Тесты1 Материаловедение
Основные свойства материалов.
Легированные стали и сплавы.
ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ
Материаловедение
Основные свойства материалов. Основы теории сплавов
АЛЛОТРОПИЯ,или
ПОЛИМОРФИЗМ
— Способность некоторых металлов существо- вать в двух или нескольких кристаллических формах.
АНИЗОТРОПИЯ— Различие свойств металлов и сплавов в раз-
ных кристаллографических направлениях.
ВАКАНСИЯ— Точечный дефект кристаллической решетки
– узел кристаллической решетки, в котором от-
сутствует атом или ион.
ВАКУУМИРОВАНИЕ СТАЛИ
— Кратковременная обработка под вакуумом выплавленной обычными методами жидкой стали с целью ее дегазации и раскисления.
ДЕФЕКТ КРИСТАЛЛИЧЕ-
ОТНОСИТЕЛЬНОЕ УД-
ЛИНЕНИЕ РАЗРЫВА
— Отношение приращения расчетной длины образца после разрушения к начальной расчет- ной длине, выраженной в процентах.
ПЕРИОД РЕШЕТКИ или
ПАРАМЕТР РЕШЕТКИ
— Расстояние между центрами ближайших атомов в элементарной ячейке.
ПЛАСТИЧНОСТЬ— Способность твердых тел к развитию пла- стических деформаций без разрушения под дей- ствием внешних сил при напряжениях, превы- шающих предел текучести.
ПЛОТНОСТЬ ДИСЛОКА-
ЦИЙ
— Суммарная длина всех линий дислокаций в единице объема металла.
ПЛОТНОСТЬ УПАКОВКИ— Отношение объема, занятого атомами, к об-
щему объему элементарной ячейки.
ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ— Условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, выдерживаемой образ- цом.
ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ УС-
ЛОВНЫЙ
— Условное напряжение σ , соответствующее определенной величине остаточной пластиче- ской деформации; наиболее распространен ус- ловный предел текучести σ 02 соответствует ос- таточной деформации в 0,2 %.
ПРОЧНОСТЬ— Способность твердых тел сопротивляться разрушению или пластической деформации под действием внешних нагрузок.
конструкционная П.— Прочность изделия при работе в готовой конструкции.
теоретическая П.— Максимальный достигнутый уровень проч- ности твердого тела, определяемый силами межатомных связей данной кристаллической решетки (составляет примерно 1/6 от величины модуля упругости).
усталостная П.— Способность материала противостоять уста- лости, характеризуемая, как правило, пределом выносливости или долговечности при заданном напряжении циклического нагружения.
СКОЛЬЖЕНИЕ— Сдвиг одной части монокристалла или зерна относительно другой; происходит при пласти- ческой деформации за счет перемещения дис- локации в плоскости скольжения.
СУБЗЕРНО— Часть зерна чистого металла или сплава с низкой плотностью дефектов, отделенная от со- седней части малоугловой границей.
СУЖЕНИЕ— Уменьшение площади сечения образца или изделия в процессе деформации.
относительное С.— Отношение разности площадей исходного и
минимального конечного сечения образца после разрушения к площади исходного сечения, вы- раженное в процентах.
ГЕТЕРОГЕННАЯ СИСТЕ-
МА
— Макроскопически неоднородная физико- химическая система, состоящая из различных фаз, разграниченных поверхностями раздела.
ГЕТЕРОГЕННЫЕ СПЛА-
ВЫ
— Сплавы, структура которых состоит из двух или более фаз.
ГИСТЕРЕЗИС— Запаздывание изменения физической вели- чины, характеризующей состояние вещества, по отношению к изменению внешних условий.
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА— Макроскопически однородная система, со-
стоящая из одной фазы.
ГОМОГЕНИЗАЦИОННЫЙ ОТЖИГ
— Отжиг при высокой температуре и длитель- ной выдержке с целью уменьшения химической неоднородности, обусловленной ликвацией.
ГОМОГЕННЫЕ СПЛАВЫ— Сплавы, структура которых состоит из одной фазы (например, твердого раствора).
