- •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.
9.Термические кривые охлаждения и кристаллизации
Процесс кристаллизации металла можно рассматривать по кривым охлаждения, которые обычно получают опытным путем. Например, для чистого металла, охлаждаемого очень медленно, кривая охлаждения показывает, что, если металл находится в жидком состоянии, температура понижается почти равномерно. Если металл охладить до температуры плавления Тпл (точка а на кривой), то начинается кристаллизация и падение температуры прекращается, несмотря на непрерывную отдачу тепла окружающей атмосфере. Получаемый горизонтальный участок на кривой охлаждения показывает, что в металле происходит процесс образования кристаллов с выделением тепла, называемый теплотой кристаллизации. Кристаллизация протекает от точки а до точки б, где она заканчивается и металл затвердевает. Дальнейшее падение температуры на кривой указывает на охлаждение затвердевшего слитка (рис. А).
10.Понятие о температуре ликвидус и солидус
Температура ликвидуса - это максимальная температура насыщения первичной твёрдой фазой расплава данного валового состава. Выше этой температуры система полностью жидкая. Иными словами, это температура, при которой в равновесных условиях выпадает первый кристалл. Хотя при понижении температуры будет выпадать всё больше кристаллов, возможно получение однородного вещества путём достаточно быстрого охлаждения, т. е. с помощью кинетического ингибирования процесса кристаллизации.
В системе переменного состава ликвидус является геометрическим местом точек в координатах Температура-Состав, отвечающим максимальному насыщению твёрдой фазой расплавленной фазы.
В стекольной промышленности точка ликвидуса важна, потому что кристаллизация может привести к порче продукта во время плавления и формирования стекла.
Солидус (лат. solidus «твёрдый») — линия на фазовых диаграммах, на которой исчезают последние капли расплава, или температура, при которой плавится самый легкоплавкий компонент. Линия, ниже которой находится только твердая фаза. Противоположность ликвидусу
Проще говоря - Ликвидус-жидкое, когда твердое превращается в жидкое (плавится) Солидус-твердое, когда жидкое превращается в твердое
11. Величина зерна
12. Основы теории сплавов
Система – группа тел выделяемых для наблюдения и изучения. В металловедении системами являются металлы и металлические сплавы. Чистый металл является простой однокомпонентной системой, сплав – сложной системой, состоящей из двух и более компонентов.
Компоненты – вещества, образующие систему. В качестве компонентов выступают чистые вещества и химические соединения, если они не диссоциируют на составные части в исследуемом интервале температур.
Фаза – однородная часть системы, отделенная от других частей системы поверхностного раздела, при переходе через которую структура и свойства резко меняются.
Вариантность (C) (число степеней свободы) – это число внутренних и внешних факторов (температура, давление, концентрация), которые можно изменять без изменения количества фаз в системе.
13. Диаграмма состояния системы железо-углерод: компоненты, фазы и структурные составляющие в сплавах железа с углеродом
Диаграмма фазового равновесия (диаграмма состояния) железо-углерод — графическое отображение фазового состояния сплавов железа с углеродом в зависимости от их химического состава и температуры.
Компоненты
Железо — металл переходной группы серебристо-серого цвета, очень пластичный, с удельным весом 7,86 г/см3, температурой плавления 1539° С. Чистейшее железо содержит примесей до 0,01%. На практике применяется техническое железо, содержащее 0,1% примесей таких, как С, Mn, Si, S, Р, О2, Н2, N2 и др.
Углерод— относится к неметаллам, удельный вес 2,5 г/см3, атомный радиус 0,77 А; температура плавления 3500° С. Углерод имеет три аллотропические модификации: алмаза, графита и угля.
Цементит (Fe3C)– химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), содержит 6,67 % углерода.
В системе железо-углерод существуют следующие фазы: жидкая фаза, феррит, аустенит, цементит, графит.
Жидкая фаза. В жидком состоянии железо хорошо растворяет углерод в любых пропорциях с образованием однородной жидкой фазы.
Феррит — Твёрдый раствор внедрения углерода в α-железе с ОЦК (объёмно-центрированной кубической) решёткой.
Аустенит (γ) — твёрдый раствор внедрения углерода в γ-железе с ГЦК (гране-центрированной кубической) решёткой.
Цементит (Fe3C) — химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), со сложной ромбической решёткой, содержит 6,67 % углерода.
Графит — фаза состоящая только из углерода со слоистой гексагональной решёткой.
Помимо четырех вышеназванных фаз в струтуре сплавов железа с углеродом выделяют еще две самостоятельные структурные составляющие: перлит и ледебурит.
Перлит (П) – механическая смесь феррита и цементита, содержащая 0,8% углерода. Перлит образуется из аустенита при охлаждении его до температуры ниже 727 °С.
Ледебурит (Л) – механическая смесь аустенита и цементита (Л = А+ Ц), содержащая 4,3% углерода.Ледебурит образуется из жидкого расплава при температуре 1147 °С.
Помимо перечисленных структурных составляющих, в железоуглеродистых сплавах могут быть нежелательные неметаллические включения: окислы, нитриды, сульфиды, фосфиды – соединения с кислородом, азотом, серой и фосфором.