Раздел II. Структура, свойства и термическая обработка железоуглеродистых сплавов
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

5. ДИАГРАММА «ЖЕЛЕЗО–УГЛЕРОД (ЦЕМЕНТИТ)»

5.1 Компоненты, фазы и структурные составляющие железо- углеродистых сплавов……………………………………….

5.2. Изменения структуры сталей при охлаждении…………….

5.3. Изменения структуры чугунов при охлаждении…………..

6. ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫ

6.1. Классификация и свойства углеродистых сталей………...

6.2. Классификация и свойства чугунов ……………………….

7. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ УГ- ЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

7.1. Влияние нагрева и скорости охлаждения углеродистой стали на ее структуру………………………………………..

7.2. Отжиг углеродистых сталей………………………………..

7.3. Нормализация углеродистых сталей………………………..

8. ЗАКАЛКА И ОТПУСК УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

8.1. Закалка углеродистых сталей……………………………….

8.2. Поверхностная закалка………………………………………

8.3. Отпуск закаленных углеродистых сталей…………………..

Тесты для контроля текущих знаний………..………………….

Раздел III. Конструкционные и инструментальные стали и сплавы

9. ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ……………………………………...

9.1. Назначение легирования……………………………………..

9.2. Влияние легирующих элементов на структуру и механи- ческие свойства сталей………………………………………

9.3. Влияние легирования на превращения при термообра- ботке…………………………………………………………..

9.4. Маркировка и классификация легированных сталей……...

10. УПРОЧНЕНИЕ СПЛАВОВ

10.1. Упрочнение легированием…………………………………..

10.2. Упрочнение пластическим деформированием……………..

10.3. Упрочнение термическими методами………………………

10.4. Цементация стали…………………………………………….

10.5. Азотирование стали………………………………………….

10.6. Нитроцементация…………………………………………….

10.7. Физическое упрочнение……………………………………..

11. КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ

11.1 Строительные стали………………………………………….


11.2 Цементуемые (нитроцементуемые) стали………………….

11.3 Улучшаемые стали…………………………………………...

11.4 Рессорно-пружинные стали……………………………….…

11.5 Шарико-подшипниковые стали…………….……………….

11.6 Износостойкие стали…………………………………………

12. КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ, ЖАРОСТОЙКИЕ И                                               ЖАРО- ПРОЧНЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ

12.1. Коррозионная стойкость стали……………………………...

12.2. Жаростойкие стали и сплавы………………………………..

12.3. Коррозионностойкие стали и сплавы……………………….

12.4. Жаропрочные стали и сплавы……………………………….

13. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ

13.1. Условия работы деформирующих и режущих инструмен- тов, требования к инструментальным материалам………...

13.2 Инструментальные легированные (штамповые стали)……

13.3. Классификация режущих инструментальных материалов..

13.4 Режущие инструментальные и быстрорежущие стали…….

14. ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ, РЕЖУЩАЯ КЕРАМИКА, СВЕРХ- ТВЕРДЫЕ И АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

14.1 Классификация и свойства твердых сплавов………………

14.2 Режущая керамика……………………………………………

14.3 Сверхтвердые инструментальные материалы……………...

14.4 Абразивные материалы………………………………………


Раздел IV. Цветные металлы и неметаллические материалы

15. ТИТАНОВЫЕ И МЕДНЫЕ СПЛАВЫ

15.1 Титан и его сплавы…………………………………………...

15.2 Медь и ее сплавы……………………………………………..

16. АЛЮМИНЕВЫЕ И МАГНИЕВЫЕ СПЛАВЫ

16.1 Алюминий и его сплавы……………………………………..

16.2 Магний и его сплавы…………………………………………

17. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

17.1 Полимеры и пластмассы…………….……………………….

17.2 Резиновые и клеящие материалы……………………….…...

17.3 Стекло, ситаллы, графит……………………………………..

17.4 Композиционные материалы и их строение………………..

17.5 Композиционные материалы с металлической матрицей…

17.6 Композиционные материалы с неметаллической матрицей

Тесты для контроля текущих знаний……………………….

Библиографический список…………………………………...



ВВЕДЕНИЕ

Материаловедение относятся к числу основополагающих учебных дисциплин для специальностей машиностроительного профиля. Это связа- но, прежде всего, с тем, что получение, разработка новых материалов, спо- собы их обработки являются основой современного производства и во многом определяют уровень своего развития, научно-технический и эко- номический потенциал государства.

Проектирование рациональных и конкурентоспособных изделий, ор- ганизация их производства невозможны без достаточного уровня знаний в области материаловедения, которые являются важнейшим показателем об- разованности современного дипломированного специалиста. Кроме того, материаловедение служит базой для изучения многих специальных дисци- плин.

Материаловедение – это наука, изучающая связь между составом, строением и свойствами материалов, а также их изменения при различных внешних воздействиях (тепловом, механическом, химическом и т.д.). Ос- новная практическая задача материаловедения – изыскание оптимального состава и способа обработки материалов для придания им заданных свойств.

Материаловедение условно разделяется на теоретическое, рассматри- вающее общие закономерности строения и процессов, происходящих в материалах при различных воздействиях и прикладное (техническое), изучающее основы технологических процессов обработки (термическая обработка, литье, обработка давлением) и конкретные классы материалов.