ДВОЙНЫЕ СИСТЕМЫ, или БИНАРНЫЕ Д.С., ДВУХ- КОМПОНЕНТНЫЕ
— Физико-химические системы, состоящие из двух независимых составных частей (компонен- тов).
ДИАГРАММА СОСТОНИЯ— Диаграмма, показывающая равновесное фа- зовое состояние сплавов при разных температу- рах (давлениях) в зависимости от их концентра- ции или графическое изображение соотношения между параметрами состояния термодинамиче- ски равновесной системы (температурой, хими- ческим и фазовым составом).
ДЕНДРИТНАЯ ЛИКВИДА-
ЦИЯ
— Ликвация внутри одного дендрита или зерна, определяемая интервалом и скоростью кристал- лизации.
ЖИДКОТЕКУЧЕСТЬ— Способность жидкого металла заполнять ли- тейную форму. Характеристика жидкого метал- ла по величине, обратная вязкости.
ЗОНАЛЬНАЯ ЛИКВИД-
ЦИЯ
— Ликвация в отдельных частях слитка или из-
делия.
ИНТЕРМЕТАЛЛИД— Химическое соединение двух или более ме- таллов между собой; обычно имеет широкую область гомогенности.
НЕОГРАНИЧЕННЫЙ ТВЕРДЫЙ РАСТВОР
— Твердый раствор замещения между двумя или более компонентами, неограниченно рас- творимыми в твердом состоянии.
НОДА— Точка, определяющая состав фазы на диа-
грамме состояния.
НОНВАРИАНТНОЕ РАВ-
НОВЕСИЕ
— Равновесие, при котором сплав из данного числа фаз может существовать только в совер- шенно определенных условиях: при постоянной температуре и определенном составе всех нахо- дящихся в равновесии фаз. Это означает, что превращение начинается и заканчивается при одной постоянной температуре.
ОГРАНИЧЕННЫЙ ТВЕР-
СТРУКТУРНАЯ СОСТАВ-
ЛЯЮЩАЯ
— Элемент микроструктуры сплава с характер- ным и однообразным строением, а также или отдельные элементы микроструктуры сплава с характерным строением при средних увеличе- ниях.
ТВЕРДЫЙ РАСТВОР— Однородные твердые вещества, состоящие из нескольких компонентов, концентрация кото- рых может быть изменена без нарушения одно- родности, или однофазное твердое состояние сплава, представляющее собой кристалличе- скую решетку растворителя, в которой находят- ся атомы одного или более растворенных эле- ментов.
ТВЕРДЫЙ РАСТВОР ВНЕ-
ДРЕНИЯ
— Раствор между металлом и неметаллом, в ко- тором атомы неметалла располагаются в меж- доузлиях атомов металла.
ТВЕРДЫЙ РАСТВОР ЗА-
МЕЩЕНИЯ
— Раствор между двумя или более металлами, в котором атом одного компонента занимает ме- сто любого атома в кристаллической решетке второго компонента.
ЭВТЕКТИЧЕСКОЕ ПРЕ-
ВРАЩЕНИЕ
— Превращение, происходящее при постоянной температуре и неизменных составах участвую- щих фаз, одной из которых является жидкость или процесс образования двух или более твер- дых фаз из жидкой; в равновесных условиях происходит при постоянной температуре.
С вермикулярным графи-
Том (ЧВГ)
— «Vermikulus» – червячок, графитизированный чугун с червеобразной формой графита. Отноше- ние длины графитной пластинки к ее ширине больше 10.
доэвтектический Ч. — Чугун, углеродный эквивалент которого ниже
4,3 %.
заэвтектический Ч. — Чугун, углеродный эквивалент которого выше
4,3 %.
ковкий Ч. — Чугун в котором углерод частично или полно- стью (кроме углерода в феррите) находится в структурно свободном состоянии в форме хлопье- видного графита, что обеспечивает высокий уро- вень его пластичности и прочности.
cерый Ч. — Чугун в котором углерод частично или полно- стью (кроме углерода в феррите) находится в структурно свободном состоянии.
