Типы решеток

1. Кристаллическое строение металлов. Металлы-кристаллич. тела,в основе строения-правильный порядок, образ. кристаллы. Металлическая кристал. решетка образована +q-ионами металла, между которыми свободно и беспорядочно движ.ē.

Типы решеток:

1.Кубическая объемноцентрированная

2.Кубическая гранецентрированная

3.Плотноупакованная гексагональная

Кристаллизация металлов.

температуре. У некоторых металлов(титан,железо,олово) проис- ходит перекристаллизация. 3. Методы исследования:

P-величина нагрузки

диаграмма истин. напряж. σ-напряжение δ-относит.удлин. σпц –предел пропорциональности σуп-предел упругости

Доменный процесс.

1.Восстановление элементов шихты. В роли восстановителя- углерод из кокса.

Fe₂O₃ Fe₃O₄ FeO Fe;

SiO Si; MnO или Mn₂O₃ MnO;

P₂O₅ P

Шлакование элементов примеси.

Науглероженное железо плавится при температуре 1130–1150° С и стекает в виде капель чугуна в горн и накапливается на лещади. По мере скопления чугуна и шлака в горне чугун выпускают через чугунную летку, а шлак – через шлаковые летки

16.Продукты доменной печи:

1.СИПО-белый чугун для сталей

2.Шлак-шлакоблоки и дороги

3.Доменный газ(идет в качестве топлива, т.к. содержит CO)

Сущность процесса передела чугуна в сталь.

Сталь отлич. от чугуна меньшим содержанием углерода(<2,14%)

Элементы примесей окисляются за счет кислорода дутья, а также под действием оксидов железа, входящих в состав руды и металлолома(скрап)

Производство стали в конверторах

Вместимость:25-30т Время продува:15-20 мин. Преимущества: устройство конвертера весьма несложно, процесс получения стали протекает быстро

Производство стали в мартеновских печах.

     

Серые чугуны.

Весь углерод содерж. в составе тверд. растворов. и графитах. Чаще встреч. чугуны у которых. углерод входит в состав цементита и в виде графита.

Серый чугун делится на: серый, высокопрочный, ковкий.

Отжиг стали.

Отжиг заключается в нагреве стали до определенной температуры(727⁰и выше ), выдержке ее при этой температуре и затем медленном охлаждении в остывающей печи.

Путем отжига крупнозернистая структура превращается в мелкозернистую, снижается твердость и улучшается обрабатываемость изделий. Такая сталь обладает лучшими механическими свойствами, чем сталь крупнозернистая.

Виды отжигов:

Отжиг первого рода

а.Гомогенизационный(нагрев до 1100-1200⁰С

8-15ч. иохлаждают 80-100 часов для

выравнивания хим. неоднородности)

б.Рекристаллизационный(нагрев до 400-

450⁰для устранения наклепов)

в. Отжиг, уменьш. напряжения(нагрев до 200-

700⁰ и охлаждение)

Отжиг второго рода

а. Полный отжиг(нагрев доэвтетойдной стали

до750⁰С для создания мелкозернистости)

б.Неполный отжиг(нагрев эвтектойдной и

заэвтектойдной стали до 740-780⁰С для

повышения твердости)

в.Изометрический(образование феррито-

перлитной структуры)

Закалка стали.

Целью закалки является придание стали наибольшей твердости. Результаты закалки зависят от химического состава стали, продолжительности и температуры… Виды закалок: 1.Закалка в одном охладителе

Ударная вязкость металлов

характеризует его способность сопротивляться хрупкому разрушению. Испытание проводят на образцах с надрезами определенной формы и размеров. Образец устанавливают на опорах копра надрезом в сторону, противоположную удару ножа маятника, который поднимают на определенную высоту и отпускают.Характеристикой вязкости является удельная работа разрушения:

Основные понятия теории сплавов

Сплав-мех. смесь компонентов.

Компонент-элемент или хим. соединение элементов, вход. в состав сплава.

Фаза-однородная часть сплава, огранич. от другой поверхностью раздела.

Система-Совокупность фаз при опред. условиях.

Исходные материалы для чугуна.

1. Железные руды(красный железняк Fe2O3, бурый железняк nFe2O3*mH2O, магнитный железнякFe3O4, шпатовый железнякFeCO3)

2. Топливо(кокс C)

3.Флюсы(известняк CaCO3)

Доменная печь.

Назначение:выплавка чугуна и ферросплавов из железорудистого сырья.

Части печи: колошник, шахта, распар, заплечники, горн, лещадь, основание, воздухонагреватели и газоочистители.

 

Получение стали в электропечах.

Время:1-3 часа.Вместительность:200 т. Преимущества:возможность легирования Недостатки:большое потребление энергии

Непрерывная разливка.

23. Дефекты слитков:   1-промежут.округлые газовые пузыри

Отпуск стали.

Отпуском называется процесс термической обработки-нагрев закаленной стали не выше 727⁰С для превращения неравновесной структуры в равновесную.

Виды отпуска:

1.Низкий отпуск(нагрев до 250⁰С для получения мартенсита отпуска и частичного снятия внутр. напряжения)

2.Средний отпуск(350-450⁰С для получения тростита отпуска

3.Высокий отпуск(нагрев 500-680⁰С для получения сорбита отпуска)

Термомеханическая обработка.

Преимуществом термомеханической обработки является то, что при существенном увеличении прочности характеристики пластичности снижаются… Виды: 1.Высокотемпературная. Сущность высокотемпературной термомеханической обработки заключается в нагреве стали до…

Дефекты термической обработки.

