кристалликами.
Различие отдельных зерен состоит в различной пространственной ориентации и наименьшем расстоянии от данного атома для различных решеток.
В общем случае ориентация кристаллической решетки в зерне случайна, с разной степенью вероятности может встретится любая ориентация ее в пространстве.
При очень медленном отводе тепла при кристаллизации, а также с помощью других специальных способов может быть получен кусок металла, представляющий собой один кристалл, называемый монокристалл.
7. Кристаллизация металлов:
Кристаллизация металлов. Любое вещество может находиться в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком, газообразном. Возможен переход из одного состояния в другое, если новое состояние в новых условиях является более устойчивым, обладает меньшим запасом энергии. Кристаллизация – переход Ме из жидкого состояния в твердое с образованием кристаллической решетки.
Энергетические условия процесса кристаллизации. С изменением внешних условий свободная энергия G изменяется по сложному закону различно для жидкого и кристаллического состояний. Выше температуры Ts вещество должно находиться в жидком состоянии, а ниже Ts - в твердом. При температуре равной Ts жидкая и твердая фаза обладают одинаковой энергией, металл в обоих состояниях находится в равновесии, поэтому две фазы могут существовать одновременно бесконечно долго. Температура Ts (Тпл)- равновесная или теоретическая температура кристаллизации. Для начала процесса кристаллизации необходимо, чтобы процесс был термодинамически выгоден системе и сопровождался уменьшением свободной энергии системы. Это возможно при охлаждении жидкости ниже температуры Ts Температура, при которой практически начинается кристаллизация называется фактической температурой кристаллизации (Тк).
Охлаждение жидкости ниже равновесной температуры кристаллизации называется переохлаждением, которое характеризуется степенью переохлаждения ΔТ = Тпл - Тк.Степень переохлаждения зависит от природы металла, от степени его загрязненности (чем чище металл, тем больше степень переохлаждения), от скорости охлаждения (чем выше скорость охлаждения, тем больше степень переохлаждени).
Кристаллизация - это процесс образования участков кристаллической решетки в жидкой фазе и рост кристаллов из образовавшихся центров.
Кристаллизация протекает в условиях, когда система переходит к термодинамически более устойчивому состоянию с минимумом свободной энергии.
Механизм кристаллизации металлов: При соответствующем понижении температуры в жидком металле начинают образовываться кристаллики - центры кристаллизации или зародыши. Для начала их роста необходимо уменьшение свободной энергии металла, в противном случае зародыш растворяется.
Минимальный размер способного к росту зародыша называется критическим размером, а зародыш - устойчивым. Переход из жидкого состояния в кристаллическое требует затраты энергии на образование поверхности раздела жидкость - кристалл. Процесс кристаллизации будет осуществляться, когда выигрыш от перехода в твердое состояние больше потери энергии на образование поверхности раздела.
Зародыши с размерами равными и большими критического растут с уменьшением энергии и поэтому способны к существованию. Чем больше степень переохлаждения, тем меньше критический размер зародыша и больше число зародышей способно к росту. Чем меньше зерна Ме, тем лучше мех-е св-ва.