эвтектический Ч. — Чугун, углеродный эквивалент которого со-
ставляет 4,3 %.
ЭВТЕКТОИД— Смесь двух стабильных фаз, имеющая посто- янный для данной системы состав и образующая- ся при эвтектоидном превращении.
ЭВТЕКТОИДНОЕ ПРЕ-
ВРАЩЕНИЕ
— Превращение, происходящее при постоянной температуре и неизменных составах участвующих фаз, находящихся в твердом состоянии, или по- лиморфное превращение, заключающееся в рас- паде при охлаждении равновесного твердого рас- твора на две стабильные фазы; характеризуется температурой эвтектоидного превращения, при которой все три фазы находятся в равновесии; полностью обратимо при нагреве.
БОРОСИЛИЦИРОВА-
НИЕ
— ХТО, заключающаяся в совместном или после- довательном насыщении поверхности металла бо- ром и кремнием.
БОРОХРОМИРОВАНИЕ— ХТО, заключающаяся в совместном насыщении металла бором и хромом.
ВАННА— Расплавленная среда. Открытая емкость для жидкой среды.
В. для термической обра-
Ботки
— Ванна с раствором или расплавом солей, ме- таллов и т.п., в которой поддерживается постоян- ная температура и осуществляется изотермическая обработка металлов и сплавов.
cоляная В.— Расплав солей для изотермической обработки изделий.
ВОЗВРАТ— Частичное восстановление совершенства кри- сталлической структуры и свойств деформирован- ных металлов или сплавов при их нагреве ниже температуры рекристаллизации.
ЗАКАЛКА— Термическая обработка с нагревом до темпера- тур, превышающих температуру фазовых превра- щений, с выдержкой и с последующим охлажде- нием металла или сплава со скоростью, превы- шающей критическую; обеспечивает получение неравновесной структуры.
З. в водных растворах— Закалка с охлаждением в водных растворах со- лей, кислот и щелочей, обеспечивающих интенси- фикацию процесса; охлаждающая способность среды зависит от состава, концентрации и темпе- ратуры растворов.
З. в двух средах— Закалка с охлаждением в двух средах (напр. через воду в масло), при которой для уменьшения закалочных напряжений используют замедленное охлаждение стали в области мартенситного пре- вращения.
изотермическая З.— Закалка, при которой для уменьшения закалоч-
ных напряжений осуществляют изотермическую
выдержку метастабильного аустенита, обеспечи-
вающую получение бейнита.
индукционная З. — Поверхностная закалка с нагревом в индукторе токами высокой частоты.
З. в масле— Закалка с охлаждением в минеральных маслах, обеспечивающая равномерное охлаждение изде- лия в широком интервале температур.
неполная З.— Закалка доэвтектоидной стали с нагревом до температур межкритического интервала Ас1 – Ас3, не обеспечивающая полного превращения в ау- стенит; приводит к формированию феррито- мартенситной структуры.
объемная З.— Закалка, при которой изделие нагревают до за-
данной температуры по всему объему.
З. с обработкой холодом— Закалка, сопровождаемая охлаждением до тем- пературы ниже комнатной, обеспечивающим пе- ревод остаточного аустенита в мартенсит.
поверхностная З.— Закалка, при которой только поверхностный слой изделия нагревают до заданной температуры.
полная З.— Закалка доэвтектоидной стали с нагревом выше критической температуры Ас3, обеспечивающая полный переход в аустенитное состояние; после- дующее охлаждение приводит к образованию в основном мартенситной структуры.
З. с полиморфным пре-
ИНТЕРВАЛ межкритиче-
Ский
НАСЛЕДСТВЕННО- МЕЛКОЗЕРНИСТАЯ СТАЛЬ
— Сталь, при нагреве которой в аустенитной об- ласти до температуры 1000 °С ее зерно практиче- ски не растет.
ОБРАБОТКА
Высокотемпературная термомеханическая О. (ВТМО)
— ТМО в условиях стабильности высокотемпера- турной фазы с последующим охлаждением со ско- ростью выше критической; заключительная опе- рация – отпуск или старение.