а.Окисление.При взаимодействии с печными газами. Поверхность стали под окалиной получается неровной. б.Обезуглероживание т. е. выгорание углерода с поверхности деталей, происходит… в.ПерегревПри нагреве стали длительных выдержках в ней происходит быстрый рост зерен. В перегретой стали при закалке…

Дифузионное насыщение металлами.

целью получения высокой жаростойкости. Детали помещают в ящик с порошком алюминия или расплавленный алюминий, и дойдя… фудирует со сталью.

Влияние на сталь примесей.

Углерод. При увеличении содержания углерода до 1,2% возрастают прочность, твердость, хладноломкость, предел текучести, величина электрического

 

Углеродистые конструк. стали кач-ные.

Сталь маркируют двузначными числами, которые обозначают содержание углерода в сотых долях процента. По степени раскисления сталь подразделяют на… Качественные стали находят многостороннее применение в технике, так как в…

Инструментальные углеродные стали.

Маркир. буквой У и цифрой, обознач. содержа-ние углерода в 10-х долях. Также ставится буква А в конце, если сталь высококач. 41. Легированные стали- стали, которая кроме обычных примесей содержит… Легирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения.

Спеченные твердые стали.

1.Вольфрамокобальтовые-группа ВК(ВК2, ВК8) Исп. для обраб. чугуна, цв. мет. и сплавов. 2.Вольфрамотитанокобальтовые - группа ТК (Т5К10,Т30К4)-режущие инструменты.

Стали и сплавы с особыми свойствами.

Нержавеющие стали(1X13, 2X13, 3X13 и др.)

Коррозией наз. разрушение металла вследствие хис. или электрохим. взаимодействия с внешней средой. Коррозия начинается с поверхности на границе… Нержавеющие стали исп. для изг. различ. сосудов и аппаратов в пищевой и хим.… 2.Магнитные стали-стали, примен. для изг. электромагнитов и постоянных магнитов.

Сплавы титана и их применение.

Сплавы делятся на 4 группы: α-сплавы(с гексагонально-плотноупакованой решеткой титана):ВТ-5, ВТ5-1

Классификация сталей.

По хим. составу:

1.Углеродистые(низко-,средне- и высокоуглеродистые)

2.Легированные(низко-,средне- и высоколегированные)

По способу производства:

1.Стали, изг. в конверторе

2.Стали, изг. в мартеновской печи

3.Стали, изг. в электропечи

По качеству:

1.Обыкновенного качества

2.Качественные

3.Высококачественные

4.Особо высококачественные

По структуре:

1.Перлитная 2.Мартенситная

3.Аустенитная 3.Ферритная

4.Карбидная 5.Бейнитная

По применению:

1.Конструкционные

2.Инструментальные

3.Стали с особыми свойствами (жаро-прочные, жаростойкие, кислотостойкие, износостойкие, обладающие магн. свойствами и др.)

Углеродистые стали обыч. кач-ва.

Подразд. на три группы: А, Б, В: А-гарант. мех. свойства сталей. Стали этой группы прим. для деталей, не… Б-гарант хим. состав сталей. Сталь группы Б прим. для деталей, которые проходят термообработку и горячую обработку…

Сплавы с высоким электросопротивлением.

(Х15Н60, Х20Н80, Х13Ю4и др)- сплавы для изг. электронагревателей, и для элементов сопротив. и реостатов.

Сплавы с задан. коэф. теплового расширения.

(36Н, 29НК, и др.)

-сплавы, примен. для деталей, треб. постоян. размеров.

Сплавы с задан. упругими св-вами

(40КХНМ, 42НХТЮ и др.)-сплавы, примен. для упругих чувствительных элементов, пружин и пружинных механизмов.

Производство меди.

С нагревом происходят реакции частичного восстановления высших окислов меди и железа, окисления серы и шлакообразования. Штейн и шлак нерастворимы… 2 этап. Конвертирование штейна.Переработку производят в цилиндрических… а. Перемешивание штейна воздухом

Этап. Рафинирование меди.

а. Огневое(загрузка и расплав. черновой меди

окисл. примесей удаление газов раскисл.

меди разливка), которое производят в отражат. печах. Из полученной меди делают аноды для электролиза.

б. Электролитич. В ванах с серной кислотой производят электролиз, где медь:

Cu Cu²⁺ - 2e и получ.катодная медь.

Медные сплавы.

Основными медными сплавами явл. латунь и бронза. Латунь- это сплав меди и цинк, который примен. в электроприборах, изг. проволоки, червяч. винтов, подшип. и др. Обознач. буквой Л, а цифры обознач % меди, дальше цифры через пунктир-% примесей.(Л80,ЛА77-2 и др.)

Бронза- это сплав меди с оловом, примен. в изг. литых и антифрикц. деталей. Обознач. Бр, далее-

буква добавки и процент.(БрОФ6,5-0,1,БрА5 идр.)

Производство алюминия.

Производство деталей из метал. порошков

1. Механические(материал измельчают без измен. хим. состава.) 2. Физико-химические(изм. хим. состав сырья или агрегатное состояние) Технологич. свойства порошков:

Гидростатическое прессование.

Металл. порошок заключают в эластичную резиновую или метал. оболочку и подверг.

всестороннему обжатию жидкостью.

Мундштучное прессование.

При мундштучном прессовании в шихту добав. 10% парафина, а форма изделия задается формой матрицы.

Прокатка метал. порошков.

5.Спекание-терм. операция, которую проводят для повышения прочности. Спекание производят в вакууме или в защитной среде в пламенных или электропечах… 52. Пластические массы- органические материалы, основой которых явл. синтетич.… Типы пластмасс: