Экзамен матвед редакт2

1. Металловедение – наука, изучающая состав, строение, свойства металлов и сплавов и закономерности их изменения в зависимости от внешних факторов (тепловых, механических, электрических, радиоактивных и химических). За последние годы достижения материаловедения обеспечили небывалый прогресс в разработке конструкционных и инструментальных материалов в различных областях техники. Исследования реальной структуры твердых тел показали принципиальную возможность получения кристаллических и некристаллических материалов с прочностью, приближающейся к теоретической, определяемой прочностью межатомных связей. Впервые существование связи между строением и ее свойствами было установлено П.П.Аносовым (1799-1851). Он изобрел микроскоп. Важнейшие положения научного металловедения были заложены русским металлургом Д.К.Черновым (1839-1921). Он в работе, опубликованной в 1868 г., показал, что в стали в твердом состоянии при ее нагреве (или охлаждении) до определенных температур (критических точек) происходят фазовые превращения, вызывающие значительные изменения свойств стали. Работы Чернова создали фундамент современного металловедения термической обработки. Большую роль в развитии металловедения сыграли работы Н.С.Курнакова, применившего для исследования металлов методы физико-химического анализа.

2. Особенности атомно-кристаллического строения. Твердое состояние характеризуется определенным закономерным расположением атомов в пространстве. Многократное повторение кристаллографических плоскостей в пространстве, расположенных || друг другу воспроизводит пространственную крист. решетку. Под элементарной ячейкой понимают наименьший комплекс атомов, который при своем многократном повторении в пространстве воспроизводит простр. кристал. решетку. Бывают: простая кубическая, объемно-центрированный куб (ОЦК) (Fe, W, молибден), гранецентрированный куб (ГЦК) кубическая (Al, Pb, Ni, Au, Ag, Pl), гексагональная плотноупакованная (ГПУ) (кобальт, кадмий), тетрагональная. Аллотропия – способность металла изменять свою кристаллическую решетку под действием температуры. Анизотропия – различие свойств в зависимости от направления испытания.
1) Период решётки – расстояние между атомами в узлах.
2) Координационное число – кол-во атомов, находящихся на наименьшем расстоянии от взятого тела.
3) Базис – кол-во атомов приходящихся на одну ячейку.
Чем больше период решётки и Координационное число, тем больше атомов находящихся в ячейке и это плотноупакованная решётка.
Металлы с ОЦК и ГЦК более твёрдые.

3. Крист. металлов. Кристаллизация – переход металла из жидкого состояния в твердое, образование кристаллической решетки. Температура Ts – равновесная (теоретическая) температура крист-ции. TФ – фактическая температура крист. Для перехода металла из жидкого в твердое состояние металл необходимо переохладить. n = Ts - TФ – степень переохлаждения. Процесс кристаллизации начинается с того, что в жидком металле появляются центры кристаллизации. Вокруг этих центров начинают расти кристаллы. Оба процесса происходят одновременно. 1) в начальный момент Vкр увеличивается, быстро увеличивается кол-во центров кристаллизации. 2) пока кристаллы окружены жидкостью, он имеет правильную форму. 3) взаимное столкновение кристаллов приводит к нарушению правильности формы. 4) кристалл – зерно. Параметры: число центров крист. и скорость роста кристаллов из этих центров. Изменение величины зерна в процессе кристаллизации без изменения скорости кристаллизации называется модифицированием. Вводятся вещества, tПЛ которых выше tпл основного металла, они называются модификаторы (готовые центры крист.). В процессе крист. происходят фазовые превращения. Фаза – однородная часть неоднородной системы, разделенная от других частей системы поверхностью раздела, при переходе через которую структура и св-ва вещества изменяются скачком.

4. Сплавы – Механические смеси. Сплавы – это сложные вещества, которые получаются в результате сплавления или спекания нескольких простых веществ. Вещества, которые входят в состав сплава, называются компонентами сплава. Механические смеси: Pb-Sb, Pb-Sn, Zn-Sn, Fe-C. Условие образования м. с.: компоненты должны быть взаимно растворимы в жидком состоянии, нерастворимы в твердом состоянии и не образовывать хим. соединения.
Если одно вещество А находится в избытке, то процесс кристаллизации состоит из двух стадий: кристаллизации А и кристаллизации мех смеси. Эвтектика – механическая смесь, состоящая из 2-х или более фаз, одновременно кристаллизующихся из жидкости. В сплавах-мех.смеси первым крист-ся компонент находящийся в избытке относительно эвтектоидной концентрации.

5. Методика построения двухкомпонентных диаграмм состояния. Диаграмма состояния дает представление о строении сплава и показывает изменение состояния сплава в зависимости от т-ры и концентрации компонентов. Строится по кривым охлаждения сплавов с различной концентрацией. Ликвидус – линия, выше которой сплав находится в жидком состоянии. Солидус – ниже неё – в твёрдом состоянии.

6. Сплавы – Твердые растворы. Если сохраняется взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии, то такие сплавы – называются твердыми растворами. Компоненты должны быть взаимно растворимы и в жидком, и в твердом состоянии, не образовывать хим. соединения. Твердые растворы замещения: при добавлении к компоненту А атомов В, В замещают атомы А в крист. решетке (в узлах). Компонент, кристаллическая решетка которого сохраняется, называется растворителем. Компонент, кристаллическая решётка решетка которого растворяется называется растворённым. Если размеры атома растворенного компонента больше размеров атомов растворителя, то период решётки увеличивается, если меньше – уменьшается. Период решётки – расстояние между атомами в узлах. Условия образования твердых растворов неограниченной растворимости: 1) компоненты должны иметь один тип крист. решетки; 2) малое различие атомов (размеров) растворителя и т.д.; 3) компоненты должны близко находиться друг от друга в табл. Менделеева (одинаковые строение валентных оболочек). Твердые растворы внедрения – всегда растворы ограниченной растворимости; тв. растворы внед. образуют элементы 1,2 периода табл. Менделеева. При внедрении атомы размещаются между атомами А. Период кр. решётки увеличивается.

7. Диаграмма состояния с неограниченной растворимостью.
В процессе крист. концентрация компонентов в жидкой фазе – по линии ликвидус, в твердой фазе – по линии солидус. Вначале крист. выделившиеся кристаллы обогащены более тугоплавким компонентом. В процессе крист. в результате диффузии происходит выравнивание компонентов твердой фазы и достигает “В”. Неоднородность химического состава в размере зерна носит название дендритной ликвации. В размере слитка – зональная ликвация(неоднородность хим. состава в размере слитка).




8. Диаграммы сплавов с ограниченной растворимостью и сплавов – химические соединение. 1) крист. решетка отличается от решеток элементов, образующих это соединение; 2) атомы расположены упорядоченно (каждый из атомов занимает свое место); 3) сохраняется простое кратное весовое соотношение элементов. 4) все хим. соединения имеют постоянную t плавления; 5) большое различие свойств хим. соединения от свойств элементов, образующих его; 6) хим. соединения имеют высокую твердость, но очень хрупкие.
13 EMBED Equation.DSMT4 1415 F – предыдущая растворимость B в А
13 EMBED Equation.DSMT4 1415 L – предыдущая растворимость А в В, AFCLB - солидус
Сплавы которые расположены левее и правее точек показывающих предельную растворимость кристаллизуются по типу тв. растворов неограниченной растворимости


Диаграмма сплавов хим. соединение.
Аbc –ликвидус, CdB – оба компонента кристаллизуются, аb- процесс кристаллизации избыточного компонента, bc – кристаллизуется хим. соединение. Kbf – солидус, ndm - солидус

9. Правило отрезков. Для определения концентрации фаз через заданную точку проводят линию точку до пересечения с линиями диаграммы. Проекции точек пересечения на ось концентрации показывает нам состав фаз. QЖ*ab=QТВ*ac, QЖ=aс/bс, QТВ=ab/bc. Для определения количественного соотношения фаз через точку проводят линии до пересечения с линиями диаграммы. Отрезки прямой между заданной точкой и точками, показывающими состав фаз, обратно пропорциональны количествам этих фаз.

10. Закон Курнакова. Между составом, структурой сплава и его свойствами существует определенная закономерность.







1 мех смеси
2 твёрдые растворы неграниченной растворимости
3 твёрдые растворы ограниченной раств.
4 хим соединения




















11. Мех. св-ва металлов. Механические свойства металлов определяются в различных случаях нагружения: 1) статическое испытание (очень медленно прикладывают); 2) динамическое испытание (с большой скоростью или ударом); 3) повторно-переменные (нагрузка изменяется по величине и знаку). К статическим испытаниям относится испытание на растяжение, сжатие, кручение, изгиб и определение твердости. Статические испытания позволяют определить упругие сво-ва металлов, сопротивление малым и большим пластич. деформациям, сопротивление разрушению, а также пластические характеристики. Твердость – это способность металла сопротивляться пластической деформации или сопротивляться внедрению (по Бриннелю HB и Рокуэллу HRC). Предел упругости – это напряжение, при котором остаточная деформация составляет некоторую величину, а именно 0.001, 0.003, 0.005% от первоначальной длины образца. Относительное удлинение и сужение при динамическом нагружении. Предел ползучести – это max длительно действующее напряжение при высокой температуре, которое вызывает остаточную деформацию в 1% за 100, 1000, 10 000, 100 000 часов. Предел выносливости – это способность металла сопротивляться усталости, выдерживать максимальное напряжение N раз.

12. Сплавы железа с углеродом. Полиморфизм железа. Точка Кюри – переход железа из ферромагнитного состояния в парамагнитное (выше 768° железо не магнит). Феррит – твердый раствор углерода в модификации
·-железа, имеет крист. решетку ОЦК и существует при температуре, равной или ниже 727°С. Максимальная растворимость углерода равна 0,02%. Аустенит – твердый раствор внедрения углерода в
·-железе, имеет крист. решетку ГЦК. Максимальная растворимость углерода равна 2,14%. Цементит – химическое соединение железа с углеродом – карбид железа Fe3C, содержит 6,67% углерода, имеет сложную крист. решетку, не испытывает аллотропических превращений.
13 Диаграма состояния железо – углеродистых сплавов.

ACDE – ликвидус и GSE – ликвидус. AECF и GPSK - солидус
Стали – сплавы железа с углеродом при содержании углерода до 2,14%
Чугуны – более 2,14%
Превичная кристаллизация начинается на линии AC, заканчивается на AE. На линии GS – вторичной кристаллизации выделяются кристаллы феррита из аустенита.

14. Углеродистые стали, хим состав классификация, маркировка. Углеродистая сталь – аллотропный по хим. составу сплав.
Классификация углеродистых сталей: 1). По способу выплавки: мартеновские, бессемеровские, конверторные. 2). По способу раскисления: спокойные (полное раскисление металла в печи, содержит мин. количество FeO (закиси), что обеспечивает спокойное застывание); кипящие (недостаточно раскислены, имеют большое количество закиси железа, которая реагирует с углеродом металла, образуя окись углерода СО); полуспокойные (промежуточного типа). 3). По качеству: обыкновенного качества – наиболее дешевые стали, меньше очищены от вредных примесей S и Р и качественные. Группа А – поставляются с гарантированными механическими свойствами без уточнения хим. состава. Чем больше цифра, тем больше предел прочности. Группа Б – поставляются с гарантированным составом (содержание углерода). Чем больше цифра, тем больше содержится углерода. Группа В – поставляются с гарантированным хим. составом и механическими свойствами. Мех. свойства соответствуют аналогичной стали группы А, а хим. состав – группы Б, качественные углеродистые стали – выплавляются мартеновским способом, высокие требования относительно хим. состава и шихты. Цифра показывает содержание углерода в сотых долях процента. У – инструментальная сталь. Содержание углерода в десятых долях процента. А – автоматные стали. Р = 0,08-0,15%. Цифра показывает содержание углерода в сотых долях процента. S – вызывает явление красноломкости – разрушение металла в красном состоянии. Повышает коррозию, ухудшает свариваемость, снижает пластичность и вязкость. Р – растворяется в феррите и повышает температуру перехода стали в хрупкое состояние. Повышает порог хладноломкости – разрушения металла при отрицательных температурах, способствует ликвации, снижает пластичность и вязкость.
Все примеси углеродистых сталей бывают: технологические(постоянные) – Mn, Si; случайные – Cr, Ni; скрытые – S, P, O2. Mn<0.8% – раскислитель, растворяется в феррите, повышает прочность, Si<0.5% - повышает пластичность и вязкость, S<0.05% - вызывает явление ломкости (разрушение в красном состоянии) повышает коррозию, ухудшает свариваемость, P<0.05% растворяется в феррите и повышает температуру перехода стали в хрупкое состояние.
15. Чугуны. Хим. состав, классификация и назначение серых чугунов.
Чугунами называют сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% углерода обладают очень хорошими литейными свойствами, высокой износостойкостью, и хорошёй обрабатываемостью резаньем. Они содержат те же примеси, что и сталь, но в большем количестве. В зависимости от состояния углерода в чугуне, различают:
1)Белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида
2) серые – С в свободном состоянии - пластинчатая или червеобразная форма графита;
3) высокопрочные - С в свободном состоянии - шаровидный графит;
4) ковкие – отжиг отливок из белого чугуна. С - хлопьевидный графит.
С - серый, В - высокопрочный, К - ковкий. А цифры обозначают порядковый номер сплава согласно ГОСТу 1585-79.
По строению мех. основы серые чугуны подразделяются на:
перлитный – перлит + включения графита 0,8% углерода в виде Fe3C, остальное графит.
феррито - перлитный – Ф + П + включения графита в виде Fe3C с <0,8% углерода
ферритный – Ф + включения графита, в Ф 0,02% углерода
Примеси: Si – 1.5-4% способствует повышению прочности, Mn – 1.25-4% задерживает образование графита, растворяется в феррите и повышает его прочность., S – 0.1-0.12% ухудшает жидкотекучесть, способствует образованию раковин, снижает мех. свойства, P – 0.4-0.5% улучшает жидкотекучесть, увеличивает твёрдость и износостойкость.


