УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ 3 страница
1.8. Медь и сплавы на основе меди
Чистая медь по своим свойствам близка к серебру и золоту. Последние не окисляются на воздухе и называются благородными металлами. Медь окисляется слабо и считается полублагородным металлом. Поэтому медь (в виде сплавов) широко используется в ювелирном деле и при отливке скульптур.
Но особо ценными являются ее технические свойства - электропроводность и теплопроводность. Высокая электропроводность обуславливает ее преимущественное применение в электротехнике как проводникового металла. После серебра медь стоит на втором месте по электропроводности. Все примеси и наклеп уменьшают электропроводность. Поэтому, если провода не должны быть особо прочными, применяют отожженную медь. Для подвесных проводов, где требуется прочность, применяют нагартованую медь или медь с добавками упрочнителей. Высокие теплопроводные свойства меди используются при изготовлении нагревательных индукторов, кристаллизаторов и т.д.
Медь поставляется по ГОСТ 859-78 и маркируется буквой М с цифровым индексом, который показывает степень чистоты меди. Поскольку степень очистки от примесей зависит от технологии получения меди, после цифрового индекса могут стоять буквы, обозначающие: к- катодная, б- безкислородная, р- раскисленная, вч - высокая чистота.
МВЧк99,993% Сu, остальное 0,007% примеси
МООк, МООб99,99% Сu, " 0,01% "
МОк, МОб99,95% Cu " 0,05% "
М1, М1к, М1р99,90% Cu " 0,10% "
М2, М2р99,70% Cu " 0,30% "
М3, М3р99,50% Cu " 0,50% "
Медь может содержать в своем составе до 12 примесей.
Следующим положительным качеством меди является ее способность сплавлятся со многими элементами, приобретая положительные свойства. Поэтому медь является основой многих распространенных сплавов: латуней, бронз и медно-никелевых сплавов (мельхиор, монель, нейзильбер, константан и др.).
1.8.1. Латуни
Латуни - сплавы меди с цинком. Обозначаются латуни буквой Л и цифрами, указывающими процент меди в сплаве. Согласно ГОСТ15527-70 нормировано 8 марок простых латуней Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63 и Л60. До ста процентов в сплаве содержится цинк.
Если латуни содержат третий, четвертый компонент и более, то такие латуни именуются сложными или специальными. Все добавляемые в латуни элементы обозначаются начальными буквами от названия химического элемента:
О - олово С - свинец А - алюминий
Ж - железо Н - никель К - кремний
Мц - марганец Мш - мышьяк
Обозначаются сложные латуни следующим образом: после "Л" стоят индексы легирующих элементов, первая после букв двузначная цифра - содержание меди, последующие цифры - содержание компонентов в той последовательности, в какой приведены в буквенной части. Например, ЛМцОС 58-2-2-2 содержит 58% - Сu, и по 2% марганца, олова и свинца, 36% - Zn (остальное).
МАРКИ, СОСТАВ И НАЗНАЧЕНИЕ ЛАТУНЕЙ, ГОСТ 15527-70
Таблица 1.15
| Латунь | Марка | Состав, % | Примерное назначение латуни | |
| Медь | Легирующие | |||
| Алюминиевая | ЛА 77-2 | 76-79 | 1,75-2,5АI | Детали работающие в морской воде |
| Кремнистая | ЛК 80-3 | 78-81 | 3,0-4,5Si | `` |
| Свинцовая | ЛС 59-1 | 57-61 | 0,8-2,0Рb | Сепараторы для подшипников, втулки. |
| Марганцевая | ЛМц 58-2 | 57-60 | 1,0-2,0Мn | Детали упорных и опорных подшипников |
| Марганцево-оловяно-свинцовая | ЛМцОС58-2-2-2 | 57-60 | 1,5-2,5Мn 1,5-2,5 Sn 1,5-2,5Рb | Зубчатые колеса |
| Алюминиево-железисто - марганцовистые | ЛАЖМц 66-6-3-2 | 64-68 | 5-7 АI 2-4 Fе 1,5-2,5Мn | Гайки, винты, червячные винты |
| Мрганцево-никеле-железо-алюминиевая | ЛМцНЖА60-2-1-1-1 | 58-62 | 0,5-1,0 Ni 0,5-1,0АI 0,5-1,1Fе 1,5-2,5Мn | Арматура, работающая на воздухе, в воде, масле, жидком топливе |
Латуни подразделяются на деформируемые и литейные. Литейные латуни имеют последней букву "Л":ЛК-80-3Л, ЛАЖ60-1-1-Л, ЛС59-1Ли поставляются в виде чушек по ГОСТ 1020-77.