Низкотемпературная тер- момеханическая О. (НТМО)
— ТМО в условиях метастабильности высокотем- пературной фазы с последующим охлаждением со скоростью выше (или равной) критической; за- ключительная операция – отпуск или старение.
Механико-термическая О. (МТО)
— Деформирование изделия после полного цикла термической обработки с небольшой степенью деформации (0,3 – 10 %) при одновременном или последующем нагреве до температур ниже темпе- ратуры рекристаллизации.
Предварительная термо-
Механическая О. (ПТМО)
— ТМО с предварительным холодным деформи- рованием, за которым следует полный цикл тер- мической обработки (закалка и отпуск).
Пересыщенный твердый
УПРОЧНЕНИЕ ТЕРМИ-
ЧЕСКОЕ
— Упрочнение, достигаемое одним способом тер- мической обработки или совокупностью несколь- ких операций термической обработки.
ЦИНКОВАНИЕ— Нанесение цинкового покрытия на поверхность металлического изделия. ХТО с насыщением по- верх-ности стальных изделий цинком при
300 – 550 °C.
Легированные стали и сплавы. Цветные металлы и сплавы на их основе
ЖАРОПРОЧНОСТЬ— Способность материала сохранять необходи- мую длительную прочность при высоких темпе- ратурах.
ПРОКАЛИВАЕМОСТЬ— Способность стали воспринимать закалку на определенную глубину.
СТАЛЬ
быстрорежущая С.— Высоколегированная инструментальная сталь, обладающая красностойкостью и содер- жащая до 18 % ванадия, до 6 % молибдена, до 9
% кобальта и др. элементы.
высококачественная С.— Сталь с низким содержанием вредных при- месей (обычно фосфора не более 0,025 % и серы не более 0,025%), обладающая повышенными механическими свойствами.
высоколегированная С.— Легированная сталь, в которой сумма леги-
рующих элементов составляет более 10 %.
инструментальная С.— Сталь, применяемая для обработки материа-
лов резанием или давлением, а также для изго- товления измерительного инструмента; облада- ет высокой твердостью, прочностью, износо- стойкостью.
коррозионностойкая С.— Сталь мартенситного, ферритного, аустенит- ного и промежуточных структурных классов, содержащая 11 – 30 % хрома, в которой могут также присутствовать др. элементы; обладает антикоррозионными свойствами в различных агрессивных средах.
cреднелегированная С.— Легированная сталь, в которой сумма леги-
рующих элементов составляет от 2,5 до 10,0 %.
ледебуритная С.— Высоколегированная сталь, в структуре ко- торой после нормализации присутствует ледебу- рит.
жаростойкая С.— Конструкционная высоколегированная сталь,
обладающая жаростойкостью.
низколегированная С.— Легированная сталь, в которой сумма леги-
рующих элементов не превышает 2,5 %.
пружинная С.— Машиностроительная сталь, содержащая
0,6 – 1,2 % углерода, до 3 % кремния, до 1 % хрома, до 1 % марганца, а также др. элементы; обладает высокими значениями релаксационной стойкости, пределов упругости и выносливости.
подшипниковая С.— Легированная сталь, содержащая 07 – 1,2 % углерода, а также хром, марганец, кремний; об- ладает высоким сопротивлением контактным нагрузкам и высокой износостойкостью (напри- мер сталь марки ШХ15).
особовысококачественная С.— Сталь с содержанием вредных примесей не более: фосфора 0,025 % и серы 0,015 % (в конце марки стали стоит буква “Ш”).
рельсовая С.— Углеродистая сталь, содержащая до 0,82 % углерода; используется для изготовления рель- сов.
СПЛАВ ТВЕРДЫЙ СПЕ-
ЧЕННЫЙ
— Сплавы на основе карбидов тугоплавких ме- таллов (вольфрама, титана, тантала) с пластич- ной металлической связкой (кобальт, никель, молибден), обладающие высокой твердостью и
износостойкостью.