16. Влияние скорости охлаждения на процесс графитизации в серых чугунах. Серые чугуны на Ф., Ф-П, П. и П-Ц основе.
Выделение графита из жидкой фазы возможно только при очень медленном охлаждении, то есть степень переохлаждения 5’С. Ускоренное охлаждение частично или полностью подавляет процесс образования графита и способствует образованию цементита. Процесс графитизации – процесс образования графита.
Процесс выделения графита из жидкой фазы, а также распад первичного и эвтектического цементита на смесь А+Гр носит название первой стадии графитизации. Выделение вторичного графита из аустенита называется промежуточной стадией графитизации. Образование эвтектоидного графита а также распад эфтектического цементита на смесь Ф+Гр называется второй стадией графитизации.




















17. Ковкие и высокопрочные чугуны. Ковкий чугун – хлопьевидная форма графитовых включений. Получают из отливки белого чугуна в результате длительного отжига. Отливки ставя в ящик с песком, а затем вмести с ящиком в печь, где выдерживаются длительное время













1) 13 EMBED Equation.DSMT4 1415- ледебуритная эвтектика, первая стадия графитизации.
2) Вторая стадия идёт двумя путями: а) Ф+Г – медленное охлаждение, б) выдержка ниже эвтектоидной температуры, распад 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 с образованием Ф+Г.
3)стадия Ф+П+Г
Ковкий чугун используется для деталей не испытывающих вибрационные и ударные нагрузки.
Высокопрочный чугун – графит имеет форму шара, так как в жидкий чугун добавляют присадки магния 0,03-0,04%. Применяется для крышек, цилиндров в авто и тяжёлом машиностроении, в хим. и нефтепромышленности для насосов и вентилей работающих в коррозионных средах.

18. Основные положения термообработки. Целью является улучшение свойств металла путем изменения его структуры (строения). Структура металла определяет мех. свойства. Термообработка – воздействие температурой. Цель заключается в том, чтобы путем нагрева стали до определенных температур и последующего охлаждения вызвать желательное изменение структуры. Параметры: максимальная температура, до которой был нагрет металл, время, скорости нагревания и охлаждения. Температура, при нагреве до которой в стали происходят фазовые или структурные превращения, носит название критической точки или температуры. Ас1 – первая критическая точка. Ас2 = 768 – точка Кюри. Ас3 – вторая критическая точка. Точка Ас1 соответствует перлитно-аустенитному превращению. На диаграмме занимает положение линии PSK. Ее положение не зависит от содержания углерода в стали. Положение точки Ас3 зависит от содержания углерода в стали и соответствует линии GS.

В заэвтектических сталях точка АС3 соответствует концу растворения цементита вторичного в аустените, находящемся на линии SE. Положение точки АС3 зависит от содержания углерода в стали и соответствует линии GSE.


19. Превращение перлита в аустенит. Для превращения перлита в аустенит нужен небольшой перегрев, чтобы F > F . Известно 2 механизма аллотропного превращения: диффузионный (нормальный), бездиффузионный (мартенситный). Превращение П-Ау носит диффузионный характер. Состав Ау отличается от состава ферритно-цементитной смеси. Превращение П-Ау – процесс кристаллизационный. Этот процесс развивается и происходит в результате образования зародышей Ау и последующего их роста. Количество возникающих зародышей тем больше, чем больше содержание углерода в стали и чем дисперснее ферритно-цементитная смесь. Кристалл Ау растет за счет поглощения Ф и растворения Ц. Причем скорость роста Ау за счет Ф больше, чем за счет Ц. Образовавшийся Ау по составу неоднороден. Там, где был Ц углерода больше, чем там, где был Ф. Итак: 1). Образование зародыша Ау. 2). Рост зерна Ау за счет Ф и Ц. 3). Растворение цементита. 4). Гомогенизация цементита (равномерность состава Ау по всему объему). Превращение П-Ау зависит от температуры нагрева. Время превращения, начало и конец, определяется температурой нагрева. Чем выше эта температура, тем быстрее идет превращение. Это превращение происходит не при постоянной температуре, а в интервале температур.











20. Второе основное превращение в стали - Превращение аустенита в перлит.
Для превращения Ау-П необходимо переохлаждение, чтобы FАу > FП . Процесс распада аустенита в перлит – диффузионный (перераспределение углерода) и кристаллизационный. Его можно характеризовать двумя параметрами: скорость роста и число центров кристаллизации. Превращение Ау-П можно представить в виде кинетической кривой, которая показывает количество образовавшегося перлита во времени. Начальный период характеризуется малой скоростью превращения Ау-П. От 0 до а – инкубационный период, от а до b – время, необходимое для полного превращения Ау-П. Скорость распада Ау-П зависит от температуры, при которой происходит это превращение. Кривая начала превращения выражает время, когда превращения не наблюдалось, т.е. мы имеем переохлажденный Ау. Вторая кривая показывает время, необходимое для полного превращения Ау-П. 200° - температура бездиффузионного или мартенситного превращения. Это есть диаграмма изотермического распада аустенита (с – образные кривые). Чем круче наклон, тем выше скорость. Строение и свойства продуктов распада аустенита зависит от температуры, при которой происходит превращение. При высоких скоростях, при малых степенях переохлаждения – грубый перлит (крупное зерно) – 350-550С. Более низкие скоростя, температура 550-650С – сорбит(отличаются степенью дисперсности, среднее зерно). Троостит – 650-700С (отличаются степенью дисперсности, мелкое зерно). Минимальная скорость, при которой Ау переохлаждается до температур мартенситного превращения носит название критической скорости закалки.



21. Диаграмма превращения аустенита.

















Кривая начала превращения выражает время, когда превращения не наблюдалось, т.е. мы имеем переохлажденный Ау. Вторая кривая показывает время, необходимое для полного превращения Ау-П. 200° - температура бездиффузионного или мартенситного превращения. Это есть диаграмма изотермического распада аустенита (с – образные кривые). Чем круче наклон, тем выше скорость. Строение и свойства продуктов распада аустенита зависит от температуры, при которой происходит превращение. При высоких скоростях, при малых степенях переохлаждения – грубый перлит (крупное зерно) – 350-550С. Более низкие скоростя, температура 550-650С – сорбит(отличаются степенью дисперсности, среднее зерно). Троостит – 650-700С (отличаются степенью дисперсности, мелкое зерно). Минимальная скорость, при которой Ау переохлаждается до температур мартенситного превращения носит название критической скорости закалки.





22. Мартенситное превращение и его особенности.
13 EMBED Equation.DSMT4 1415(Ау-М). Если переохладить Ау до таких температур, когда гамма-решетка, несмотря на наличие растворенного в ней углерода, становится неустойчивой, но скорость диффузии углерода мала, то произойдет превращение, связанное с перестроением крист. решетки без выделения углерода. Пересыщенный твердый раствор углерода в модификации альфа-железа с такой же концентрацией углерода носит название мартенсита. с/а>1 – степень тетрагональности. Чем больше содержание С в стали, тем больше степень тетрагональности. Мартенситное превращение сопровождается увеличением удельного объема, в результате этого в закаленной стали возникают большие внутренние напряжения. Особенности мартенситного превращения: 1). Превращение протекает в определенном интервале температур, который ограничен верхними и нижними мартенситными точками М и М . 2). Превращение протекает за счет появления новых кристаллов мартенсита, а не роста ранее образовавшихся. 3). Превращение происходит при условии непрерывного снижения температуры. 4). Превращение протекает не до конца. При фактическом окончании превращения остается некоторое количество остаточного Ау. С повышением содержания углерода температуры Мнач и Мкон понижаются. А для сталей, в которых содержание углерода >0,5% находится в области отрицательных температур.



