рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении

Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении - раздел Машиностроение, Введение. Вопросы:...

Введение.

Вопросы:

1. Цели и задачи дисциплины «Материаловедение и технология материалов».

2. Связь дисциплины «Материаловедение и технология материалов» с другими дисциплинами.

3. Роль отечественных и зарубежных учёных в развитии материаловедения как науки.

1. Материаловедение и технология материалов – это комплексный учебный курс, обеспечивающий успешную подготовку техников – механиков.

Материаловедение – это наука, изучающая связь между структурой и свойствами, а также их изменения при внешнем воздействии.

Металловедение – это наука о строении и свойствах металлов и сплавов, об улучшении этих свойств путем изменения химического состава и посредством термического и других видов воздействий на эти материалы, о поведении металлов и сплавов в процессе обработки и при эксплуатации изделий, а также о рациональном использовании металлов и сплавов в народном хозяйстве.

Основные задачи курса:

1. Изучение основ металловедения и термической обработки.

2. Ознакомление с литейным производством; обработкой металлов давлением; сварочным производством; обработкой металлов резанием и металлорежущими станками.

3. Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении.

2. Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных учащимися на уроках «Физики» и «Химии» и в свою очередь дисциплина является базовой для изучения таких дисциплин специального цикла как «Тракторы и автомобили», «С/х машины», «Устройство автомобиля», «ТО и ремонт автомобиля».

3.Основоположником металловедения является знаменитый русский ученый Дмитрий Константинович Чернов (1839 – 1921 гг.). В 1868 году им было сделано замечательное открытие. Он установил, что при на­греве твердой стали до определенных температур, зависящих от ее состава, в ней происходят внутренние превращения, приводящие к изменению свойств. Таким образом, была показана связь между составом, строением и свойствами стали.

Открытие Д. К. Чернова получило всемирное признание. Пред­ставления Д. К. Чернова о температурах, при которых совершаются внутренние превращения, так называемых критических точках, легли в основу современного учения о термической обработке – самого распространенного способа изменения свойств металлов и сплавов.

Большую известность получили работы Д. К. Чернова по изуче­нию кристаллизации металлов и строению слитка, которые определили основные положения современной теории литья металлов и сплавов.

Открытию Д. К. Чернова предшествовали работы ряда отечествен­ных ученых и производственников, среди них в первую очередь следует отметить П. П. Аносова (1799 – 1851 гг.), который обратил внимание на то, что качество стали зависит не только от ее химического состава, но и от структуры. П. П. Аносов впервые в мировой практике приме­нил микроскоп для исследования травленой поверхности стали. Таким образом, он положил начало макро- и микроскопическим исследова­ниям металлов и сплавов — наиболее распространенным методам исследования структуры металлических материалов и в настоящее время. Он освоил производство клинковой, так называемой булатной, стали, которая по своим свойствам превосходила знаменитую сталь дамасских мастеров. Кроме того, П. П. Аносов занимался изучением влияния различных элементов на свойства стали, им был разработан принципиально новый метод газовой цементации стали.

В создании качественной стали большую роль сыграло открытие инженерами А. С. Лавровым и Н. В. Калакуцким неоднородности по составу и строению стальных слитков.

Развитию металловедения способствовало открытие в 1869г. периодического закона Д. И. Менделеева. Используя этот закон, металловеды получили возможность предвидеть свойства не только чистых металлов, но и сплавов металлов с металлами и неметаллами.

Велика заслуга А. А. Ржешотарского, создавшего оснащенную металлографическую лабораторию на Обуховском заводе в Петербурге и написавшего первое практическое руководство по металлографиче­скому анализу.

Становлению металловедения в XIX в. способствовали работы многих иностранных ученых: Ф. Осмонда и А. Портевена (Франция), Г. Таммана (Германия), Р. Аустена (Англия), Г. Хоу (США) и др.

Отечественные ученые внесли большой вклад в развитие различ­ных научных направлений в металловедении, в разработку новых методов исследования металлов и сплавов. Работы академика Н. С. Курнакова и его школы привели к установлению зависимости свойств спла­вов от их состава. Разработка теории термической обработки стали связана с именами профессоров С. С. Штейнберга (1872—1940 гг.), Н. А. Минкевича (1883 – 1942 гг.) и их учеников. Большой вклад в раз­витие теории фазовых превращений внесли крупные советские ученые Н. Т. Гудцов, С. Т. Конобеевский, А. А. Байков, Г. В. Курдюмов, И. Н. Богачов, В. Д. Садовский, А. А. Бочвар, И. И. Корнилов.

Успешное развитие новой технологии производства металличе­ских материалов связано с работами С. М. Воронова, С. Т. Кишкина, И. Н. Фридляндера.

 

Раздел 1. Производство черных и цветных металлов.

Тема 1. Производство чугуна.

Вопросы:

Исходные материалы и продукты доменной плавки.

Доменная печь, ее устройство и работа.

Продукты доменной плавки.

1.Железные руды: -красный железняк, или гематит Fе2О3; содержит в среднем 51…66 % Fе, а чистый… -бурый железняк – лимонит – кри­сталлогидрат оксида железа Fе2О3∙nН2О; содер­жит железа от 55 до 30 % и ниже. …

Тема 2. Конвентерный, мартеновский и электроплавильный способы получения стали

Вопросы:

Кислородно-конвертерный способ производства стали.

Производство стали в мартеновских печах.

Производство стали в электрических печах.

В производстве стали широко используют кислородно-конвертерные процессы. Стационарный конвертер (рис. 2) имеет два бандажа 4, каждый из которых… Вместимость кислородных конвертеров от 50 до 400 т. Сущность… верти­кальное положение, вво­дят фурму и начинаютРис.2

Электрододержатели

Тема 3. Способы внепечного рафинирования стали. Разливка стали.

Вопросы:

Внепечное рафинирование стали.

Разливка стали в изложницы.

Непрерывная разливка (в кристаллизатор).

1. Выплавленная в печи сталь выпускается в ковш и разливает­ся в изложницы или кристаллизатор, либо разливке предшеству­ет рафинирование стали.… В качестве основной схемы принято порционное вакуумирова­ние, при котором в…

Рис. 6

Применяют также способ вакуумирования в ковше, помещен­ном в вакуумную камеру, вакуумирование струи при разливке и т. д. Помимо вакуумирования, существуют способы рафинирования ста­ли синтетическими шлаками при продувке металла аргоном.

2. Разливка стали в изложницы.Существуют два способа разливки: в излож­ницы и в кристаллизатор на установках непрерывной разливки. Изложницы представляют чугунные или реже стальные фор­мы. Для облегчения выемки слитка их делают конусными. По­перечное сечение изложниц для слитков, идущих на прокатку, – квадратное (рис. 7, а) или прямоугольное, для слитков под ков­ку – многоугольное (рис.7, б) или круглое. Изложницы заполняют сталью сверху или снизу. Для получения многих мелких слитков применяют сифонную разливку (рис. 8) в из­ложницы с открытым дном, установленные на поддоне. При этом из ковша струю металла направляют в центральный литник, от которого металл по каналам подводится к изложницам и снизу плавно, без разбрызгивания их запол­няет, благодаря чему слитки получаются с от­носительно чистой поверхностью.

Заполнение сверху производят в изложницу с глухим дном, поэтому слиток получается более плотным, чем при сифонной разливке, так как сталь поступает сверху и лучше «питает» слиток, но металл разбрызгивается и поверхность слит­ка получается более шероховатой.

Рис. 7 Рис. 8

Разливкой сверху получают преимущественно крупные слитки массой до 20 т для прокатки и в некоторых случаях массой до 300 т и более для специальных поковок.

Непрерывная разливка(в кристаллизатор). На рис. 9 при­ведена схема непрерывной разливки стали. Из ковша 2 через промежуточное разливочное устройство 1 сталь непрерывно по­ступает в кристаллизатор 3, охлаждаемый водой. В кристаллиза­торе формируется слиток – образуются его поверхности. Наибо­лее рациональным является слиток прямоугольного профиля раз­мерами от 150x500 до 200x600 мм. Затвердевающий слиток непрерывно вытягивается из кристаллизатора вращающимися ро­ликами 5 со скоростью 0,5…1,5 м/мин. В зоне между кристалли­затором и роликами слиток непрерывно ох­лаждается мелко распыленной водой для ус­корения кристаллизации стали внутри слитка и уменьшения длины жидкой лунки 4. Раз­деление слитка на куски нужной длины про­изводят резкой струей кислорода, для чего ниже тянущих роликов 5 слиток сцепляется с тележкой газорезки 6, которая вместе с ним движется вниз. Отрезанные куски убирают на склад, либо помещают в печь, откуда они по­ступают для дальнейшей обработки прокат­кой или ковкой.

Для того чтобы начать разливку, в кристал­лизатор вставляют как временное дно сталь­ной брус-затравку, на котором кристаллизуется сталь.

Рассмотренная схема вертикальной непре­рывной разливки обеспечивает оптимальные условия кристаллизации, однако она требует большой высоты установки. Поэтому приме­няют также установки с изгибом слитка или с изогнутым (радиальным) кристаллизатором, на которых внутренняя жидкая, часть слитка затвердевает на перегибе и в горизонтальном положении.

Непрерывная разливка имеет ряд преиму­ществ. Она позволяет получать заготовки срав­нительно небольшого сечения, поэтому со­кращается время их получения и обработки и устраняется необходимость многих трудоем­ких операций с применением дорогостоящего оборудования (например, разливки стали по изложницам, про­катки на блюмингах или на слябингах и др.).

Кроме того, при непрерывной разливке отходы стали из-за отсутствия усадочных дефектов составляют всего 2-3 % вместо 15-25 % при разливке в изложницы.

Рис.9

Тема 4. Краткие сведения о производстве цветных металлов.

Вопросы:

Производство меди. Исходные материалы. Получение медных штейнов. Рафинирование меди.

Производство алюминия. Исходные материалы. Производство глинозема. Электролитическое производство алюминия. Рафинирование алюминия.

Производство титана. Титановые руды. Схемы получения титана.

Производство магния. Магниевые руды. Понятие об электролитическом способе получения магния.

1. Медь – металл красновато – розового цвета, плотностью 8940 кг/м3, с температурой плавления 1083°С. Она обладает высокой электропроводностью,… Из самородков выплавляют примерно 5% меди. Мед­ные руды содержат небольшое…

Раздел 2. Основы металловедения.

Тема 5. Строение и свойства металлов.

Вопросы:

Классификация металлов.

2. Кристаллическое строение металлов. Типы кристаллических решёток.

Аллотропические превращения в металлах.

Процесс кристаллизации.

Термические кривые нагрева и охлаждения металлов.

Понятие о свойствах металлов.

Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, высокую температуру плавления, относитель­но высокую твердость и во многих случаях… Цветные металлы имеют красную, желтую, белую окраску; обладают большой… К черным металлам относят железо и его сплавы, к цветным – все остальные металлы и их сплавы.

Тема 6. Механические свойства металлов, методы их испытаний

Вопросы:

Механические свойства металлов, основные определения.

Определение механических свойств при испытании на растяжение. Анализ диаграммы растяжения.

3. Определение твёрдости методами Бринелля и Роквелла (см. ЛР№1).

Методы исследования микро- и макроструктуры металлов и сплавов, контроля качества изделий.

Прочность – это способность материала сопротивляться деформациям и раз­рушению под действием внеш­них сил. Твердостью называется способность металла или сплава сопротивляться внедрению… Упругость – свойство материала восстанавливать свою форму после прекращения действия внешних сил, вызвавших…

Рис. 15 Образцы для испытания на растяжение Рис.16 Диаграмма растяжения

а – плоский образец; б – цилиндрический образец стального образца

Определяют пластичность материала, характеризуемую относительным удлинением б (%) и относительным сужением ψ (%) площади поперечного се­чения.

Относительное удлинение определяется по формуле:

 

 

где l1 – длина образца после разрыва; lо – длина образца до испы­тания.

Относительное сужение определяется по формуле:

 

где F1 – площадь сечения образца в месте разрыва.

3.Определение твёрдости методами Бринелля и Роквелла (см. ЛР№1).

Тема 7. Методы исследования микро- и макроструктуры металлов и сплавов, контроля качества изделий.

Вопросы:

Макроанализ.

Микроанализ.

Рентгеноструктурный анализ.

Методы контроля качества изделий.

2.Микроанализ. Шлиф для микроанализа приготовляют так же, как и для макроанализа, однако после шлифования его полируют до зеркального блеска. По шлифу с помощью металлографического микроскопа выявляют микроструктуру;… Для более глубокого изучения структуры применяют электронный микроскоп, в котором используют электронные лучи и…

Рис.17 Рис.18

Для исследования материалов применяют ультразвуковые коле­бания частотой от 2 до 10 МГц. При такой частоте колебания рас­пространяются в материале подобно лучам, почти не рассеиваясь по сторонам. Ими можно «просвечивать» материалы на глубину свыше 1 м. Ультразвук отражается на поверхности раздела разно­родных сред. Поэтому ультразвук не проходит через трещины, раковины, включения, образуя акустическую тень а (рис. 18).

Для этого пользуются пьезоэлектри­ческими излучателями и приемниками.

Тема 8. Основы теории сплавов. Диаграммы состояния двойных сплавов

Вопросы:

Понятие о сплаве, компоненте, фазе, системе.

2. Структурные составляющие при кристаллизации сплавов: твердые растворы, химические соединения, механические смеси.

Диаграммы состояния двойных сплавов. Критические точки и линии.

Компонент – это химически индивидуальное вещество (т.е. компонентами являются химические элементы и химические соединения). Фазы – это физически однородные части сплава, от­деленные поверхностью… Системой называют совокупность веществ в твёрдом, жидком и газообразном состояниях. Системы бывают простые и сложные.…

Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.

Вопросы:

1.Диаграмма состояния системы «железо-цементит» в упрощенном виде.

Характерные точки и линии диаграммы «железо-цементит».

Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.

Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны.

Система Fе – С (стабильная) показана пунктирными линиями и характеризует сплавы, в которых углерод на­ходится в свободном состоянии (графит). При изучении превращений, происходящих в сталях, и белых чугунах, пользуются… Точка А соответствует температуре плавления (за­твердевания) чистого железа (1539 °С), точка D – темпе­ратуре…

Тема 10. Основы теории термической обработки. Диаграмма изотермического превращения аустенита.

Вопросы:

Превращения при нагревании стали.

Диаграмма изотермического превращения аустенита.

Структуры, получаемые при различных скоростях охлаждения.

Доэвтектоидные стали в интервале температур от Ас1 до Ас3 (участок GSP, см. рис.21) имеют структуру феррит + аустенит с переменной концентрацией… В точке Ас3, лежащей на линии GS, фазовая пере­кристаллизация заканчивается,… Эвтектоидная сталь со структурой перлита при пере­ходе через критическую точку Ас1 претерпевает эвтектоидное…

Тема 11. Термическая обработка. Отжиг и нормализация стали.

Вопросы:

Термическая обработка. Классификация видов термической обработки.

Отжиг. Виды отжига.

Нормализация.

1. Термической обработкой называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов, находящихся в твердом состоя­нии, для… Термической обработке подвергают детали и инстру­менты для повышения… Отжиг – нагрев стали до заданной температуры, вы­держка и медленное охлаждение (вместе с печью) для: получения…

Тема 12. Закалка и отпуск углеродистой стали.

Вопросы:

Сущность процесса закалки.

Температура нагрева углеродистых сталей под закалку.

Закалочные среды и прокаливаемость.

Способы закалки сталей.

Отпуск. Виды отпуска.