1.8.2 Бронзы
Классической бронзой является сплав меди с оловом. Но ввиду дефицитности олова и желания получить более широкий спектр свойств широкое применение нашли сплавы меди с алюминием. кремнием, марганцем, бериллием и др. Обозначение бронз начинается с букв "Бр", после которых ставятся буквы, обозначающие добавки, а затем цифры, указывающие процент добавок: бронза БрОЦ 4-3 содержит 4% олова, 3% цинка и 93% меди. В бронзы вводятся те же элементы, которыми легируют латунь, и обозначаются они так же. Но два элемента фосфор и бериллий встречаются только в составе бронз. Фосфор вводится в оловянистые бронзы как раскислитель, устраняющий хрупкие включения окиси олова (SnО). А бериллий в количестве в количестве 2% создает оригинальную термически упрочняемую бронзу БрБ2.
Бронзы по способу обработки или способу получения делятся на деформируемые и литейные. Литейные бронзы отмечаются буквой "Л" в конце марки: БрАЖН10-4-4Л.
По химическому составу бронзы делятся на 2 группы, поставляемые по ГОСТам:
1.Бронзы оловянистые ГОСТ5017 – 74;
2. Бронзы безоловянистые ГОСТ 18175-78.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, СВОЙСТВА И НАЗНАЧЕНИЕ
НЕКОТОРЫХ МАРОК БРОНЗ ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78
Таблица 1.16
| Марка бронзы | Свойства | Применение | |||
| Химический состав, % | Предел прочности, sВ, МПа | Относительное удлинение, d, % | Твердость, НВ | ||
| БрОФ 8,0-0,30 | 7,0-8,5Sn 0,25-0,35 Р | 370-450 | 15-55 | 750-900 | Проволока для сеток целлюлезно-бумажной промышленности |
| БрОФ-6,5-0,15 | 6,0-7,0 Sn 0, 10-0,25Р | 350-450 | 60-70 | 700-900 | Ленты, полосы, прутки, детали подшипников, биметаллы |
| БрОЦ4-3 | 3,5-4,5 Sn 2,7-3,3Zn | 320-800 | 10-25 | 600-1600 | Электротехника, машиностроение, химия в виде лент, полос, прутков, пружины |
| БрОЦС4-4-2,5 | 3,0-5,0Sn 3,5-4,5Zn 1,5-3,5Рb | 300-550 | 5-35 | 600-1100 | Ленты, полосы, прокладки для втулок и подшипников |
| БрОЦСН3-7-5-1 | 2,4-4,0 Sn 6,0-9,5Zn 3,0-6,0Рb 0,5-2,0Ni | 180-210 | 5-8 | 400-600 | Аппаратура, работающая в морской воде, маслах и слабокоррозионных средах, антифрикционные детали |
| БрА7 | 6,0-8,0АI | 580-800 | 5-10 | 1800-2300 | Упругие элементы: пружины, мембраны, сильфоны |
| БрАЖ9-4 | 7-10АI 2-4 Fе | ³550 | ³15 | 1100-1800 | Шестерни, гайки силовых винтов, седла клапанов |
| БрАЖН10-4-4 | 9,5-110АI 3,5-5,5Fе 3,5-5,5Ni | >650 | >5 | 1700-2200 | Направляющие втулки, клапаны, шестерни, сепараторы подшипников |
| БрАМц9-2 | 9,0-10,0АI 1, 5-2,5Мn | 450-600 | 5-18 | - | Шестерни, червяки, втулки |