23. Четвёртое основное превращение - превращение мартенсита при отпуске.
Отпуск – термическая обработка заключается в нагреве закалённой стали ниже точки Ас1, выдержке при задонной температуре с последующим охлаждением в воде или на воздухе.
1). Превращение мартенсита в отпущенный мартенсит – гетерогенная смесь «альфа»-твердого раствора железа и необособившихся частиц карбида Fe2C.
2). Происходит превращение остаточного аустенита в отпущенный мартенсит (в результате диффузии углерода).
3). Нестабильный карбид превратился в стабильный (снятие внутренних напряжений и получение требуемых мех. свойств).
4). Происходит рост и укрупнение зерен феррита и цементита (коагуляция).

- тростит 350-550С
М – сорбит 550-650С
- перлит 650-700С
ещё цементит может быть в виде пластин.



При отпуске происходит несколько процессов. Основной распад мартенсита, состоящий в выделении углерода в виде карбидов. Кроме того, распадается остаточный аустенит, совершаются карбидное превращение и коагуляция карбидов, уменьшаются несовершенства кристаллического строения 13 EMBED Equation.3 1415-твердого раствора и остаточные напряжения.

24. Виды термообработки. Отжиг сталей. Существует несколько разновидностей отжига, из них для конструкционных сталей наибольшее применение находит перекристаллизационный отжиг, а для инструментальных сталей - сфероидизирующий отжиг. Характерный структурный дефект стальных отливок - крупнозернистость. При ускоренном охлаждении крупнозернистого аустенита создаются условия для образования видманштеттовой структуры. При ее образовании выполняется принцип размерного и структурного соответствия, в результате чего кристаллы доэвтектоидного феррита ориентированно прорастают относительно кристаллической решетки аустенита и имеют форму пластин.
Нормализация сталей. Нормализации, так же как и перекристаллизационному отжигу, чаще всего подвергают конструкционные стали после горячей обработки давлением и фасонного литья. Нормализация отличается от отжига в основном условиями охлаждения; после нагрева до температуры на 50-70 °С выше температуры Ас3 сталь охлаждают на спокойном воздухе. Нормализация - более экономичная термическая операция, чем отжиг, так как меньше времени затрачивается на охлаждение стали. Кроме того, нормализация, обеспечивая полную перекристаллизацию структуры, приводит к получению более высокой прочности стали, так как при ускорении охлаждения распад аустенита происходит при более низких температурах. После нормализации углеродистых и низколегированных сталей, так же как и после отжига, образуется ферритно-перлитная структура, однако имеются и существенные структурные отличия. При ускоренном охлаждении, характерном для нормализации, доэвтектоидный феррит при прохождении температурного интервала Аr3 – Аr1 выделяется на границах зерен аустенита; поэтому кристаллы феррита образуют сплошные или разорванные оболочки вокруг зерен аустенита ферритную сетку.
Закалка сталей. В большинстве случаев при закалке желательно получить структуру наивысшей твердости, т. е. мартенсит, при последующем отпуске которого можно понизить твердость и повысить пластичность стали. При равной твердости структуры, полученные
В зависимости от температуры нагрева закалку называют полной и неполной. При полной закалке сталь переводят в однофазное аустенитное состояние, т. е. нагревают выше критических температур. Доэвтектоидные стали, как правило, подвергают полной закалке, при этом оптимальной температурой нагрева является температура Ас3 + (30 50 С). Такая температура обеспечивает получение при нагреве мелкозернистого аустенита и, соответственно, после охлаждения - мелкокристаллического мартенсита. Недогрев до температуры Ас3, приводит к сохранению в структуре кристаллов доэвтектоидного феррита, что при некотором уменьшении прочности обеспечивает повышенную пластичность закаленной стали. /Заэвтектоидные стали подвергают неполной закалке. Оптимальная температура нагрева углеродистых и низколегированных сталей- температура Ас1 + (30-50°С). После закалки заэвтсктоидная сталь приобретает структуру, состоящую из мартенсита и цементита
Отпуск закаленных сталей. Нагрев закаленных сталей до температур, не превышающих А1, называют отпуском. В результате закалки чаще всего получают структуру мартенсита с некоторым количеством остаточного аустенита, иногда-структуру сорбита, тростита или бейнита. Рассмотрим изменения структуры мартенситно-аустенитной стали при отпуске.
При отпуске происходит несколько процессов. Основной распад мартенсита, состоящий в выделении углерода в виде карбидов. Кроме того, распадается остаточный аустенит, совершаются карбидное превращение и коагуляция карбидов, уменьшаются несовершенства кристаллического строения 13 EMBED Equation.3 1415-твердого раствора и остаточные напряжения.
Фазовые превращения при отпуске принято разделять на три превращения в зависимости от изменения удельного объема стали. Распад мартенсита и карбидное превращение вызывают уменьшение объема, а распад аустенита его увеличение.

25.Отжиг и его виды. Главная задача – подготовка стали к равновесному состоянию, избавиться от последствий пластической деформации. Виды
1. Полный отжиг (нагрев t > АС3 с охлаждением в печи) предусматривает фазовую перекристаллизацию для ферритно-перлитной составляющей (более мелкое зерно)
2. Неполный отжиг(t > АС1) – для фазовой перекристаллизации перлитной составляющей, для получения мелкого зерна перлита.
3. Низкий отжиг (t < АС1) – применяется для снятия внутренних напряжений после пластической деформации (прокатки, волочения).
4. Диффузионный отжиг или гомогенизация – температура 1000-1100С для выравнивания содержания углерода в стали (уменьшение ликвации) – после применяют полный отжиг ( для измельчения зерна Ф и П составляющей так как при высоких температурах зерно аустенита увеличивается).
1 – полный
2 – неполный
3 – низкий
4 – диффузионный








26.Нормализация сталей. Нормализации, так же как и перекристаллизационному отжигу, чаще всего подвергают конструкционные стали после горячей обработки давлением и фасонного литья. Нормализация отличается от отжига в основном условиями охлаждения; после нагрева до температуры на 50-70 °С выше температуры Ас3 сталь охлаждают на спокойном воздухе.
Нормализация - более экономичная термическая операция, чем отжиг, так как меньше времени затрачивается на охлаждение стали. Кроме того, нормализация, обеспечивая полную перекристаллизацию структуры, приводит к получению более высокой прочности стали, так как при ускорении охлаждения распад аустенита происходит при более низких температурах.
После нормализации углеродистых и низколегированных сталей, так же как и после отжига, образуется ферритно-перлитная структура, однако имеются и существенные структурные отличия. При ускоренном охлаждении, характерном для нормализации, конечные структыры:
доэвтектоидная сталь – сорбит+феррит
заэвтектоидная – сорбит+цементит
27.Закалка стали и условия полной закалки.
Закалкалка предполагает нагрев заэвтектической стали выше Ас1 на 30-50С, доэвтектической выше Ас3 выдержку при этих температурах и дальнейшее быстрое охлаждение в воде, масле, растворе солей или щелочей.
Закалка сталей. В большинстве случаев при закалке желательно получить структуру наивысшей твердости, т. е. мартенсит, при последующем отпуске которого можно понизить твердость и повысить пластичность стали. При равной твердости структуры, полученные
В зависимости от температуры нагрева закалку называют полной и неполной. При полной закалке сталь переводят в однофазное аустенитное состояние, т. е. нагревают выше критических температур.
Доэвтектоидные стали, как правило, подвергают полной закалке, при этом оптимальной температурой нагрева является температура Ас3 + (30 50 С). Такая температура обеспечивает получение при нагреве мелкозернистого аустенита и, соответственно, после охлаждения - мелкокристаллического мартенсита. Недогрев до температуры Ас3, приводит к сохранению в структуре кристаллов доэвтектоидного феррита, что при некотором уменьшении прочности обеспечивает повышенную пластичность закаленной стали. Заэвтектоидные стали подвергают неполной закалке. Оптимальная температура нагрева углеродистых и низколегированных сталей- температура Ас1 + (30-50°С).
После закалки заэвтсктоидная сталь приобретает структуру, состоящую из мартенсита и цементита вторичного или аустенит + цементит вторичный, соответственно увеличение твёрдости и износостойкости. При температуре выше Ас3 получается Ау или М + Ау

