- •Введение
- •1.Атомно-кристаллическая структура металлов
- •1.1. Классификация металлов
- •1.2.Кристаллическое строение металлов
- •1.3.Кристаллические решетки металлов
- •1.4.Реальное строение металлических кристаллов
- •2.Кристаллизация
- •2.1.Три состояния вещества. Энергетические условия процесса кристаллизации
- •2.2.Строение металлического слитка
- •2.3.Полиморфные превращения
- •3.Пластическая деформация и механические свойства
- •3.1.Виды напряжений
- •3.2.Упругая и пластическая деформация
- •3.4.Изменение структуры металлов при пластической деформации. Текстура деформации. Наклеп
- •3.5.Разрушение металлов
- •3.6.Пути повышения прочности, и пластичности, металла
- •3.7. Механические свойства при статических испытаниях
- •4.Фазы в металлических сплавах
- •4.1.Твердые растворы
- •4.2.Химические соединения
- •4.3.Фазы внедрения.
- •4.4.Электронные соединения.
- •5.Диаграммы состояния сплавов. Правило фаз
- •5.1.Термины и определения
- •5.2.Диаграммы состояния двойных сплавов
- •5.2.1.Диаграмма состояния сплавов, образующих механическую смесь компонентов.
- •5.2.2.Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии
- •5.2.3.Диаграммы состояния сплавов, образующих ограниченные растворы и эвтетику
- •5.2.4.Диаграмма состояния сплавов, образующих ограниченные растворы и перитектику
- •5.2.5.Диаграмма состояния сплавов ,образующих химическое соединение
- •6.Диаграмма состояния железо-цементит:
- •6.1.Кристаллизация стали .
- •6.2.Перекристаллизация стали (превращения в твердом состоянии).
- •7.Кристаллизация и перекристаллизация чугунов
- •7.1.Белые чугуны
- •7.2.Серые чугуны
- •7.3.Влияние примесей.
- •8.1.Теория превращения в стали при нагреве и охлаждении.
- •8.2. Классификация видов термической обработки.
- •8.3.Превращение при нагреве
- •8.4.Превращение аустенита при охлаждении (перлитное превращение).
- •8.5.Особенности превращения перлита в до-и заэвтектоидных сталях.
- •8.6.Промежуточное превращение.
- •8.6. Мартенситное превращение.
- •8.7.Отпуск закаленной стали (превращение мартенсита и остаточного аустенита при нагреве).
- •8.8.Технология термической обработки стали.
- •9.Химико-термическая обработка сталей.
- •9.1.Общие положения.
- •9.2.Цементация сталей.
- •9.3.Азотирование стали.
- •9.4.Нитроцементация и цианирование стали.
- •9.5.Термохимическая обработка
- •10.Общая характеристика легированных сталей
- •10.1.Классификация примесей
- •10.2.Классификация сталей.
- •10.3.Обозначение марок легированной сталей.
- •10.4.Классификация сталей по назначению
- •10.4.1.Конструкционные стали
- •Улучшаемые (среднеуглеродистые) стали
- •10.4.2.Инструментальные стали
- •10.4.3.Стали с особыми свойствами
- •11.Цветные металлы и сплавы
- •11.1.Алюминий и его сплавы
- •11.2. Медь и ее сплавы
- •11.3. Антифрикционные сплавы
- •12.Защитные покрытия на металлах и сплавах
- •12.1.Оксидные покрытия
- •12.1.2.Оксидные покрытия на алюминии
- •12.1.2.Оксидирование цветных,тугоплавких металлов и сплавов
- •12.2.Коррозионные покрытия на основе цинка
- •12.2.1.Горячее цинкование.
- •12.3.Структура и свойства органосиликатных покрытий
- •12.3.2.Лакокрасочные покрытия
- •12.4.Диспесноупрочненные покрытия
- •12.5.Перспективы применения новых материалов и способы их создания
- •13.Неметалические материалы , их свойства и области применения
4.2.Химические соединения
Химические соединения и родственные им по природе фазы в металлических сплавах многообразны. Характерными особенностями химических соединений, образованных по закону нормальной валентности, отличающими их от твердых растворов, являются следующие:
1. Кристаллическая решетка отличается от решеток компонентов, образующих соединение. Атомы в решетке химического соединения располагаются упорядоченно, т. е. атомы каждого компонента расположены закономерно и по определенным узлам решетки. Большинство химических соединений имеет сложную кристаллическую структуру.
2. В соединении всегда сохраняется кратное массовое соотношение элементов. Это позволяет выразить их состав простой формулой АnВm, где А и В - соответствующие элементы; n и m - простые числа.
3. Свойства соединения резко отличаются от свойств образующих его компонентов.
4. Температура плавления (диссоциации) постоянная. В отличие от твердых растворов химические соединения обычно образуются между компонентами, имеющими большое различие в электронном строении атомов и кристаллических решеток.
Примером типичных химических соединений с нормальной валентностью являются соединения магния с элементами IV-VI групп периодической системы и др. Соединения одних металлов с другими носят общее название интерметаллидов или интерметаллических соединений. Химическая связь между атомами в интерметаллидах чаще металлическая.
Большое число химических соединений, образующихся в металлических сплавах, имеют некоторые особенности, отличающие их от типичных химических соединений: так, некоторые из них не подчиняются законам валентности и не имеют постоянного состава .
4.3.Фазы внедрения.
Переходные металлы Fe, Mn, Сг, Мо и др. образуют с углеродом, азотом, бором и водородом, т. е. элементами с малым атомным радиусом, такие соединения, как карбиды, нитриды, бориды и гидриды. Они имеют много общего в строении и свойствах; часто их называют фазами внедрения.
Фазы внедрения имеют формулу: M4X(Fe4) , M2x(Fe2N), MX(TiN) и др. Кристаллическая структура фаз внедрения определяется соотношением атомных радиусов неметалла (Rx) и металла (Rm). Если Rx/Rm < 0.59, то атомы металла в этих фазах расположены по типу одной из простых кристаллических решеток: кубической (К8, К12) или гексагональной (Г12),в которую внедряются атомы неметалла, занимая в ней определенные поры.
Фазы внедрения являются фазами переменного состава, а соответствующие им химические формулы обычно характеризуют максимальное содержание в них неметалла. Фазы внедрения обладают высокой электропроводностью, уменьшающейся с повышением температуры, и металлическим блеском. Карбиды, относящиеся к фазам внедрения, плавятся при высокой температуре.
Если условие Rx/R < 0,59 не выполняется, как это наблюдается для кар-бидов железа, марганца и хрома, то образуются соединения с более сложными решетками; такие соединения нельзя считать фазами внедрения.