| БрАЖМц10-3-1,5 | 9,0-11,0АI 2-4Fе 1-2 Мn | >600 | >12 | 1300-2000 | Шестерни, подшипники |
| БрКМц3-1 | 2,75-3,5Si 1,0-1,5Мn | 350-850 | 5-35 | 1700-2200 | Пружины, мембраны, подшипники |
| БрБ2 | 1,9-2,2Ве | 400-1500 | 20-30 | 1000-3300 | Пружины, мембраны, сильфоны |
| БрБНТ1,7 | 1,6-1,85 Ве 0,2-0,4Ni 0,1-0,25Тi | 600-1500 | 2,0-2,5 | 1500-3400 | Для пружин и других упругих элементов |
1.9. Алюминий и сплавы на основе алюминия
Алюминий относится к легким металлам, он почти в 3 раза легче железа. Низкая плотность, невысокая стоимость, большой объем производства (второе место после железа) обусловили широкое применение его в авиационной промышленности. Высокая электропроводность (65% от меди) позволяет применять алюминий для электротехнических целей как проводниковый металл. Провод из алюминия равной электропроводности легче, чем из меди.
Алюминий – химически активный металл, но пленка окиси на поверхности алюминия надежно защищает металл от дальнейшей коррозии. Азотная и органические кислоты не действуют на алюминий. Отсюда широкое применение алюминия в химической промышленности и в быту для хранения и транспортировки продуктов питания.
Высокая пластичность позволяет изготавливать из алюминия различной формы изделия и профили, вплоть до тончайшей фольги, порошка, пудры.
Качество алюминия определяется степенью чистоты и по этому признаку он подразделяется на три группы по ГОСТ 11069-74:
1. Алюминий особой чистоты марки:
А999содержит 99, 999% АI и 0,001% примесей
2. Алюминий высокой чистоты марок:
А995содержит 99,995% АI и 0,05% примесей
А99 -99,99% АI и 0,01% -
А97 -99,97% АI и 0,03% -
А95 -99,95% АI и 0,05% -
3.Алюминий технической чистоты марок: А85, А8,А7, А6, А5, АОсодержит от 0,15 до 1,0% примесей.
Применять чистый алюминий в качестве конструкционного материала в промышленности нецелесообразно, так как он имеет низкие прочностные свойства: sв»60МПа, s0,2»20МПа. Существенно повысить свойства можно путем сплавления алюминия с кремнием, магнием, марганцем, медью, цинком, причем последние два элемента позволяют упрочнять сплавы закалкой до sв»700МПа.
Технические алюминиевые сплавы подразделяются на литейные и деформируемые, при этом и те и другие могут использоваться без термического упрочнения или с применением закалки.
1. Сплавы деформируемые не упрочняемые термической обработкой легированы марганцем и магнием: АМц1 (1%Мn), АМг1, АМг2, АМг3, АМг4, АМг5, АМг6, содержат магния от 1 до 6%, остальное алюминий.
2. Сплавы деформируемые упрочняемые термической обработкой обозначаются буквой Д (дюралюминий) или В (высокопрочный) и условным порядковым номером.