Закалки бывают в одном охладителе(для неответственных деталей из углеродистых и легированных сталей), прерывистая – сначало охлаждают быстро в воде, затем медленно на воздухе
ступеньчатая – быстро в воде, выдержка в жидкости, далее воздух.
изотермическая – изделие выдерживают в ванне, затем охлаждают.







28.Отпуск углеродистых сталей. Отпуск – это термообработка закаленной стали (мартенситные), заключающаяся в нагреве ниже АС1 с последующем охлаждением в воде или на воздухе. Низкий отпуск (150-200°) (Мзак-Мотп) несколько улучшает вязкость стали без заметного снижения твердости. Образовавшаяся структура называется отпущенным мартенситом (меньшая концентрация углерода). Частичное снижение внутренних остаточных напряжений, повышение ударной вязкости, что уменьшает склонность стали к хрупкому разрушению. Подвергают режущий и измерительный инструмент. При 250-350 ° происходит АУост – Мотп., что ведет к значительному снижению ударной вязкости – хрупкости.
Средний отпуск – (350-480-550°) . В результате этого отпуска структура закаленной стали будет представлять мелкодисперсную смесь феррита и цементита - троостита отпуска. Снятие внутренних напряжений, высокие пределы упругости и выносливости. Для деталей, работающих в режиме изменяющихся нагрузок: рессоры, пружины, штампы. Высокий отпуск (550-650°). В результате образуется смесь сорбита отпуска. Еще большее снижение твердости, существенное повышение предела прочности при растяжении, почти полное устранение всех внутренних напряжений. Подвергается большое количество наиболее нагруженных деталей машин, испытывающих знакопеременные и ударные нагрузки – валы, оси, зубчатые колеса, шатуны. Закалка + высокий отпуск = улучшении. (среднеуглеродистые стали).



29.Прокаливаемость сталей методы определения. Закаливаемость – способность стали к повышению твердости в результате закалки. Под прокаливаемостью - понимают глубину проникновения закаленной зоны, определяется критической скоростью охлаждения, зависящей от состава стали. Если действительная скорость охлаждения в сердцевине изделия превышать V3 , то изделие прокаливается насквозь. Если действительная скорость охлаждения в сердцевине изделия будет меньше критической скорости закалки V2, то изделие прокалится на некоторую глубину. Чем меньше кр. скорость закалки, тем больше глубина прокалки, поэтому все факторы, которые уменьшают V закалки и повышают устойчивость аустенита способствуют увеличению прокаливаемости. Величина V закалки неодинакова для различных сталей и зависит от устойчивости Ау. Чем > устойчивость переохлажденного Ау, тем правее сдвигаются «С»-образные кривые. На кр. скорость закалки влияет состав стали, т.е. количество углерода. Прокаливаемость в небольших сечениях (15-20 мм) можно определить по виду излома закаленных образцов. Часто прокаливаемость определяют по кривым распределения твердости. Для этого образец ломают или разрезают и по диаметру сечения определяют твердость.





30. Определение критических точек методом пробных закалок. Из стали 40 изготавливаются образцы диаметром 15-20 мм и высотой 15-20 мм. Затем образец нагревают ниже предлагаемой температуры Ас1 и измеряют его твердость. Таким же образом нагревают все последующие образцы до все более высокой температуры. Если температура нагрева стали 40 будет ниже Ас1, то твердость не повысится, т.к. не произойдет структурных изменений и структура будет Ф+П. При нагреве стали выше Ас1 получается структура Ф+Ау. В результате быстрого охлаждения сталь получает структуру Ф+М. Образование мартенсита повышает твердость. Повышение твердости будет продолжаться до тех пор, пока сталь не нагреют выше Ас3.
После измерения твердости всех образцов на твердомере Роквелла строят график зависимости твердости HRС от температуры нагрева под закалку (см. рис.6.2). По вертикали откладывают твердость закаленных образцов, а по горизонтали температуры нагрева под закалку. Полученная зависимость позволяет определить критические точки АС} и Ас3. Точке Ac1 соответствует температура, от которой начинает повышаться твердость закаленных образцов, а точке Асз температура, при которой достигается максимальная твердость после закалки.
31.Легированные стали, особенность химического состава, назначение, классификация, маркировка легирующих элементов.
Это стали в которые в определенном количестве, в определенной концентрации вводятся легирующие элементы для улучшения ее строения и свойств. Сплавы выше Х% легир. элементов, не имеющие превращений, носят название аустенитными.
Н-никель Х-хром К-кобальт М-молибден Г-марганец Д-медь P-бор С-кремний П-фосфор В-вольфрам Т-титан А-азот Ф-ванадий Ю-алюминий Б-ниобий Ц-цирконий. Особенности хим. состава. 1) легирующие элементы могут находиться в сталях в свободном состоянии в виде металлических включений ( Sb Cu Ag ). 2) В виде хим. соединений.
3) В виде оксидов и сульфидов AL2O3, TiO2, SiO2. 4)Легир. элементы могут растворяться в цементите и образовывать самостоятельные карбиды ( Me3C, MeC ).
Карбидообразующими являются все элементы расположенные левее Fe (Cr, V, Mo, Ti), все эти элементы растворяются в феррите.
5) все элементы, расположенные правее Fe растворяются в феррите, не образуя самостоятельных карбидов (Cu, Co, и др.)
Классификация:
По объёму весовому содержанию легирующих элементов: низколегированные(малоуглеродистые – легирующих эл. <4%), среднелегированные при различном содержании углерода, легирующих элементов 4-10%, высоколегированные – определяются дефицытом легирующего элемента и силой его воздействия на сталь.
По составу: Хромистые, хромоникелевые, кремнистые, высокохромистые.
По назначению: конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами.
Конструкционные подразделяются на строительные – до 0,3% углерода, до 4% легир. эл., применение – сооружение мостов, каркасов зданий; машиностроительные: а)цементируемые (углерода до 0,3%, легир. эл. до 5-6%), б)улучшаемые (углерода 0,5-0,6%, легир. эл. 8-10%), в)инструментальные (углерода 0,7-0,8%, легир. эл. 2-10-20%). Инструментальные подразделяются на стали для режущего инструмента, быстрорежущие, штамповые.
По равновесной структуре: 1) доэвтектоидные П+Ф, 2) эвтектоидные П, 3) заэвтектоидные П+спец. карбиды, 4) ледебуритного П+спец. карбиды.
Основная масса легированных конструкционных сталей имеет содержание фосфора менее 0,035%, серы менее 0,035%. Такие стали называют качественными. Высококачественные стали содержат вредных примесей гораздо меньше (серы менее 0,025%, фосфора менее 0,025%) и маркируются дополнительно буквой А, которая ставится в конце обозначения, например, сталь 30XГСА, 35ХН1М2ФА. Особо высококачественные стали выплавляются с содержанием серы менее 0,015%, фосфора менее 0,025% и обозначаются буквой Ш в конце маркировки, например 30X1CШ. Буква Ш присутствует также в маркировке подшипниковых сталей, но в этом случае она ставится в начале, например ШХ15, ШХ15СГ.
Цифра в начале указывает на содержание углерода в 0,01%, если цифра отсутствует то углерода чуть больше 1%, цифра после буквы указывает на содержание легируещего элемента в %, если цифра нет то легирующего элемента около 1%. Если в конце стоит буква А, то сталь имеет фосфор и серу (меньше 0,03%) – улучшенная. Если в переди стоит буква Р, то это быстрорежущая сталь.
32. Влияние легирующих элементов на основные параметры термической обработки стали и её структуру.
Влияние легирующих элементов на феррит: растворение легирующих элементов в феррите происходит в результате замещения атома железа атомами легирующих элементов; в процессе замещения атомов Fe, атомами легир. элементов в кр. решётке присходит изменение её параметров, что вызывает изменение свойств феррита: прочность повышается, пластичность понижается.
Влияние легир. элементов на твёрдость и вязкость.