В результате закалки углеродистых и большинства специальных конструкционных сталей их твердость и механические свойства значительно возрастают.… Изменение свойств стали при закалке связано с об­разованием неравновесных… Скорость охлаждения, при которой в структуре ста­ли фиксируется образование чистого мартенсита, назы­вают критической…

Тема 13. Особенности термической обработки легированных сталей и чугунов.

Дефекты и брак при термической обработке

Вопросы:

Особенности термической обработки легированных сталей и чугунов.

Дефекты и брак при термической обработке.

1. Низколегированные стали при закалке охлаждают в воде, так же как и углеродистые. Увели­чение содержания легирующих элементов в стали вызы­вает… Прокаливаемость легированных сталей зависит от присутствия легирующих… Отпуск требует продолжительной выдержки при бо­лее высоких температурах, поскольку легирование за­медляет процессы…

Тема 14. Цементация и азотирование.

Вопросы:

1. Химико-термическая обработка, её сущность.

2. Цементация твердым карбюризато­ром.

Газовая цементация.

Термическая обработка после цементации.

Азотирование.

1. Целью химико-термической обработки является получение по­верхностного слоя стальных изделий, обладающего повышенными твердостью,… Эти элементы диффундируют в поверхностный слой лучше, когда они выделяются в… Цементацией называется поглощение углерода поверхностным слоем заготовки, который после закалки стано­вится твердым; в…

Тема 15. Цианирование и диффузионная металлизация.

Вопросы:

1. Жидкостное цианирование.

Газовое цианирование.

1. Цианирование.Цианирование – насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом; оно бывает жидкостным и газовым. Жидкостное цианирование производится в ваннах с расплавами цианистых солей… Низкотемпературное (550…600°С) цианирование применяют, главным образом, для инструментов из быстрорежу­щей стали с…

Тема 16. Влияние постоянных примесей на свойства углеродистых сталей.

Вопросы:

Структура и свойства медленно охлажденной стали.

Влияние примесей на свойства углеродистой стали.

Структура и свойства медленно охлажденной стали.Рассмот­рим сначала эвтектоидную сталь. Выше точки а (рис. 23) сплав находится в жидком состоянии.… Для ознакомления с охлажде­нием доэвтектоидной стали возьмем, например, сталь… для кратко­сти обозначают А3 (в условиях нагрева Ас3, в условиях охлажде­ния Аr3). Точка d1 показывает, что при…

Рис. 24

В точке е1 выпадение кристаллов феррита заканчивается и происходит распадение оставшегося аустенита в смесь феррита и цемен­тита – перлит. Темпера­туру превращения сплавов по линии PSK (эвтектоидное превращение) обозначают А1.

Рис. 25

Ниже линии Аr1 происходит выделение цементита из феррита, этот цементит называют третичным. С выделением третичного цементита массовое содержание углерода в феррите постепенно понижается от 0,02 % при 723°С до 0,006 % при 0°С. Таким об­разом, в структуру доэвтектоидной стали, содержащей более 0,02 % С, после медленного охлаждения входят перлит и феррит, а при со­держании меньше 0,02 % С – феррит и цементит третичный.

На рис. 24, б приведена микроструктура стали с массовым содержанием С 0,3 % (х500).

При охлаждении заэвтектоидной стали, например стали с 1,2 % С (см. рис. 23), при температуре, отвечающей точке с2, начинается вторичная кристаллизация цементита из аустени­та. Температуру превращения по линии SE обозначают Асm. Ко­личество углерода в аустените между точками с2 и е2 непрерывно уменьшается, так как кристаллы цементита содержат 6,67 % С. В точке е происходит эвтектоидное превращение аустенита. Та­ким образом, в структуру заэвтектоидной стали после медленно­го охлаждения входят перлит и цементит вторичный (избыточный). На рис. 24, в приведена схема микроструктуры заэвтектоидной стали (х500). Здесь цементит образует тонкую сетку игл на фоне перлита. Избыточный цементит в структуре стали никогда не занимает больших участков, и заэвтектоидная сталь состоит в основном из перлита.

Свойства стали зависят от ее состава и структуры. Феррит – фаза мягкая и пластичная; цементит, наоборот, придает стали твер­дость и хрупкость; перлит содержит 1/8 цементита и поэтому име­ет повышенные прочность и твердость по сравнению с ферритом.

На рис. 25 приведены кривые изменения механических свойств стали в зависимости от массового содержания углерода.

2. Влияние примесей на свойства углеродистой стали.Кроме углерода в углеродистой стали всегда присутствуют кремний, марганец, сера и фосфор, которые оказывают различное влияние на свойства стали.

Кремний и марганец в указанных пределах существенного влияния на свойства стали не оказывают. С повы­шением их массового содержания (кремния выше 0,8 %, марган­ца – 1,0 %) наблюдается увеличение твердости и прочности ста­ли. Однако такая сталь уже считается легированной.

Сера является вредной примесью, она не растворяется в же­лезе, как другие примеси, а образует с ним химическое соединение FeS (сернистое железо). Сернистое железо с железом образует эвтек­тику FeS–Fe с температурой плавления 985°С. При затвердева­нии стали эта эвтектика располагается в виде легкоплавких обо­лочек вокруг зерен. Наличие таких оболочек является причиной красноломкости (хрупкости при красном калении) стали с повы­шенным массовым содержанием серы при горячей обработке: оболочки расплавляются, в результате чего между зернами теряет­ся связь и образуются трещины. Кроме того, сера понижает плас­тичность и прочность стали, сопротивление истиранию и коррози­онную стойкость.

Фосфор придает стали хладноломкость (хрупкость при обыч­ной и пониженной температуре). Это объясняется тем, что фосфор вызывает сильную внутрикристаллическую ликвацию, так как его присутствие увеличивает интервал температуры между началом и окончанием затвердевания – точками ликвидуса и солидуса; в ре­зультате образуется крупнозернистая структура металла.

Однако в так называемых автоматных сталях, содержащих до 0,3 % С, допускается массовое содержание фосфо­ра до 0,15 % и серы до 0,2 %.

Тема 17. Классификация и маркировка углеродистых сталей.

Вопросы:

Классификация углеродистых сталей.

Углеродистые стали обыкновенного качества.

Углеродистые качественные конструкционные стали.

Углеродистые инструментальные стали.

По назначению стали делят на конструкционные и инструментальные. В конструкционных сталях разли­чают строительные (преимущественно… 2. Углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-71). Они подразделяются… А – с гарантированными механическими свойствами;

Тема 18. Легированные стали, их классификация и маркировка.

Вопросы:

Общие сведения о легированных сталях. Условное обозначение легирующих элементов.

Легирование сталей, их классификация и маркировка.

Легирование чугунов, их маркировка и область применения.

Легированные стали обозначают по буквенно-цифровой системе; леги­рующие элементы – буквами: никель – Н, хром – X, вольфрам – В, ванадий – Ф,… 2. Классификация легированных сталей.Леги­рованные стали классифицируют по… По назначению легированные стали делят на три группы.

Тема 19. Легированные конструкционные стали, их область применения.

Вопросы:

Низколегированные стали.

Улучшаемые стали.

Цементируемые стали.

Из низколегированных сталей получают листовой, широкополос­ный прокат, сортовой и фасонный прокат, арматуру гладкого и периодического профиля,… Для конструкции зданий и сооружений, работающих в особо тяжелых условиях… Низколегированные стали широко применяют в авто-, тракторо-, судостроении и т. д.

Тема 20. Легированные инструментальные стали.

Вопросы:

Стали для изготовления штампов и измерительного инструмента.

2. Низколегированная сталь для режущего ин­струмента.

Быстрорежущие стали.

Для ударно-штамповочного инструмента, нагруженных штампов, деформирующих металл в холодном состо­янии, применяют высоколегированную хромовую сталь,… Для тяжелонагруженных штампов, деформирующих металл в горячем состоянии,… Для изготовления измерительно­го инструмента высокого класса точно­сти (калибров, измери­тельных плиток, микро­метров)…

Тема 21. Легированные специальные стали

Вопросы:

Шарикоподшипниковые стали.

Высокопрочные и износоустойчивые стали.

Коррозионно-стойкие стали.

Жаростойкие и жаропрочные стали.

Прочие стали и сплавы с особыми свойствами.

Для изготовления крупных подшипников используют цементи­руемые и цианируемые стали марок 20Х2Н4–Ш, 20Х3Г2Ф, 18ХГТ. Для подшипников, работающих в… 2. Высокопрочные и износоустойчивые стали.Высокопрочны­ми называют стали с… Мартенситостареющими сталями называют высоколегированные безуглеродистые (С < 0,03 %) сплавы желе­за с массовым…

Общие сведения о металлокерамических твердых сплавах.

Группы металлокерамических твердых сплавов, их маркировка и область применения.

Получение металлокерамических твердых сплавов.

Металлокерамические твердые сплавы очень тверды (82…92 HRA) и способны сохранять режущую способность до температур 1000… 1100°С. Металлокерамические твердые сплавы пред­ставляют собой композиции, состоящие… Наибольшее практическое применение для производ­ства металлокерамических твердых сплавов имеют кар­биды WС, ТiС и ТаС.…

Тема 23. Минералокерамика и сверхтвердые инструментальные материалы.

Вопросы:

Минералокерамика.

Сверхтвердые инструментальные материалы.

Минералокерамика допускает высокие скорости резания до 300 – 400 м/мин, весьма дешевая, но недостаточно прочна и совершенно не выдерживает ударных… Минералокерамика ЦМ-332, известная в промышленности как корундовый микролит,… Преимуществом минералокерамики является высокая износоустойчивость до температуры 1000 °С и недефицитность исходного…

Тема 24. Чугуны.

Вопросы:

Белые чугуны, маркировка и область применения.

Серые чугуны, их свойства, маркировка и область применения.

Высокопрочные чугуны, их свойства, маркировка и область применения.

Ковкие чугуны, их свойства, маркировка и область применения.

Ограниченное применение имеют отбеленные чугу­ны – отливки из серого чугуна со слоем белого чугуна в виде твердой корки на поверхности. Из них… 2. Серый чугун. В серых чугунах углерод в значитель­ной степени или полностью… В зависимости от распада цементита различают ферритный, феррито-перлитный и перлитный серые чугуны. Серый чугун…

Тема 26. Медь. Сплавы на медной основе, их маркировка и область применения.

Вопросы:

1. Медь, её свойства и область применения.

Латуни, их свойства, маркировка и область применения.

Бронзы, их свойства, маркировка и область применения.

1. Медь обладает высокой электропроводно­стью, пластичностью, коррозионной устойчивостью и спо­собна с другими металлами образовывать ряд сплавов. … Для технических целей большое значение имеет чи­стота меди, так как самое… Медь хорошо сопротивляется коррозии в обычных атмосферных условиях, в пресной и морской воде и дру­гих агрессивных…

Тема 27. Алюминий. Алюминиевые сплавы, их маркировка и область применения.