Состав и свойства деформируемых АЛЮМИНИЕВЫХ, упрочняемых термообработкой сплавов ГОСТ 4784-74
Таблица 1.17.
| Марка сплава | Состав сплава,% | Механические свойства | ||||||
| Сu | Мg | Мn | Zn | Zr | sв,МПа | s0,2,МПа | d,% | |
| Д1 | 3,8-4,8 | 0,4-0,8 | 0,4-0,8 | <0,3 | - | 410-490 | 240-320 | 14-20 |
| Д16 | 3,8-4,9 | 1,2-1,8 | 0,3-0,9 | ² | - | 440-540 | 330-400 | 11-18 |
| Д18 | 2,2-3,0 | 0,2-0,5 | < 0,2 | < 0,1 | - | - | - | - |
| В95 | 1,4-2,0 | 1,8-2,8 | 0,2-0,6 | 5,0-7,0 | - | 500-600 | 450-550 | 8-12 |
| В96 | 2,0-2,6 | 2,3-3,0 | ² | 8,0-9,0 | 0,1-0,2 |
3. Алюминиевые сплавы для поковок и штамповок должны иметь кроме высоких механических свойств хорошую пластичность в горячем состоянии. В таких случаях применяют сплавы по составу близкие к дюралюминию. Обозначаются эти сплавы буквами АК и условным порядковым номером.
Состав и свойства сплавов АК, ГОСТ 4784-74
Таблица 1.18.
| Марка сплава | Состав сплава,% | Механические свойства | |||||
| Сu | Мg | Мn | Si | Fe | sв,МПа | d,% | |
| АК1 | 3,8-4,8 | 0,4-0,8 | 0,4-0,8 | до 0,7 | до 0,7 | ||
| АК4 | 1,9-2,5 | 1,4-1,8 | 0,15-0,35 | 0,5-1,2 | 1,1-1,6 | - | - |
| АК6 | 1,8-2,6 | 0,4-0,8 | 0,4-0,8 | 0,7-1,2 | до 0,06 | ||
| АК8 | 3,9-4,8 | 0,4-1,0 | 0,4-1,0 | 0,6-1,2 | до 1,0 | ||
| Сплав АК4 содержит 1,0-1,5% Ni |
Более низкие свойства сплавов типа АК по сравнению с дюралюминием объясняются более грубой структурой этих сплавов. Из дюралей изготавливают более тонкие профили с большей степенью деформации; структура их более однородна мелкозерниста, имеет более высокую прочность и пластичность. Полуфабрикаты из сплавов АК испытывают меньшую степень деформации. Улучшают структурное состояние и упрочняют сплавы АК модифицированием и применением различных видов термообработки. Модифицированные сплавы имеют индекс М после номера сплава, а вид термообработки указывается цифрой от 1 до 8 после буквы М: АК4М4, АК6М7, АК8М3, АК7М2.
4. Для фасонного литья разработаны 3 вида литейных алюминиевых сплавов. Самыми распространенными являются силумины – сплавы алюминия с кремнием. Нормальный силумин содержит 10-13% Si, другие силумины содержат пониженное (8-10%) и низкое (4-6%) количества кремния. Вторая группа литейных сплавов близка по составу к дюралям и содержит в своем составе Сu-Мg- Мn. Последние сплавы называются магналии, т.к. содержат 9,5-11,5% магния.
Литейные сплавы для отливок обозначаются буквами АЛ и цифрой: А – алюминиевый сплав, Л – литейный, цифра - порядковый номер в ГОСТе: АЛ2, АЛ3, АЛ4, АЛ5, АЛ6, АЛ7, АЛ8, АЛ11, АЛ12.
Механические свойства этих сплавов меняются в широких пределах, т.к. зависят от способа литья: в песчаные формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением. Кроме того, отливки могут подвергаться различным видам термообработки.
Помимо вышеперечисленных сплавов для фасонных отливок выплавляются сплавы, которые отливаются в чушках. Сплавы в чушках используют в качестве шихты при выплавке других сплавов. Обозначаются сплавы в чушках по ГОСТ 1583-89 с использованием буквенно-цифровой схемы, аналогичной для сталей. При этом вводимые в алюминий элементы обозначаются следующим образом: К-кремний, М-медь, Мг-магний, Ц-цинк.
