- •Тема I. Кристалічна будова металів
- •1.1. Загальна характеристика металів
- •1.2. Електронна будова атома
- •1.3. Типи міжатомних зв'язків у твердих тілах
- •1.2. Атомно-кристалічна структура металів
- •1.3. Анізотропія властивостей металів.
- •1.4. Дефекти кристалічної будови металів
- •1.6. Методи дослідження структури
- •Тема 2. Кристалізація металів
- •2.1. Первинна кристалізація металів
- •2.2. Будова металевого злитка
- •2.3. Поліморфні перетворення
- •Тема 3. Основи теорії сплавів
- •3.1. Основні поняття та визначення. Типи сплавів
- •3.2.Основні типи діаграм стану подвійних сплавів
- •3.3. Зв’язок між типом діаграми стану, складом і властивостями сплавів
- •Тема 4. Пластична деформація та механічні властивості металів і сплавів
- •4.1. Напруження, що виникають у металі при навантаженні. Пружна та пластична деформація. Вплив пластичної деформації на структуру і властивості металу
- •4.2. Вплив нагріву деформованого металу на його структуру та властивості
- •4.3. Механічні властивості металів і сплавів
- •4.4. Теоретична і реальна міцність металів та шляхи її підвищення
- •Тема 5. Залізо та його сплави
- •5.1. Компоненти і фази залізовуглецевих сплавів
- •5.2. Процеси, які відбуваються при температурах, які відповідають лініям діаграми стану “залізо – цементит”
- •5.3. Вуглецеві сталі
- •5.3.1. Вплив постійних домішок на властивості сталі
- •5.3.2. Класифікація та маркування вуглецевих сталей
- •5.4.Чавуни
- •5.4.1. Вплив хімічного складу і швидкості охолодження на структуру і властивості чавуну.
- •Тема 6.Теорія термічної обробки сталі
- •6.1. Сутність, призначення та класифікація видів термічної обробки
- •6.2. Перетворення в сталі при її нагріванні
- •6.3. Перетворення, що відбуваються в сталі при її охолодженні
- •6.4. Перетворення, що відбуваються у сталі при відпусканні
- •7.2. Відпалювання
- •7.3.Нормалізація сталі
- •7.4. Гартування сталі
- •7.5. Відпускання
- •7.6. Термомеханічна обробка (тмо) сталі
- •Тема 8. Хіміко-термічна обробка сталі
- •8.1. Сутність, призначення та основні процеси, що відбуваються при хіміко-термічній обробці сталі
- •8.2. Цементація сталі
- •8.3. Азотування сталі
- •8.4. Ціанування (нітроцементація) сталі
- •8.5. Дифузійне насичення металами (металізація) і неметалами.
- •Тема 9. Леговані сталі
- •9.1. Вплив легуючих елементів на поліморфізм заліза і на ферит
- •9.2. Вплив легуючих елементів на перетворення в сталі
- •9.3. Класифікація та маркування легованих сталей
- •9.4.Конструкційні леговані сталі
- •9.5.Інструментальні сталі
- •9.6. Корозійностійкі (нержавіючі) сталі
- •Тема 9. Кольорові метали та сплави
- •9.1. Алюміній і сплави на його основі
- •Деформівні алюмінієві сплави
- •Ливарні алюмінієві сплави
- •9.2. Магній та його сплави
- •9.3. Титан і його сплави
- •Сплави на основі титану
- •9.4. Мідь і її сплави
- •9.4.1Латуні
- •9.4.2.Бронзи
- •9.4.2.1.Олов’яні бронзи
- •9.4.2.2.Алюмінієві бронзи
- •9.4.2.3.Кремнієві бронзи
- •9.4.2.4.Берилієві бронзи
- •9.5. Підшипникові (антифрикційні) сплави
- •Тема 11. Неметалеві матеріали
- •11. 1. Пластичні маси 11.1.1. Пластичні маси, їх властивості та склад
- •11.1.2. Термопластичні пластмаси(термопласти)
- •11.1.3. Термореактивні пластмаси (реактопласти)
- •11.2. Гумові матеріали
- •Література
Ливарні алюмінієві сплави
Згідно ДСТУ 2839-94 всі алюмінієві ливарні сплави поділяють на п’ять груп.