двухкарбидный Т.C.— Сплавы на основе карбидов вольфрама и ти- тана со связкой – кобальтом (например сплав Т15К6).. Применяют для изготовления режуще- го инструмента для обработки материалов со “сливной” стружкой (например стали).
трехкарбидные Т. C.— Cплавы, содержащие карбиды вольфрама, титана, тантала со связкой – кобальтом. Приме- няют для тяжелых условий резания.
однокарбидный Т. C.— Сплавы на основе карбидов вольфрама со связкой – кобальтом (например сплав марки ВК-8), применяют для изготовления режущего
инструмента для обработки материалов с хруп-
кой стружкой (например – чугуна).
ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ— Способность материалов сохранять служеб- ные свойства при нагреве до рабочих темпера- тур.
ХЛАДНОЛОМКОСТЬ— Охрупчивание материала при понижении температуры.
легирующий ЭЛЕМЕНТ— Специально вводимый в сплав элемент, обеспечивающий улучшение структуры, свойств и прокаливаемости.
Однорофазная двухкомпо-
Нентная Л.
Сплавы на основе АЛЮМИ-
НИЯ
— Латунь, содержащая до 39 процентов цинка.
— Различают литейные и деформируемые алю- миниевые сплавы. Деформируемые сплавы алюминия подразделяют на термически неуп- рочняемые и термически упрочняемые.
Неметаллические материалы и выбор материала для конкретного назначения
КАУЧУК СИНТЕТИЧЕ-
ОЗОННОЕ СТАРЕНИЕ РЕ-
ЗИНЫ
— На стойкость к радиации влияет природа каучука, ингредиентов, защитных добавок, сре- да. Устойчивы к радиации – НК, СКИ-3, СКЭП.
ПЛАСТМАССА— Композиционный материал, представляю- щий собой металлические листы с полимерным покрытием
простые П.— Полимеры без добавок.
сложные П.— Смеси полимеров с различными добавками (на- полнителями, стабилизаторами, пластификатора- ми и т.д.).
Наполнители— Наполнители добавляют в пластмассы для повышения механических свойств. Могут ис- пользоваться порошки – древесная мука, сажа, слюда, тальк; волокна – хлопчатобумажные, стеклянные, асбестовые, полимерные; листы – бумага, ткань, древесный шпон.
термореактивные П.— Термореактивные пластмассы (реактопла- сты), переработка которых в изделия сопрово- ждается необратимой химической реакцией. Получают на основе эпоксидных, полиэфирных и др. полимеров.
термопластичные П.— Пластические массы, способные размягчать- ся при нагревании и затвердевать при охлажде- нии. Могут подвергаться повторной переработ- ке.
ПОЛИМЕР— От греческого “состоящий из многих частей”
– высокомолекулярные соединения.
ПОЛИЭТИЛЕН— Твердый продукт полимеризации этилена.
Плотность 913 – 978 кг/м2 плавится при 102 –
137 °С. Сочетает высокую прочность при рас-
тяжении с эластичностью.
РЕЗИНА— Резиной называется продукт специальной обработки (вулканизации) смеси каучука и се- ры с различными добавками. Основой резины служит каучук натуральный (НК) или синтети- ческий (СК). Для улучшения физико- механических свойств вводятся различные до- бавки.
СТАРЕНИЕ РЕЗИНЫ— В процессе эксплуатации резиновые изделия подвергаются световому, озонному, тепловому, радиационному, вакуумному старению.
СТЕКЛО НЕОРГАНИЧЕ-— Аморфный изотропный, твердый и хрупкий
СКОЕтермопластичный прозрачный материал, полу- чаемый в результате переохлаждения расплава различных стеклообразующих компонентов. По типу стеклообразующего компонента различа- ют стекло неорганическое силикатное, борат- ное, боросиликатное и т.п.
СТЕКЛО КВАРЦЕВОЕ— Наиболее чистое (практически однокомпо- нентное – SiO2) силикатное стекло, получаемое плавлением (выше 1770 °С) природного кри- сталлического кварца (горный хрусталь, жиль- ный кварц или чистый кварцевый песок).