Марки и состав алюминиевых сплавов в чушках
Таблица. 1.19
| Группа сплава | Марка сплава | Массовая доля основных компонентов, % | ||||
| Магний | Кремний | Марганец | Медь | Цинк | ||
| I система АI-Si | АК12 АК9 АК7 | - 0,25-0,45 0,20-0,55 | 10-13 8-11 6,0-8,0 | - 0,2-05 0,2-0,6 | - - - | - - - |
| II система АI-Si-Cu | АК5М АК5М7 АК8М3 | 0,4-0,65 0,3-0,6 - | 4,5-5,5 4,5-6,5 7,5-10 | - - - | 1,0-1,5 6,0-8,0 2,0-4,5 | - - - |
| III система АI-Сu | АМ5 АМ4 | - - | - - | 0,6-1,0 0,35-0,8 | 4,5-5,3 4,5-5,1 | - - |
| IV система АI-Мg | АМг7 АМг11 АМг5К | 6,0-8,0 10,5-13,0 4,5-5,5 | 0,5-1,0 0,8-1,2 0,8-1,3 | 0,25-0,6 - 0,1-0,4 | - - - | - - - |
| V система АI – прочие компоненты | АК7Ц9 АК9Ц6 АЦ4Мг | 0,15-0,35 0,35-0,55 1,55-2,05 | 6,0-8,0 8-10 - | - 0,3-1,5 0,2-0,5 | - 0,1-0,6 | 7,0-12,0 5,0-7,0 3,5-4,5 |
1.10. Магний и сплавы на основе магния
Среди промышленных сплавов магний обладает наименьшей плотностью (1,7г/см3), что и обусловило применение его сплавов главным образом в авиационной технике. Магний неустойчив против коррозии. При повышении температуры самовозгорается, поэтому используется в качестве твердого топлива в реактивной технике.
Магний первичный (ГОСТ804-72) выпускается трех марок в соответствии со степенью очистки: Мг96 (содержит 99,96%Мg), Мг95 (99,95% Мg) и Мг90 (99,90% Мg).
Чистый магний в качестве конструкционного материала почти не используется, так как имеет низкую прочность и твердость, но является основой эффективных магниевых сплавов. Как алюминиевые сплавы, сплавы магния также подразделяются на деформируемые и литейные. Первые маркируются буквами МА, вторые Мл, после этих букв стоит цифра, показывающая порядковый номер сплава в ГОСТе.
Свойства и состав некоторых марок деформируемых магниевых сплавов, ГОСТ 14957-76.
Таблица.1.20
| Марка сплава | Состав сплава,% | Механические свойства | ||||||
| АI | Мn | Zn | Zr | Другие | sв,МПа | s0,2,МПа | d,% | |
| МА1 | - | 1,3-2,5 | - | - | - | 200-210 | 100-120 | 2-8 |
| МА2 | 3,0-4,0 | 0,15-0,50 | 0,2-0,8 | - | - | 230-280 | 130-180 | 6-10 |
| МА5 | 7,8-9,2 | 0,15-0,50 | 0,2-0,8 | - | - | |||
| МА8 | - | 1,3-2,2 | - | - | Се 0,15-0,35 | 3-10 | ||
| МА10 | 7,8-8,8 | 0,2-0,6 | - | - | Сd 7,0-8,0 | |||
| МА11 | - | 1,5-2,5 | - | - | Nd 2,5-3,5 | |||
| МА14 | - | - | 5,0-6,0 | 0,3-0,9 | - | |||
| МА15 | - | - | 2,5-3,5 | 0,45-0,9 | Lа 0,7-1,1 Сd 1,2-2,0 |
Если деформируемые магниевые сплавы имеют плотность около 1,8г/см3 , то группа магниево-литиевых деформируемых сплавов имеет плотность 1,4-1,65г/см3 . За это они названы сверхлегкими. Таких сплавов 3, они содержат от 5 до 18% лития: ИМВ1, ИМВ2, ИМВ3.
Химический состав литейных магниевых сплавов близок к составу деформируемых, но по свойствам они заметно им уступают, особенно по пластичности. Это явление связано с более грубой структурой литийных сплавов. Даже упрочняющая термическая обработка (закалка со старением) не исправляет структуру и не позволяет получить максимально возможные свойства.
