- •1 Тема Свойства и строение конструкционных материалов
- •1.Цель дисциплины
- •2.Значение сварки в строительстве
- •3.Атомно-кристаллическое строение металлов
- •4.Металлическая связь и ее природа
- •5.Основные типы кристаллических решеток металла и их характеристики
- •6.Процессы плавления и кристаллизации металлов
- •6.Процессы плавления и кристаллизации металлов
- •7.Особенности жидкого состояния металлов
- •8.Образование и рост зародышей при кристаллизации
- •9.Термические кривые охлаждения и кристаллизации
- •10.Понятие о температуре ликвидус и солидус
- •11. Величина зерна
- •12. Основы теории сплавов
- •13. Диаграмма состояния системы железо-углерод: компоненты, фазы и структурные составляющие в сплавах железа с углеродом
- •14. Классификация железо-углеродистых сплавов по структуре (стали, чугуны)
- •15. Влияние углерода и постоянных примесей на структуру и свойства стали
- •16. Классификация и маркировка углеродистых и легированных сталей по химическому составу, назначению и качеству
- •2 Тема Основы теории и технологии термической обработки металлов
- •3.Рост зерна аустенита
- •4.Переохлаждение аустенита
- •5. Механизм перлитного превращения
- •6. Продукты распада аустенита, их строение и свойства
- •9.Закалка стали
- •В зависимости от требуемой температуры отпуск производится :
- •11. Виды и назначение отпуска
- •12.Стали для металлических конструкций и закладных деталей (горячекатаная, термически упрочненная, холоднодеформированная)
- •13.Проволочная арматурная сталь
- •14. Эффективность использования термически упрочненной арматуры в строительстве
- •3 Тема Классификация способов сварки
- •1.Сущность и классификация способов сварки плавлением, применяемых при изготовлении и монтаже строительных конструкций
- •2.Сварочная дуга, газовое пламя как источник тепла при сварке, тепловые процессы при сварке.
- •3.Преимущества и недостатки ручной, механизированной и автоматизированной дуговой сварки (рдс, под флюсом, в защитных газах, порошковой проволокой)
- •4 Тема Сварные соединения
- •5 Тема Технологические характеристики основных способов сварки наплавлением
- •Насыпная масса флюса и гранулометрический состав влияют на форму шва.
- •4.Электрошлаковая сварка
- •6.Технологические особенности cварки различных металлов и сплавов
- •7.Сварка углеродистых и легированных сталей
- •8. Сварка алюминия и его сплавов
- •9. Сварка титана и его сплавов
- •10.Сварка меди
- •11.Наплавка
- •12.Охрана труда при проведении сварочных работ
- •2.Стыковая сварка арматурных стержней.
- •3.Технология дуговой сварки каркасов, закладных деталей.
- •8 Тема Дефекты сварных соединений
- •1.Дефекты сварных соединений.
6.Процессы плавления и кристаллизации металлов
Все металлы могут находиться в твердом, жидком или в газообразном состояниях. Переход из твердого состояния в жидкое происходит при определенной температуре плавления, переход из жидкого состояния в газообразное происходит при кипения температуре.
Плавление -это процесс перехода тела из кристаллического твёрдого состояния в жидкое, то есть переход вещества из одного агрегатного состояния в другое. Для осуществления процесса плавления необходимо наличие некоторого перегрева над равновесной температурой, т. е. термодинамического потенциала
Процесс плавления металла происходит при горении и коротком замыкании электрической дуги и отличается высокой температурой, цикличностью и кратковременностью. Расплавленный металл подхватывается дутьевой струей воздуха ( инертного газа) и распыляется на мельчайшие частицы с большой скоростью. Частицы достигают подготовленной поверхности детали в пластическом состоянии. Ударяясь о поверхность, они деформируются, наклепываются, охлаждаются, образуя пористое, неоднородное покрытие. В последующем нанесенный слой обрабатывается механическим способом до нужного размера
Температура плавления металла - температура, при которой металл переходит из твердого состояния, в котором находится в нормальном состоянии (кроме ртути), в жидкое состояние при нагревании.Температура плавления металлов находится в диапазоне от -39 градусов Цельсия до +3410 градусов.
КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛОВ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ ПЛАВЛЕНИЯ
- Легкоплавкие металлы, температура плавления которых колеблется до 600 гр Ц, например (цинк, олово, висмут)
-Среднеплавкие металлы, которые плавятся при температуре от 600-1600 (алюминий, медь, олово, железо)
- Тугоплавкие металлы, температура плавления которых достигает более 1600 гр (вольфрам, титан, хром )
- Ртуть - единственный металл, находящийся при обычных условиях (нормальное атмосферное давление, средняя температура окружающей среды) в жидком состоянии. Температура плавления ртути составляет порядка -39 градусов по Цельсию.
При плавлении металла для изготовления металлических изделий-отливок от температуры плавления зависит выбор оборудования, материала для формовки металла и др. Следует также помнить, что при легировании металла другими элементами температура плавления чаще всего снижается.
Кристаллизация
При переходе металла из жидкого состояния в твердое образуются кристаллы. Такой процесс называют кристаллизацией.
Причиной кристаллизации является стремление системы перейти в термодинамически более устойчивое состояние с меньшей свободной энергией, т. е. когда свободная энергия кристалла меньше, свободной энергии жидкой фазы. Переход металла из одного состояния в другое происходит при определенной температуре и сопровождается резким изменением его свойств. Кристаллизация состоит из двух процессов: зарождения мельчайших частиц кристаллов (зародышей или центров кристаллизации) и роста кристаллов из этих центров
В процессе роста кристаллов к их зародышам присоединяются все новые атомы жидкого металла. Сначала кристаллы свободны и сохраняют правильную геометрическую форму, но это происходит только до момента встречи растущих кристаллов друг с другом. В месте соприкосновения кристаллов рост отдельных их граней прекращается. В результате кристаллы не имеют правильной геометрической формы. Такие кристаллы называют кристаллитами или зернами. Величина зерен зависит от числа центров кристаллизации и скорости роста кристаллов. Чем больше центров кристаллизации, тем больше кристаллов образуется в данном объеме и каждый кристалл (зерно) меньше.