Несмотря на то, что в машиностроении используются весьма различ- ные материалы, основными конструкционными материалами являются ме- таллы. Поэтому основное содержание курса относится к изучению метал- лических материалов – металловедения.

Российские ученые сыграли ведущую роль в развитии металловеде- ния. Одним из них является П. П. Аносов, который в 1831 году впервые применил микроскоп в разработке методики исследования стали. В 1868 г. Д. К. Чернов открытием критических точек в стали установил подлинно научную причину изменения ее свойств при термической обработке, за что получил международное признание. Существенный вклад в развитие нау- ки о металлах внесли Н. С. Курнаков, А. А. Байков, А. М. Бочвар, Н. А. Минкевич, С. С. Штейнберг, А. П. Гуляев и другие российские уче- ные, а из зарубежных – А. Ледебур, Р. Аустен, Ф. Осмонд, Л. Троост, А. Мартенс и др.

Особенно интенсивно развивается металловедение в последние деся- тилетия. Это объясняется потребностью в новых материалах для исследо- вания космоса, развития электроники, атомной энергетики. Для этого по-


надобилось включение в число промышленных материалов почти всех элементов периодической системы.

Неметаллическое материаловедение наибольшее развитие получило при создании синтетических материалов, в которых возможно проектиро- вать и комбинировать свойства исходных веществ с целью получения за- данных свойств конечного продукта и готовых изделий.

Основы структурной теории химического строения органических со- единений заложил великий русский химик А. М. Бутлеров (1826–1886 гг.). На основе исследований Г. С. Петрова (1907–1914 гг.) стало возможным промышленное производство первых синтетических фенопластов. Цепная полимеризация стала возможной в результате разработки Н. Н. Семеновым (1930–1940 г. г.) теории цепных реакций.

Содержание учебника условно сгруппировано в 4-х основных разде- лах. Первая часть учебника посвящена теоретическому металловедению, а именно: строению и свойствам металлов и сплавов. Здесь приведены све- дения о наиболее важных для практического применения металлах, их фи- зических свойствах и связи этих свойств с электронным строением ме- таллов. Дана классификация металлов, рассмотрены особенности и зако- номерности кристаллического строения металлов и сплавов, виды дефек- тов кристаллических решеток, закономерности кристаллизации металлов и сплавов при их переходе от жидкого в твердое состояние, а также пре- вращения в твердом состоянии.

Важные физические понятия напряжений и деформаций рассмотрены не только с позиций физики твердого тела, но и на основе феноменологи- ческого подхода, с позиций механики сплошной среды. Даны определения основных механических характеристик материалов, описаны основные методы механических испытаний, рассмотрены закономерности упрочне- ния и разупрочнения материалов при их деформации и нагреве.

Описаны методика и правила построения диаграмм фазового равно- весия (диаграмм состояния), рассмотрены основные типы диаграмм со- стояния сплавов, обладающих различной способностью к образованию твердых растворов, химических соединений или превращений в твердом состоянии.

Вторая часть учебника посвящена железоуглеродистым сплавам, наи- более широко распространенным в промышленности. Здесь рассмотрена диаграмма состояния «Железо-углерод (цементит)», приведена классифи- кация углеродистых сталей и чугунов, описаны основные закономерности и виды термической обработки сталей.

В третьей части рассмотрено влияние легирования на свойства сталей, методы упрочнения сплавов, приведены сведения о маркировке, класси- фикации, свойствах и областях применения различных конструкционных сталей. Особое внимание уделено коррозионно-стойким, жаростойким и


жаропрочным сплавам, а также инструментальным сталям и другим инст- рументальным материалам для обработки металлов давлением и резанием. В четвертой части рассмотрены наиболее применяемые цветные ме- таллы (титан, медь, алюминий, магний) и сплавы на их основе, а также не- металлические материалы (полимеры и пластмассы, резина, клеи, стекло,

ситаллы, графит, композиционные материалы).

Изучив дисциплину «Материаловедение», студент должен знать:

· основные свойства материалов, обеспечивающих качество техноло- гических процессов и изделий машиностроения, в том числе свойства сплавов со специальными свойствами (коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сплавов, а также инструментальных материалов);

· о влиянии свойств материалов на ресурсосбережение и надежность изделий, технологических процессов и средств автоматизации;

· основные типы кристаллических решеток и их дефектов, структуру сплавов, общие закономерности диаграмм фазового равновесия и диа- грамму «Железо–цементит»;

· классификацию металлов, сплавов и неметаллических материалов Студент должен владеть:

· методами определения оптимальных и рациональных режимов тер- мообработки, упрочнения материалов;

· методами анализа причин возникновения дефектов в материалах;

· методами проведения стандартных испытаний по определению пока- зателей физико-химических свойств используемых материалов и готовых изделий;

· методами определения качества и состояния сплавов на основании анализа их структуры.

Для самоконтроля и проверки уровня подготовки студентов при изу- чении дисциплины «Материаловедение» в конце каждого из разделов при- ведены тесты.





Дата: 2018-12-21, просмотров: 308.