Влияние лигир. эл. на распад аустенита: 1)элементы, которые не образуют карбидов вносят количественные изменения в изотермическ
·ий распад аустенита (ускорение или замедление). 2)карбидообразующие элементы вносят не только количественные, но и качественные изменения в кинетику изотермического распада аустенита. Большинство легир. эл. замедляют превращение аустенита в перлит и ускоряет превращение в бейнит(300-400С).
Влияние легир. эл. на мартенситное превращение: легир. эл. не влияют на кинетику мартенситного превращения, но оказывают влияние на его температуру, а значит на количество остаточного аустенита(Сo и Al повышают температуру начала превращения, поэтому уменьшается количество аустенита; Si не влияет; все остальные понижают температуру начала превращения, при этом количество аустенита увеличивается).
Влияние легир. эл. на превращения при отпуске: все легир. эл. замедляют распад мартенсита при отпуске, мартенсит сохраняет твёрдость до температуры примерно 200С, при высокой температуре следует ферритно-цементитная смесь; оказывают влияние на средний и высокий отпуск, если легирующий элемент не карбидообразующий, то карбид выделяется в виде Fe3C, если карбидообразующий – то до 400С выделяется Fe3C, при дальнейшем нагреве этот карбид превращается либо в легированный цементит, либо в специальный карбид. Процесс распада мартенсита задерживается карбидообразующими и некарбидообразующими элементами.
Бейнит – структура состоящая из альфа-твёрдого раствора, претерпевшего мартенситное превпащение и несколько пересыщенного углеродом и частицами карбидов. Верхний бейнит – перестый, нижний бейнит - игольчатый
33. Влияние легирующих элементов на полиморфное превращение железа
Все легирующие элементы, которые растворяются в Fe влияют на температурный интервал существования его аллотропических модификаций, то есть сдвигают точки Ас3 и Ас4 по температурной шкале. Если легирующие элементы повышают точку А4 и снижают А3, расширяя область существования гамма модификаций, то стали, легированные такими же элементами называются аустенитными, если легир. эл повышают А3 и понижают А4, сужая область существования гамма модификации и расширяя область существования альфа модификации, то стали легированные такими элементами называются ферритными, аустенитныеи ферритные стали не имеют превращений при нагреве и охлаждении.
Бейнит – структура состоящая из альфа-твёрдого раствора, претерпевшего мартенситное превпащение и несколько пересыщенного углеродом и частицами карбидов. Верхний бейнит – перестый, нижний бейнит - игольчатый














34. Классификация легированных сталей по структурам
Классификация легированных сталей по структурам полученным при охлаждении на воздухе: перлитный, аустенитный, мартенситный классы.
По структурам после охлаждения на воздухе:
1)перлитного класса (углерода до 0,1-1,5%, легир. эл. до 5-7%) кривая скорости охлаждения пересекает область перлитного распада, значит образуется Ф+Ц.



2) ко второму графику, мартенситного класса, (легир. эл. 7-15%), область перлитного распада сдвинута вправо, охлаждение на воздухе не приводит к превращениям мартенсита в перлитной области, аустенит переохлаждается до температуры мартенситного превращения, значит образуется мартенсит.




3) к третьему графику, аустенитный класс(легир. эл. до 20%) область перлитного превращения сдвинута вправо, точка мартенситного превращения находится в области отрицательных температур, поэтому аустенитное состояние.




35. Классификация легированных сталей в зависимости от содержания углерода и легирующих элементов в стали
По объёму весовому содержанию легирующих элементов: низколегированные(малоуглеродистые – легирующих эл. <4%), среднелегированные при различном содержании углерода, легирующих элементов 4-10%, высоколегированные – определяются дефицитом легирующего элемента и силой его воздействия на сталь.
По составу: Хромистые, хромоникелевые, кремнистые, высокохромистые.
По назначению: конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами.
Конструкционные подразделяются на:
1)строительные – до 0,3% углерода, до 4% легир. эл., применение – сооружение мостов, каркасов зданий, трубопроводов; основные требования: повышенная твёрдость, прочность при достаточной вязкости .
2)машиностроительные: а)цементируемые (углерода до 0,3%, легир. эл. до 5-6%); основные требования: после термообработки высокая твёрдость поверхностного слоя с плавным переходом к сердцевине. б)улучшаемые (углерода 0,5-0,6%, легир. эл. 8-10%) основные требования: высокая закалтваемость в сочетании с прокаливаемостью, большая прочность в сочетании с вязкостью.
3)инструментальные (углерода 0,7-0,8%, легир. эл. 2-10-20%) основные требования: высокая твёрдость при отсутствии хрупкости.
Инструментальные подразделяются на стали для режущего инструмента, быстрорежущие, меретельные, штамповые(для холодной – высокоуглеродистые, высоколегированные стали, углерода <1%; для горячей – углерода 0,4-0,6%, легирующих элементов до 10%).
По равновесной структуре: 1) доэвтектоидные П+Ф, 2) эвтектоидные П, 3) заэвтектоидные П+спец. карбиды, 4) ледебуритного П+спец. карбиды.
36. Особенности термической обработки инструментальных быстрорежущих сталей, маркировка
Быстрорежущая сталь, высоколегированная сталь, применяемая главным образом для изготовления режущего инструмента, работающего на скоростях, примерно в 35 раз больших, чем инструмент из углеродистой инструментальной стали. Возможность получения такой скорости резания обусловлена [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Б. с. Инструмент из Б. с. размягчается при нагреве выше 550600°С, в то время как из углеродистой инструментальной стали при 200 °С. Красностойкость стали обеспечивают легирующие элементы вольфрам (W), хром (Cr), ванадий (V), которые образуют карбиды высокой устойчивости. Для получения нужной структуры и свойств инструмент из Б. с. подвергается специальной термической обработке.
Для получения максимальной красностойкости закалку следует проводить при максимально возможной температуре 12401300°С, выдержка при закалке способствует переводу карбидов в раствор, охлаждение следует проводить в масле, чтобы не выделялись карбиды.
Отпуск можно проводить двумя способами: 1) трёхкратный отпуск при 560С в течении часа каждый, аустенит остаточный примерно 5%. 2)после закалки следует обработка холодом -80С, после этого отпуск при 560С в течении 1часа, при этом дополнительно образуется около 10-15% мартенсита.
Эвтетика придает быстрорежущей стали повышенную хрупкость и создает опасность выкрашивания режущей кромки инструмента при ударах в процессе резания. Для устранения хрупкости литую быстрорежущую сталь подвергают горячей обработке давлением (прокатке, ковке), в процессе которой крупные карбиды размельчаются и в виде мелких включений равномерно распределяются в металлической основе.