Сплави першої групи, які містять 6...13 % кремнію, називають силумінами. Більшість силумінів – це доевтектичні сплави (рис. 9.2), структура яких складається з -твердого розчину Si в Al і евтектики, що містить 11,7%Si. Для подрібнення структури і, відповідно, для підвищення механічних властивостей силуміни модифікують натрієм (0,05...0,08%Na) обробкою рідкого сплаву сумішшю солей NaF і NaCl. Ці сплави мають добрі ливарні властивості.
Найпоширенішими марками силумінів є АК12, АК9 і АК7. літерою А позначають, що сплав алюмінієвий, літерою К – кремній, число вказує середню масову частку кремнію у %.
Силуміни широко використовують для виготовлення литих деталей приладів, корпусів турбін, насосів, блоків циліндрів тощо.
Рис. 9.2. Діаграма стану сплавів Al-Si
Сплави другої групи – мідні силуміни, крім алюмінію містять 4...22 % кремнію, 1...8 % міді, а також 0,2...0,3 % магнію, 0,2...0,8 % марганцю і 0,1...0,3 % титану. Порівняно з силумінами вони мають дещо гірші ливарні властивості, але кращі механічні. Маркують АК5М, АК8М3, АК12М2МгН тощо. Числа після літер вказують середній масовий вміст (у % ), відповідно кремнію (К), міді (М), магнію (Мг) і нікелю (Н).
З мідних силумінів виготовляють корпуси компресорів, головки та блоки циліндрів двигунів.
У сплавах третьої групи основними компонентами є алюміній і мідь. З-поміж ливарних сплавів вони мають найвищу міцність (σв =300...500 МПа) і пластичність (δ=4...12 %). Ці сплави легко обробляються різанням, добре зварюються, але мають невисоку стійкість до корозії і мають погіршені ливарні властивості. Для їх покращення сплав додатково легують титаном і марганцем. Одним із представників цієї групи є сплав АМ5.
Сплави четвертої групи – магналії – належать до системи алюміній – магній. Вони легко обробляються різанням, стійкі до корозії, достатньо міцні і пластичні, але ливарні властивості невисокі. Представниками сплавів цієй групи є такі марки: АМг7 (6...8 % Mg), АМг10 (9,5...10,5 % Mg), АМг5К (4,5...5,5 % Mg, 0,8...1,3 % Si, 0,1...0,4 % Mn). З магналіїв виготовляють деталі суден і літаків, які мають бути стійкими до вологи.
У сплавах п’ятої групи основними компонентами є алюміній і кремній (К) або алюміній і цинк (Ц). Марки цих сплавів АК9Ц6, АК7Ц9, АЦ4Мг.
9.2. Магній та його сплави
Магній – найлегший конструкційний метал з атомним номером 12, атомною масою 24,32, ГЩУ–граткою, густиною 1700 кг/м3, температурою плавлення tпл=650оС, механічними властивостями: σв=180 МПа, =18%. Магній хімічно дуже активний метал. У чистому вигляді як конструкційний матеріал його не застосовують. В основному застосовують сплави магнію з Al, Zn, Mn, Zr. Магнієві сплави за технологічною ознакою поділяють на дві групи: ливарні та сплави, що деформуються. Ливарні сплави маркуються літерами МЛ, а сплави, що деформуються - МА. Після цих літер ставлять число, яке вказує номер сплаву, наприклад, МА1, МА5, МА9, МЛ3, МЛ5 та ін.
Сплави магнію можна зміцнювати гартуванням і штучним старінням. Гартування ливарного сплаву здійснюється з нагріванням до температури близько 400оС, а старіння – при 200..300оС.
Магнієві сплави погано деформуються при нормальній температурі. Для підвищення пластичності їх необхідно нагрівати до 360..520оС.
З магнієвих сплавів, що деформуються, виготовляють деталі автомобілів, літаків, ткацьких верстатів тощо. З ливарних сплавів виготовляють деталі двигунів, різних приладів, швейних машин, кліше тощо. Магнієві сплави мають високу питому міцність, тому їх широко використовують в літако- та ракетобудуванні.