Механические свойства литейных магниевых сплавов
Таблица 1.21
| Сплав | Состояние | Механические свойства | ||
| sв,МПа | s0,2,МПа | d,% | ||
| М5 | Без термообработки | 1,5 | ||
| М5 | Закалка + старение | |||
| М10 | То же |
Литейные магниевые сплавы поставляются по ГОСТ 2856-68, выпускаются 14 марок и обозначаются М2, М3, М4, М5, М6 …М15,где цифра-порядковый номер сплава в ГОСТе.
1.11. Титан и сплавы на основе титана
Наряду с высокой прочностью, пластичностью при низкой плотности (почти в 2 раза ниже, чем у железа) титан обладает одним из исключительно важных свойств – он тугоплавкий. Его температура плавления почти в 3 раза выше, чем у алюминия и магния, и на 200° выше, чем у железа.
Именно температурой плавления определяется поведение материала при нагреве. При температурах 600-700°С, когда алюминий и магний уже находится в жидком состоянии, титан сохраняет свои свойства и работоспособность практически неизменными. А по коррозионной стойкости он превосходит нержавеющую сталь: морская вода за 400 лет растворяет слой титана толщиной в лист бумаги. Он стоек во многих агрессивных средах. Поэтому титан широко используется в химической промышленности, в авиационной, ракетной и космической технике, в судостроении и т.д. Из титановых сплавов делают обшивку фюзеляжа и крыльев сверхзвуковых самолетов, панели, лонжероны, крепеж и т.д. Он незаменим в двигателях для изготовлении лопаток и дисков компрессора, деталей воздухозаборника и других элементов.
В соответствии с технологией изготовления титан металлургами поставляется в виде губчатого титана (титановая губка – ТГ). Маркируется губчатый титан буквами ТГ и через тире цифрой, обозначающей твердость по Бринелю. Чем выше твердость, тем больше примесей имеет титан: ТГ-90, ТГ-100, ТГ-110, Тг-120, ТГ-130, ТГ-150.
Монолитный титан и его сплавы бывают деформируемыми и литейными. Согласно ГОСТ 19807-74 на титан и титановые сплавы, обрабатываемые давлением, выпускаются две марки чистого титана ВТ1-00 и ВТ1-0, которые различаются суммой примесей: 0,58% и 0,84% соответственно. Прочность чистого титана колеблется в пределах 300-380 МПа при высокой пластичности (d»20¸30%).
Титановые сплавы выпускаются 14 марок, которые маркируются буквами ВТ, ОТ или ПТ и порядковой цифрой. Буквы В, О и П указывают на организацию-разработчика этих сплавов. Если после порядкового номера сплава стоит буква С или через тире ноль или единица, то это указывает, что сплав модернизирован, изменен по химическому составу. Состав титановых сплавов очень сложен, согласно ГОСТ оговаривается до 10 элементов. Но основными легирующими являются алюминий, молибден, ванадий. В меньших количествах вводятся хром, цирконий и марганец.
