- •3.2.Методические указания
- •3.3.Учебные пособия
- •1. Классификация маркировка и применение
- •1.1. Классификация материалов
- •1.2.Способы маркировки металлических материалов
- •1.3.Углеродистые стали
- •1.3.1. Конструкционные углеродистые стали
- •1.3.2.Качественные конструкционные углеродистые стали для деталей машин
- •1.3.3. Инструментальные углеродистые стали
- •1.4. Маркировка легированных сталей
- •1.5.Особые способы маркировки сталей
- •1.5.1. Маркировка сталей для отливок.
- •1.5.2. Маркировка автоматных сталей
- •1.5.3. Стали для подшипников
- •1.5.4. Маркировка быстрорежущих сталей
- •1.5.5. Маркировка строительных сталей.
- •1.5.6. Магнитные стали
- •1.5.7. Стали специальных способов выплавки
- •1.5.8. Нестандартные легированные стали
- •1.6. Чугуны
- •1.7. Порошковые материалы.
- •1.8. Медь и сплавы на основе меди
- •1.8.1. Латуни
- •1.8.2 Бронзы
- •1.9. Алюминий и сплавы на основе алюминия
- •1.10. Магний и сплавы на основе магния
- •1.11. Титан и сплавы на основе титана
- •2. Термический анализ сплавов, построение и анализ диаграмм состояния
- •2.1. Структурные составляющие системы.
- •2.2. Построение диаграмм состояния
- •2.3. Анализ диаграмм состояния
- •Кристаллизация и структурообразование сплавов.
- •3.1.Условия работы и методы испытания материалов
- •3.2. Механические свойства конструкционных материалов
- •3.3. Определение количественных характеристик механических свойств
- •3.3.1. Испытания на статическое растяжение
- •3.3.2 Испытания на твердость
- •3.3.2.1 Твердость по бринелю
- •3.3.2.2 Твердость по роквеллу
- •3.3.2.3 Твердость по виккерсу и микротвердость
- •3.3.3 Связь между твердостью и прочностью материалов
- •4.Стали
- •Приготовление микрошлифов
- •Металлографический микроскоп.
- •Конструкция микроскопа мим – 7
- •Определение величины зерна
- •Определение балла неметаллических включений
- •4.2. Cистема железо-углерод. Диаграмма состояния железо-углерод.
- •Двухфазные составляющие
- •4.3. Структура углеродистой стали в равновесном состоянии.
- •Сплав 4. Эвтектоидная сталь
- •Сплав 3. Доэвтектоидная сталь
- •Зависимость механических свойств стали от содержания углерода
- •5.Чугуны
- •5.1. Структура, свойства и применение чугунов
- •Белые чугуны
- •Применение серых чугунов
- •6. Закалка
- •6.1. Краткие теоретические сведения.
- •7.Отпуск
- •7.1. Превращения при отпуске сталей
- •8. Отжиг
- •Ускоренное охлаждение на воздухе приводит к распаду аустенита при
- •3.4. Справочные материалы
Кристаллизация и структурообразование сплавов.
Сплав I.
Критическая точка I - начало кристаллизации твердого раствора α :
Критическая точка 2. - конец кристаллизации твердого раствора α.
При кристаллизации в интервале температур между точками 1-2 жидкая и твердая фазы изменяют состав. Изменение концентрации жидкости определяется линией ликвидус АnВ, а концентрации твердого раствора - линией солидус АmВ. Например, в сплаве I при температуре t1 состав жидкой фазы соответствует точке c, твердой - точке d , спроектированными на ось концентраций. По правилу отрезков количество твердой фазы
Структура сплава: зерна однородного твердого раствора α.
Диаграмма состояния сплавов, компоненты которой неограничен но растворимы в жидком состоянии, ограниченно- в твердом, при кристаллизации образуют эвтектическую смесь (эвтектику) (рис.7):
АЕС - ликвидус
АВЕFС - солидус
АЕ - начало кристаллизации твердого раствора α •
АВ - конец кристаллизации твердого раствора α •
ЕС - начало кристаллизации твердого раствора β•
СF- конец кристаллизации твердого раствора β •
ВМ - ограничение растворимости компонента В в кристаллической
решетке компонента А.
FN- ограничение растворимости компонента А в кристаллической
решетке компонента В.
Точки В, F - максимальная растворимость компонентов друг в друге. Диаграмма отличается от диаграммы (рис.4) наличием двух областей граничных твердых растворов α и β. Компоненты в чистом виде в сплавах этой системы макроскопически не присутствуют, а находятся только в виде твердых растворов α и β.
Кристаллизация и структурообразование в сплавах, состав которых находится в интервале проекций точек В и F .диаграммы (рис.7) на ось концентраций, происходят аналогично ранее рассмотренным примерам диаграммы с нерастворимыми в твердом состоянии компонентами, только вместо компонентов А и В присутствуют твердые растворы α и β.
Кристаллизация и структурообразование сплавов IV ( V )
Критическая точка I - начало кристаллизации твердого раствора. α(β), две фазы: жидкость и α(β). В интервале температур между точками 1 и 2 идет кристаллизация:
Критическая точка 2 - конец кристаллизации α(β), в структуре сплава осталась одна фаза - α(β). В интервале температур между точками 2 и 3 - охлаждение твердого раствора α(β). За счет снижения растворимости твердый раствор становится насыщенным. Критическая точка 3 - начало выделения вторичного твердого раствора βII(αII) из пересыщенного твердого раствора α(β) вследствие уменьшения растворимости компонентов при снижении температуры. В интервале температур между точкой 3 и комнатной выделяется вторичный твердый раствор βII(αII) .В структуре сплава две фазы:
IV - ; V - .
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Что такое диаграмма состояния?
Какой метод положен в основу построения диаграммы олово-цинк?
Что называется компонентом, фазой?
Как определяется концентрация фаз?
Как определяется соотношение масс фаз?
Каковы особенности эвтектического сплава?
7. Нарисовать диаграмму состояния с ограниченной и неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии и проставить все фазы.
8. Нарисовать диаграмму состояния, когда компоненты не растворяются друг в друге, когда образуется устойчивое химическое соединение, проставить все фазы.
9. Как определяется число степеней свободы в критических точках?
3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