Вопросы:

Алюминий, его свойства и область применения.

Литейные алюминиевые сплавы.

Деформируемые алюминиевые сплавы.

Спеченные алюминиевые сплавы.

Алюминий широко применяют для электротехниче­ских целей, изготовления трубопроводов, цистерн для молока, посуды и т. д. Как конструкционный материал… По степени чистоты ГОСТ 11069–74 предусмат­ривает алюминий особой чистоты А999… Технический алюминий изготавливают в виде листов, профилей, прутков, проволоки и других полуфабрикатов, маркируют АД и…

Тема 28. Магниевые и титановые сплавы, их маркировка и область применения.

Вопросы:

Магний и его сплавы.

Титан и его сплавы.

Наибольшее применение из литейных получили спла­вы марок МЛ5 и МЛ6. Сплав МЛ5, в котором сочета­ются механические и литейные свойства, применяется… Деформируемый сплав МА1 обладает высокой пла­стичностью, коррозионной… 2. Титан и его сплавы. Они обладают ценными физико-механическими свойствами: относительно высокой удель­ной…

Тема 29. Антифрикционные сплавы, их маркировка и область применения

Вопросы:

Общие сведения об антифрикционных сплавах.

Антифрикционные бронзы и чугуны.

Оловянные и свинцовые баббиты.

1. Антифрикционные,илиподшипниковые сплавы применяют для изготовления подшипников. Они должны удовлетворять ряду требований, из которых ос­новные:… Высокая пластичность основной массы сплава долж­на обеспечивать его хорошую… К сплавам для подшипников трения скольжения от­носятся антифрикционные бронзы, чугуны, оловянные исвинцовые баббиты,…

Тема 30. Коррозия металлов и методы борьбы с ней.

Вопросы:

Классификация видов коррозии металлов.

Характеристика видов коррозии металлов.

Методы борьбы с коррозией металлов.

Классификация видов коррозии металлов: 1. По виду коррозионного процесса: -электрохимическая (действие на металл электролита);

Рис.26

2. Электрохимической коррозией называют процесс самопроизволь­ного взаимодействия металла с жидкостью – электролитом, в ходе которого последовательно протекает окисление металла и восста­новление окислительного компонента; окислительный компонент при этом не входит в состав продукта коррозии (например, Fе + 2Н2О = Fе(ОН)2 + 2Н+ + 2е).

Химической коррозией называют процесс самопроизвольного взаи­модействия металла с окислительным компонентом коррозионной среды, не зависящий от электродного потенциала металла. В чистом виде химическая коррозия наблюдается, например, при горячей обработке металлов (продуктом является окалина), на деталях топок и котлов, тепловых двигателей, танкеров, газо - и нефтепроводов и пр.

Атмосферная коррозия совмещает особенности химической и электрохимической коррозии.

3. На практике применяются следующие способы защиты металли­ческих изделий от коррозии; металлические и неметаллические по­крытия, ингибиторы коррозии, электрохимическая защита.

Металлические покрытия бывают анодные и катодные. Анод­ные покрытия – покрытие железа цинком. Анодное покрытие защищает основной металл готовых изделий электрохимически. Катодные покрытия производят металлами, электродным потенциал которых в данном электролите выше потенциала основного металла. Катодные покрытия создают механическую защиту основ­ного металла. Металлические покрытия наносят гальваническим, термодиффу­зионным, горячим способами, а также напылением, плакированном, припеканием.

Неметаллические покрытия –к ним относятся по­крытия лаками, красками, смазкой, эмалями, а также резиной и эбонитом (гуммирование).

Ингибиторы коррозии – это соединения, которые вводят в небольших количествах в агрессивную среду для предотвращения или уменьшения скорости коррозии. Их используют для защиты металлоконструкций буровых скважин, трубопроводов, теплообменных аппаратов, химического оборудо­вания.

Химическая защита – это создание на поверхности изделий защитных неметаллических пленок за счет окисления поверхностного слоя металла. Сам процесс называют оксидированием, а на железе и стали – воронением. Для воронения сталей заготовки погружают в растворы азотнокислых солей при температуре 140 °С. Применяют для алю­миния, магния и их сплавов для защиты изделий от воздуха и осадков.

Электрохимическая защита разделяется на протекторную и ка­тодную.

Сущность протекторной защиты: вблизи поверхности, подлежащей защите, уста­навливают протекторы из металла, имеющего в данном электролите меньший электродный потенциал, чем потенциал основного металла. Протектор будет анодом, а основной металл – катодом. Протектор будет постепенно разрушаться, защищая тем самым основной металл (подводные части судна).

Катодную защиту применяют для подземных металлических соору­жений (трубопроводов, кабелей и т. д.), которые присоединяются к отрицательному полюсу источника постоянного тока; положи­тельный полюс заземлен.

 

Раздел 3. Неметаллические конструкционные материалы

Тема 31. Высокомолекулярные соединения (полимеры), применяемые в

Машиностроении

Вопросы:

Синтетические и природные полимеры.

Полимеризация и поликонденсация полимеров.