37.Методы поверхностного упрочнения.
1)Поверхностная закалка.2)Хим.-термическ. обработка (цементация, азотирование).Все эти виды применяются для получения большой твердости поверхностного слоя с сохранением вязкой сердцевины. Это обеспечивает высокую износостойкость и одновременно высокую динамич.прочность.
Поверхностная закалка. 1)нагрев в расплавленных металлах и солях, нагрев пламенем ацителен-кислородной или газовой горелки, 3)нагрев электротоком, индуцированным в поверхностном слое изделия.
ХТО это обработка, связанная с нагревом и одновременно насыщением поверхности др элементами, т.е. нагрев идёт в специальных средах и элемент этих сред вкрапываются в металл. Т.е. в основе ХТО лежит диффузионные процессы. Диффузия идёт тем полнее, чем выше темп на пов-ти сред, чем больше концентрация диф-го элемента, чем больше длительность пр-са, чем больше давление. Обычно длительность пр-ва достигает нескольких часов Т=600-1000. глубина слоя нанос-го э-та 0,1мм. Диф Эл-та могут обр-ть твёрдые р-ры, корбиды, нитриды, бориды.
1) Цементация – насыщение углеродом. Чем>С, тем твердее и прочнее сталь. Цем-я позволяет осущить в дальнейшем пов-ую закалку, производиться при 920-950гр. Газовая цементация в среде, сод-й окиси углерода в прир газе. Глубина цем-го слоя 1,2мм. Выдерживается 10-12ч.
2) Азотирование – насыщение азотом. Азот, диф-я в сталь, даёт нитриды железа, а они износостойкие, твёрдые, корозийностойкие. В среде азотсодержащей слой 0,3-0,5мм.
3) Нитроцементация – насыщение углеродом и азотом, при 840-860гр.
4) Оксидирование – насыщение кислородом. Обр-я мелкодисперсные оксиды 600гр толщина до 1мм. Повышается коррозийная стойкость, износостойкость.
5) Барирование – насыщение бором. Даёт бариды – это очень ТВ. И износостойкие в-ва, поэтому барируются металлические коеструкции.
6) Алитирование – насыщение алюминием, 800гр. Идёт нас-е ал, повыш жаростойкость, ковкость, корозостойкость.

38.Цементация стали. Цементация – это насыщение поверхности стали углеродом с последующей термической обработкой. Подвергаются малоуглеродистые стали 0,15-0,30%. Процессы: 1) Диссоция - разложение молекул с выделением активн. атомов диффундирующих элементов. 2) Адсорбция- поглощение поверхностью металла активных диффунд. атомов. 3)Диффузия-проникновение атомов диффундир. элемента в глубь металла. 2 вида цементации:
1) твердая цементация или в твердом карбюризаторе детали помещаются в ящик с карбюризатором, науглероживающим в мартенсит: -60% древесного угля +30-40% ВаСО3 , Na2CO3 , K2CO3 . Температура =930-960°, время -10-30 часов. Получается 3 зоны: заэвтектоидная, эвтектоид. и доэтектоид. За глубину(эффект. зона) принимают размер, включая заэвт., эвтектоидной, и половину доэвт. , зоны (h=0.5-2,5мм).
13 EMBED Equation.DSMT4 14152Ск+О2=2СО, 2СО=СО2+Сатом, СО2+Ск=2СО, 2СО=СО2+Сатом,
Сатом+Fгамма(С), BaCO3=BaO+CO2, CO2+Cк=2СО, 2СО=СО2+Сатом

2)газовая цементация- в герметически закрытую камеру печи с определённой скоростью поступает цементирующий газ (окись углерода СО, предельные углеводороды). Температура=930-960°. Строгий контроль за расходом газа, нужно регламентировать его состав, т.к. излишек углерода, не поглощенный поверхностью начинает кристаллизироваться и оседает в виде сажи.










39. Термическая обработка цементируемой стали.



1 – крупномелкоигольчатый мартенсит грубокристаллическая структура сердцевины.
температура отпуска(150-170С)
Ступеньчатая закалка(150С сначала в гор. масле, потом в холодном) + отпуск(150-170С) уменьшение деформаций, измельчение зерна





двойная закалка(масло 850-860С, 760-780С) +отпуск(150-170С) – измельчение аустенита, высокая твёрдость цементируемого слоя.







40.Азотирование – это насыщение поверхности стали азотом . Азотированием повышают твердость поверхностного слоя , износостойк. , предел выносливости, сопротивление коррозии в средах: атмосфера, вода, пар. Твердость цементованого слоя сохраняется до 200°, а азотированного до 600-650°.Твёрдость после азотирования зависит от температуры и продолжительности азотирования, а также от состава стали, подлежащей азотированию. Подвергаются легированные стали, так как легированные элементы не влияют на кинетику азотирования.
13 EMBED Equation.DSMT4 1415 Процесс азотирования происходит в атмосфере аммиака подаваемого в герметичную камеру через отверстие 13 EMBED Equation.DSMT4 1415. Переход от одной фазы к другой сопровождается резким изменением концентрации азота. Для азотирования применяются среднеуглеродистые и легированные стали. Образуются нитриды спец. элементов. Они очень сильно повышают твердость и износостойкость, поверх слоя (38ХМЮА, 38ХВФ). Этапы: 1)предв. термич обработка (закалка 900-950° в воду или масло +отпуск 600-650°). 2) механическая обработка, включая шлифование и доводка на заданный размер. 3) Защита участков, не подвергающ. азотированию (наносят олово электролит. методом). 4) азотирование. Для повышения коррозионной стойкости азотирование проводят при температуре 600-650С.





