- •1.Металлы, особенности атомно-кристаллического строения.
- •2.Изотропия, анизотропия, аллотропия (полиморфные превращения) металлов.
- •3.Строение реальных кристаллов. Точечные, линейные дефекты. Дислокации: краевые, винтовые.
- •4.Кристаллизация металлов. Изменение свободной энергии в зависимости от температуры. Кривые охлаждения. Критические точки.
- •5.Механизм и закономерности кристаллизации металлов. Условия получения мелкозернистой структуры.
- •6. Изучение структуры металлов и сплавов. Определение химического состава. Физические методы исследования.
- •7.Физическая природа деформации металлов. Разрушение металлов.
- •Разрушение металлов.
- •8.Механические свойства металлов и сплавов. Способы определения их количественных характеристик.
- •9.Технологические и эксплуатационные свойства металлов и сплавов.
- •10.Влияние пластической деформации на структуру и свойства металлов: наклеп. Возврат, рекристаллизация.
- •11.Основные понятия теории сплавов. Особенности строения, кристаллизации и свойств сплавов.
- •12.Классификация сплавов твердых растворов. Диаграмма состояния сплава (д.С.С.).
- •13.Д.С.С. С неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
- •14.Д.С.С. С отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии.
- •15.Д.С.С.С ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
- •16.Связь между свойствами сплавов и типом д.С.С.
- •17.Диаграмма состояния железо - углерод (цементит). Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов.
- •18.Диаграмма состояния железо - углерод (цементит). Структуры железоуглеродистых сплавов: стали, чугуны.
- •19.Углеродистые стали. Классификация и маркировка углеродистых сталей.
- •20.Чугуны. Классификация и маркировка чугунов.
- •21.Чугуны. Процесс графитизации. Влияние графита на механические свойства чугунов.
- •22.Термическая обработка. Этапы и виды термической обработки.
- •23.Распад переохлажденного аустенита. Кривые распада.
- •24.Отпуск сталей. Виды отпуска.
- •25.Химико-термическая обработка сталей.
- •26.Поверхностное упрочнение стальных деталей.
- •27.Легированные стали (лс). Преимущества и недостатки лс. Влияние легирующих элементов (лэ) на структуру и свойства стали.
- •28.Классификация лс.
- •29.Электрохимическая и химическая коррозия.
- •30.Классификация коррозионно-стойких сталей и сплавов.
- •31.Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы.
- •32.Цветные металлы (цв). Алюминий, магний, медь, титан и сплавы на их основе.
- •33.Композиционные материалы.
- •34.Пластические массы.
- •Свойства
- •Получение
- •Методы обработки
- •35.Типы связей в веществе. Классификация материалов в электротехнике.
- •Энергия связи
- •Свойства материала по видам химической связи.
- •Классификация материалов.
- •36.Зонная теория строения твердого тела и классификация материалов.
- •Физические основы зонной теории
- •Зонная структура различных материалов
- •37.Полупроводники, электропроводность полупроводников и зависимость её от внешних факторов.
- •38.Процессы в диэлектриках в электрическом поле и электрические характеристики диэлектриков.
- •39.Поляризация диэлектриков, диэлектрическая проницаемость . Упругие виды поляризации.
- •40.Медленные (неупругие) виды поляризации.
- •41.Классификация диэлектриков по видам поляризации.
- •42.Электропроводность диэлектриков. Собственная и примесная проводимость; удельное объемное и удельное поверхностное сопротивления.
- •43.Зависимость электропроводности диэлектриков от температуры.
- •44.Зависимость электропроводности диэлектриков от напряженности.
- •45.Диэлектрические потери в нейтральных диэлектриках.
- •46.Диэлектрические потери в полярных диэлектриках.
- •47.Пробой диэлектриков. Механизм пробоя.
- •48.Пробой газов в однородном поле.
- •49.Пробой газов в неоднородном поле.
- •50.Пробой жидких диэлектриков.
- •51.Пробой твердых диэлектриков.
- •52.Пайка металлов, припои, флюсы.
- •53.Сварка материалов. Виды сварки.
- •54.Магнитные свойства материалов. Магнитно-твердые материалы.
- •55.Магнитно-мягкие материалы.
26.Поверхностное упрочнение стальных деталей.
Конструкционная прочность часто зависит от состояния материала в поверхностных слоях детали. Одним из способов поверхностного упрочнения стальных деталей является поверхностная закалка.
В результате поверхностной закалки увеличивается твердость поверхностных слоев изделия с одновременным повышением сопротивления истиранию и предела выносливости.
Общим для всех видов поверхностной закалки является нагрев поверхностного слоя детали до температуры закалки с последующим быстрым охлаждением. Эти способы различаются методами нагрева деталей. Толщина закаленного слоя при поверхностной закалке определяется глубиной нагрева.
Наибольшее распространение имеют электротермическая закалка с нагревом изделий токами высокой частоты (ТВЧ) и газопламенная закалка с нагревом газово-кислородным или кислородно-керосиновым пламенем.
Закалка токами высокой частоты
Основан на том. что если в переменное магнитное поле, создаваемое проводником-индуктором, поместить металлическую деталь, то в ней будут индуцироваться вихревые токи, вызывающие нагрев металла. Чем больше частота тока, тем тоньше получается закаленный слой.
Преимущества метода:
• большая экономичность, нет необходимости нагревать все изделие;
• более высокие механические свойства:
• отсутствие обезуглероживания и окисления поверхности детали;
• снижение брака по короблению и образованию закалочных трещин:
• возможность автоматизации процесса;
• использование закалки ТВЧ позволяет заменить легированные стали на более дешевые углеродистые;
• позволяет проводить закалку отдельных участков детали.
Основной недостаток метода - высокая стоимость индукционных установок и индукторов.
Целесообразно использовать в серийном и массовом производстве.
Газопламенная закалка
Нагрев осуществляется ацетиленокислородным. газокислородным или керосинокислородным пламенем с температурой 3000.. 3200°С.
Метод применяется для закалки крупных изделий, имеющих сложную поверхность (косозубые шестерни, червяки), для закалки стальных и чугунных прокатных валков. Используется в массовом и индивидуальном производстве, а также при ремонтных работах.
Недостатки метода:
• невысокая производительность:
• сложность регулирования глубины закаленного слоя и температуры нагрева (возможность перегрева).
Старение - термическая обработка, при которой главным процессом является распад пересыщенного твердого раствора.
В результате старения происходит изменение свойств закаленных сплавов.
В отличие от отпуска, после старения увеличиваются прочность и твердость, и уменьшается пластичность.
Обработка стали холодом
Высокоуглеродистые и многие легированные стали имеют температуру конца мартенситного превращения (Мк) ниже 0°С Поэтому в структуре стали после закалки наблюдается значительное количество остаточного аустенита. который снижает твердость изделия, а также ухудшает магнитные характеристики. Для устранения аустенита остаточного проводят дополнительное охлаждение детали в области отрицательных температур, до температуры ниже т. Мк (- 80°С). Обычно для этого используют сухой лед.
Такая обработка называется обработкой стали холодом.
Увеличение твердости после обработки холодом обычно составляет 1.. .4 HRC.
Упрочнение методом пластической деформации
Основное назначение методов механического упрочнения поверхности -повышение усталостной прочности. Методы механического упрочнения - наклепывание поверхностного слоя на глубину 0.2...0.4 мм. Разновидностями являются дробеструйная обработка и обработка роликами. Дробеструйная обработка - обработка дробью поверхности готовых деталей. При обработке роликами деформация осуществляется давлением ролика из твердого металла на поверхность обрабатываемого изделия.