Синтетические полимеры.Примером синтезируемого низко­молекулярного вещества может служить этилен С2Н4 (СН2 = СН2). В результате полимеризации… Мономерные звенья соединены химическими связями в цепи того или иного… Степень полимеризации (число мономерных звеньев в молеку­ле) составляет величину от нескольких тысяч до нескольких…

Тема 32. Пластические массы, их состав, свойства. Получение изделий из пластмасс.

Вопросы:

Общие сведения о пластмассах.

2. Виды пластмасс: термореактивные и термопластичные.

Способы получения изделий из пластмасс и их применение.

Некоторые пластики, обладающие низким коэффи­циентом трения, пригодны для изготовления подшипни­ков скольжения, другие же, обладающие фрикцион­ными… Пластмассы представляют собой сложные компози­ции. Смола в них является… Искусственные смолы разделяют на термопластич­ные и термореактивные. Термопластичные смолы и пла­стики, изготовленные…

Тема 33. Резиновые материалы, их состав и область применения.

Вопросы:

Общие сведения о резине.

Виды резин.

Применение резиновых изделий.

Основные свойства резины: Эластичность, вибростойкость, повышенная химическая стойкость, газо- и… Резиновые смеси составляют на основе каучука, массовое содержание которого в различных изделиях колеблется от 5 до 95…

Тема 34. Древесные материалы.

Вопросы:

Строение древесины, ее физические и механические свойства.

Материалы из древесины.

Применение древесины в сельхозпроизводстве.

Преимущества древесины: малый удельный вес; высокая удельная прочность; способность поглощать удары вследствие упругости; простота обработки;… Рис.29. Разрез ствола дере­ва

Тема 35. Лакокрасочные и клеевые материалы.

Вопросы:

Состав и классификация лакокрасочных покрытий.

Последовательность и способы нанесения лакокрасочных покрытий.

Состав и классификация клеевых материалов.

Основные типы клеевых материалов и их применение.

Лакокрасочные покрытия предназначены для защиты металлических деталей и изделий от коррозионного раз­рушения, изоляции деталей электромашин, для… Лакокрасочные материалы состоят из нескольких ис­ходных продуктов:… По составу лакокрасочные материалы подразделяют на лаки, эмали, грунты, шпатлевки.

Тема 36. Прокладочные и фрикционные материалы

Вопросы:

Прокладочные материалы.

Фрикционные материалы.

Техническую кожу применяют для изготовления ман­жет и уплотнительных прокладок для насосов, компрес­соров, прессов. Она хорошо сохраняется в среде… Фибру прокладочную (марки ФТ) получают из специ­альной бумаги (типа… Войлок изготовляют уплотнением шерсти. Он имеет высокие теплоизоляционные свойства. Технический вой­лок применяют для…

Раздел 4. Порошковая металлургия. Прогрессивные материалы в машиностроении

Тема 37. Порошковая металлургия. Производство изделий из металлических порошков.

Вопросы:

Общие сведения о порошковой металлургии.

Классификация и применение порошковых материалов.

Применение порошковых сплавов в ремонтном производстве

Порошковая металлургия позволяет получать гото­вые изделия, которые обычными методами литья и об­работки давлением получены быть не могут либо… Методы производства металлических порошков раз­деляют на две группы:… 2. Порошковые материалы из железа, углеро­дистой, легированной и нержавеющей сталей, бронзы, латуни, меди и других…

Тема 38. Напыленные покрытия

Вопросы:

Способ получения напыленных покрытий.

Преимущества напыленных покрытий.

Механическая обработка напыленных покрытий.

Плазменное напыление находит широкое применение в тех отраслях машиностроения, где необходимо нанесением различных стойких сплавов защитить детали… Напыление производят порошком или проволокой. Металлизацию проволокой… В качестве плазмообразующих газов применяют аргон, азот, аммиак, гелий и смеси аргона с водородом и другими газами,…

Композиционные материалы, их состав.

Дисперсно-упрочненные композитные материалы на алюминиевой основе.

Композиционные материалы состоят из матрицы и армирующего компонента. Компонент, непрерывный в объеме композиционного материала, называется матрицей… По вещественной природе матрицы подразделяются на: • полимерные;

Тема 40. Волокнистые композиты, их состав, свойства и область применения

Вопросы:

Карбоволокниты.

Бороволокниты.

Органоволокниты.

1. Карбоволокниты (углепласты) представляют собой ком­позиции, состоящие из полимерного связуюшего (матрицы) и уп­рочнителей в виде углеродных… Высокая энергия связи С–С углеродных волокон позволяет им сохранять прочность… Связующими служат синтетические полимеры (полимерные карбоволокниты); синтетические полимеры, подвергнутые пиро­лизу…

Тема 41. Аморфные металлы. Сплавы с эффектом памяти

Вопросы:

Аморфные сплавы.

Магнитно-мягкие аморфные сплавы.

Сплавы с эффектом памяти.

Рис. 30. Схема получения аморф­ных сплавов с помощью быстрого охлаждения из… а – разливка на диск; б – разливка между двумя дисками; 1 – индуктор; 2 – расплав; 3 – тигель; 4 – диск; 5 – лента…

Тема 42. Техническая керамика

Вопросы:

Общие сведения о технической керамике.

2. Керамика на основе чистых оксидов.

Бескислородная керамика.