Состав и свойства титана и титановых сплавов, обрабатываемых давлением, ГОСТ 19807-74
Таблица 1.22
| Марка сплава | Состав сплава,% | Механические свойства | |||||||||||
| АI | Мо | V | Мn | Сr | Zr | sв,МПа | d,% | ||||||
| ВТ1-00 | Основа титан, сумма примесей не более 0,5% | 20-30 | |||||||||||
| ВТ1-0 | Основа титан, сумма примесей не более 0,84% | 20-30 | |||||||||||
| ОТ4-0 | 0,2-1,4 | - | - | 0,2-1,3 | - | - | 20-30 | ||||||
| ОТ4-1 | 1,0-2,5 | - | - | 0,7-2,0 | - | - | 13-25 | ||||||
| ОТ4 | 3,5-5,0 | - | - | 0,8-2.0 | - | - | 10-20 | ||||||
| ВТ5 | 4,3-6,2 | - | - | - | - | - | 8-15 | ||||||
| ВТ5-1 | 4,3-6,0 | - | - | - | - | Sn 2,0-3,0 | 10-12 | ||||||
| ВТ6С | 5,3-6,8 | - | 3,5-5,0 | - | - | - | 8-10 | ||||||
| ВТ3-1 | 5,5-7,0 | 2,0-3,0 | - | - | 0,8-2,3 | - | - | - | |||||
| ВТ9 | 5,8-7,0 | 2,8-3,8 | - | - | - | 0,8-2,0 | - | - | |||||
| ВТ14 | 3,5-6,3 | 2,5-3,8 | 0,9-1,9 | - | - | - | 1100-1200 | 4-6 | |||||
| ВТ16 | 1,8-3,8 | 4,5-6,5 | 4,0-5,5 | - | - | - | - | - | |||||
| ВТ20 | 5,5-7,5 | 0,5-2,0 | 0,8-1,8 | - | - | 1,5-2,5 | 8-12 | ||||||
| ПТ-7М | 1,8-2,5 | - | - | - | - | 2,0-3,0 | - | - | |||||
| ПТ-3В | 3,5-5,0 | - | 1,2-2,5 | - | - | - | - | - | |||||
Литейные титановые сплавы применяются для производства отливок. Состав этих сплавов аналогичен деформируемым сплавам, но прочность их ниже на 100-200МПа, а пластичность колеблется в пределах 4-10%, что существенно ниже. Обозначаются литейные сплавы буквами ВТ ипорядковым номером, после которого ставится знак Л. Разработано 8 марок литейных титановых сплавов: ВТ1Л, ВТ5Л, ВТ6Л, ВТ14Л, ВТ20Л, ВТ3-1Л, ВТ9Л, ВТ21Л.
КОНТРОЛЬНЫЕ вопросы
1. Что такое сталь, чугун?
2. На какие группы делятся стали по составу и назначению?
3. Какие показатели характеризуют качество стали?
4. Что такое раскисление стали, какие элементы являются раскислителями?
5. Какие элементы обеспечивают хорошую обрабатываемость резанием?
6. Какие стали являются автоматными?
7. Маркировка шарикоподшипниковой и быстрорежущей стали.
8. Как отличаются по марке легированные конструкционные стали от легированных инструментальных?
9. Основная составляющая твердых сплавов, связка. Маркировка твердых сплавов.
2. ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СПЛАВОВ, ПОСТРОЕНИЕ И АНАЛИЗ ДИАГРАММ СОСТОЯНИЯ
2.1. СТРУКТУРНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ.
Диаграмма состояния или диаграмма равновесия - графическое изображение равновесных состояний сплава в виде точек в n-мерном пространстве, по осям координат которого отложены n независимых параметров состояния рассматриваемого сплава.
Параметр состояния – физическая величина, служащая в термодинамике для характеристики состояния рассматриваемой системы, например, давление, температура, концентрация элементов и т.д.
В данной работе будут рассматриваться диаграммы состояния в координатах: концентрация компонентов - температура.
Компонентами называются простейшие вещества, которые определяют состав сплава, и концентрация которых является независимой от остальных параметров.
Чистый металл представляет собою однокомпонентную систему, сплавы из двух компонентов – двухкомпонентную и т.д.
Однородная часть неоднородной системы, имеющая границы раздела с другими частями системы и взаимодействующая с ними, называется фазой. Фазами могут быть сами компоненты, их химические соединения, жидкие и твердые растворы.
Химическое соединение – химически индивидуальное вещество, в котором атомы одного (как, например, О2) или различных (как, например КСl) элементов соединены между собою тем или иным видом химической связи. Химическое соединение описывается определенной химической формулой, образует кристаллическую решетку, которая отличается от кристаллических решеток элементов образующих это химическое соединение.