1. Керамика – неорганический материал, получаемый из отформованных минеральных масс в процессе высокотемператур­ного обжига. В результате обжига… Техническая керамика включает искусственно синтезирован­ные керамические… Кристаллическая фаза представляет собой определенные хи­мические соединения или твердые растворы. Эта фаза составляет…

Раздел 5. Литейное производство

Тема 43. Общие положения о литейном производстве

Вопросы:

Сущность и назначение литейного производства. Модельный комплект, его назначение и состав.

Требования к стержневым и формовочным смесям, их состав.

Основные сведения об изготовлении литейной формы.

Модельный комплект –это комплект формовочных приспособлений, необходимый для образования при формовке рабочей полости литейной формы. В его состав… Литейная модель (рис. 31, а) – приспособление для получения в литейной форме… Стержне­вой ящик – приспособ­ление, имеющее рабочую полость для получения в ней стержня нужных размеров и очертаний…

Раздел 6. Обработка металлов давлением

Тема 44. Основы теории обработки металлов давлением

Вопросы:

Сущность обработки давлением. Пластическая деформация металлов.

Явления возврата и рекристаллизации.

Нагрев и нагревательные устройства.

Прокатка, ее виды. Понятие о прокатном производстве.

Обработка давлением – прогрессивный, экономичный и высокопроизводительный способ металлообработки, развивающийся в направлении максимального… Все процессы обработки металлов давлением основаны на использовании… Для пластической деформации металла необходимо напряжение, которое больше предела его упругости σуп и меньше…

Раздел 7. Сварочное производство

Тема 45. Общие сведения о сварке

Вопросы:

Сущность процесса сварки. Виды сварки и сварных соединений.

Металлургические процессы при сварке, сварочные напряжения и деформации, причины их появления и методы предупреждения.

Физическая сущность процесса сварки заключается в сближении соединяемых поверхностей на расстояние, в пределах которого начинают действовать силы… К термическому классу (сварке плавлением) относятся следующие виды сварки:… 2. Металлургические процессы при сварке отличаются следующими особенностями: малым объемом расплав­ленного металла…

– Конец работы –

Используемые теги: ознакомление, способами, получения, составом, свойствами, еталлических, конструкционных, материалов, меняемых, машиностроении0.143

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет УПИ... ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ...

Материалы; Руководство к тесту, бланк регистрации результатов (таблица 3), стимульный материал в виде картинок.
На сайте allrefs.net читайте: Материалы; Руководство к тесту, бланк регистрации результатов (таблица 3), стимульный материал в виде картинок....

ПО ДИСЦИПЛИНЕ ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ... РАЗДЕЛ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ... Все материалы по химической основе делятся на две основные группы металлические и неметаллические К металлическим...

Материаловедение и технология конструкционных материалов
Их разделяют на стали общего назначения и качественную сталь. В зависимости от способа раскисления с уменьшением содержания кислорода сталь… Кипящая сталь обладает высокой пластичностью.Она более хладноломка и способна к старению, хуже сваривается, чем…

Материаловедение и технология конструкционных материалов
Благодаря применению комплексных химических добавок, включающих суперпластификатор, могут быть получены без увеличения расхода цемента… Применение таких смесей взамен стандартных виброуплотняемых малоподвижных… К литым самоуплотняющимся бетонным смесям относятся смеси, не имеющие внешних признаков расслоения, подвижность…

Свойства конструкционных материалов: стали и стекла
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования... Северо Западный государственный заочный технический университет...

1 Методы лазерной размерной обработки хрупких неметаллических материалов
На сайте allrefs.net читайте: 1 Методы лазерной размерной обработки хрупких неметаллических материалов...

ТВЕРДЫЕ ОТТИСКНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. ЭЛАСТИЧЕСКИЕ ОТТИСКНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
I ТВЕРДЫЕ ОТТИСКНЫЕ МАТЕРИАЛЫ стр... Гипс... Дентол Репин...

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... образования... Омский государственный институт сервиса...

И технология конструкционных материалов
На сайте allrefs.net читайте: И технология конструкционных материалов.

0.047
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Состав – структура – свойства цветных металлов и сплавов, полимерных материалов Белорусский государственный... технологический университет... Состав структура свойства цветных металлов и сплавов полимерных материалов...
  • Состав строительных материалов Растворы состоят из смеси одного или двух вяжущих материалов, заполнителей, добавок, пигментов и воды. Затвердевая, растворы превращаются в твердую… Растворы, применяемые в штукатурных работах, бывают различной подвижности, что… Удобоукладываемость – свойство раствора легко наноситься и распределяться по поверхности, хорошо заполняя при этом…
  • Характеристика основных материалов, применяемых в строительстве По этому признаку все материалы и изделия строительной керамики подразделяют на следующие группы и виды: • стеновые материалы &#61485; эта… Производство строительного стекла (рис. 1) состоит из следующих основных… Подготовка составляющих материалов заключается в сушке и очистке песка от посторонних примесей, дроблении и сушке…
  • Получение и состав меда Примечательно, что по пчелам можно точно судить об изменениях, происходящих в окружающей среде.Неблагоприятная экологическая обстановка негативно… Пчелы – удивительные создания.И.В. Сластенский в книге «Пчелы: мед и другие… Соты состоят из шестигранных восковых ячеек. В них пчелы выводят потомство, складывают и хранят свои кормовые запасы –…
  • Определение механических свойств конструкционных материалов путем испытания их на растяжение СОДЕРЖАНИЕ... Введение и методические рекомендации Лабораторная работа Определение механических...