Диаграмма железо-азот:













41. Закалка ТВЧ. Нагрев ТВЧ происходит за счет теплового действия тока, индуцированного в изделие, которое помещают в переменное магнитное поле. Переменный ток протекает через индуктор, создавая вокруг него переменное магнитное поле. Это поле пронизывает изделие, находящееся внутри индуктора, и вызывает в нем индуктивный ток. Самая большая плотность тока на поверхности изделия. Глубина проникновения тока увеличивается с повышением температуры13 EMBED Equation.DSMT4 1415. При достаточной мощности изделие очень быстро (2-3 сек) нагревается до температуры закалки, и если быстро охладить, изделие на поверхности примет полную закалку. Чем больше частота тока, тем меньше глубина проникновения тока. Источниками питания служат ламповый или магнитный генератор. Закалку ТВЧ производят в специальных установках. Способы закалки ТВЧ: 1.Одновременнын нагрев и охлаждение всей поверхности изделия (для изделия небольшого размера). 2.Последовательный нагрев и охлаждение отдельных участков (для упрочнения шеек коленвала, кулачков распредвала, зубьев зубчатых передач). 3.Непрерывно-последовательный нагрев и охлаждение (для упрочнения длинных валов и осей). Сталь, прошедшая закалку ТВЧ сохраняет мелкое действительное зерно(зерно аустенита не растёт). Для закалки ТВЧ применяются стали с содержанием углерода не менее 0.4%. после закалки поверхность имеет структуру мартенсита, затем М+Ф, а в сердцевинеисходная структура(П+Ф). Преимущества мелкое зерно; термообработка происходит очень быстро, изделие получается без окалины, что уменьшает припуск на дальнейшую обработку.
42. Конструкционные стали, особенности термической обработки.
Конструкционные стали применяются для деталей машин конструкций и сооружений.
По сравнению с углеродистыми имеют более лучшие механические свойства: лег. эл. увеличивают закаливаемость и прокаливаемость, измельчают зерно, повышают мех. свойства деталей в отпущенном состоянии. Основные легирующие элементы: хром, никель, магний. Добавочные: вальфрам, молибден, титан. Углерода 0,4-0,5% стали являются доэвтектоидными.
Конструкционные подразделяются на:
1)строительные – до 0,3% углерода, до 4% легир. эл., применение – сооружение мостов, каркасов зданий;
2)машиностроительные: а)цементируемые (углерода до 0,3%, легир. эл. до 5-6%), б)улучшаемые (углерода 0,5-0,6%, легир. эл. 8-10%), в)инструментальные (углерода 0,7-0,8%, легир. эл. 2-10-20%). Инструментальные подразделяются на стали для режущего инструмента, быстрорежущие, штамповые.
1) Низколегированные низкоуглеродистые стали – применяются для вагоностроения, трубопроводов. В большинстве случаев поступают в нормализованном состоянии
2) Цементуемые стали. Легированные элементы позволяют иметь в середине высокий предел текучести и твёрдый цементуемый слой. Углерода менее 0,3%. Подразделяются на: а) хромистые стали (15Х, 15ХА) в этих сталях сильно развит распад аустенита(промежуточное превращение). После цементации сердцевина имеет более мелкое строение (более мелкое зерно). б) хромоникелевые стали. Применяются для изделий крупного сечения сильно нагруженных. Легирующие элементы увеличивают прокаливаемость стали. Устойчивость переохлажденного аустенита позволяет охлаждать сталь в масле после цементации (пр. 12ХН3А, 20Х2Н4А). в) хромомарганцевые стали они являются заменой дорогим сталям. Их недостатком является малая устойчивость против перегрева (пр. 18ХГТ)
3) Улучшаемые стали имеют высокий предел текучести и малую чувствительность к концентраторам напряжений, высокий запас вязкости. Бывают: а) хромистые улучшаемые (30Х), б)хромоникелевые (45ХН), применяются для сильно нагруженных и крупных деталей, после отпуска должны быстро охлаждаться (отпуск 550-560С). Все легирующие элементы увеличивают прокаливаемость.
Термическая обработка конструкционных сталей:
1) Низкоуглеродистые конструкционные стали следует подвергать закалке с низким отпуском, закалку проводят при температуре чуть выше Ас3 с последыющим охлаждением в масле. После закалки подвергают низкому отпуску при температуре 150С, получаемая структура мартенсит отпущенный.
2) Среднеуглеродистые стали(0,3-0,45% углерода) подвергают закалке(850С с последующим охлаждением в масле) с высоким отпуском(550-560С) – улучшение, полученная структура – сорбит отпуска.
43. Отпускная хрупкость легированных сталей.
С повышением температуры отпуска при определённых значениях сталь переходит в хрупкое состояние – отпускная хрупкость.

Отпускная хрупкость первого рода – остаточный аустенит превращается в мартенсит, появляется при 300С, является необратимой, поэтому стали от 250-350С не подвергаются отпуску. При отпуске при температуре выше 600 обнаруживается отпускная хрупкость второго рода, она обратима, если обнаруживается хрупкость второго рода, то сталь повторно подвергается отпуску с быстрым охлаждением. Дополнительно вводится вольфрам, ванадий, молибден для уменьшения отпускной хрупкости. Отпускная хр. проявляется в сталях с хромом, никелем, марганцем.

44. Инструментальные стали.
Должны обладать высокой твёрдостью, износостойкостью.
1) легированные стали. По сравнению с углеродистыми имеют большую прокаливаемость и износостойкость. а)хромистые стали, б)хромокремнистые стали дают углубление прокаливаемости и снижение коробления изделия, в)хромомарганцевые, г)стали ледебуритного класса температура закалки 1150С
Так как при высоких температурах карбиды будут растворятся в аустените после закалки будет насыщаться углеродом мартенсит. Структура после закалки мартенсит+аустенит остаточный+карбиды. Аустенит остаточный переходит в мартенсит, значит повышает содержание мертенсита, значит повышается твёрдость. Делают отпуск на вторичную твёрдость. Если в процессе закалки размеры уменьшились, то делается отпуск при 520С, это совпадает с превращением МАУМ. Если размеры увеличились, то делается отпуск при температуре 350С. Это совпадает с превращением тетрагонального мартенсита в отпущенный
2) быстрорежущие. Применяются для изготовления инструмента, работающего при высоких скоростях резания, обладают высокой износостойкостью и красностойкостью(способностью сохранять твёрдость в нагретом состоянии). Эти стали легируют элементами задерживающими укрупнение карбидов и распад мартенсита. Происходит самоотпуск в режиме резанья в режущей кромке, хром, вальфрам, ванадий, молибден - легирующие элементы(Р18 – сталь быстрорежущая ледебуритного класса при кристаллизации образуется эвтектика – ледебурит.) Лед.=Аус.+карбиды. Карбид – Fe2W2C, Ау--П+К
Для получения максимальной красностойкости закалку следует проводить при максимально возможной температуре 1200С, выдержка при закалке способствует переводу карбидов в раствор, охлаждение следует проводить в масле, чтобы не выделялись карбиды. Отпуск можно проводить двумя способами: 1) трёхкратный отпуск при 560С в течении часа каждый, аустенит остаточный примерно 5%. 2)после закалки следует обработка холодом -80С, после этого отпуск при 560С в течении 1часа, при этом дополнительно образуется около 10-15% мартенсита.
45. Штамповачные стали для холодного и горячего деформирования металла
1) Для холодной штамповки – высокоуглеродистые, высоколегированные стали, содержание углерода выше 1%. Основные требования – высокая твёрдость и износостойкость
2) Для горячей штамповки – углерода от 0,4-0,6%, легир. эл до 10%. Основные требования: высокая теплостойкость, высокая стойкость против отпуска, высокое сопротивление износу при рабочей температуре, высокая устойчивость к термической усталости, высокая красноломкость.
Из углеродистой стали марок У10, У11, У12 изготавливают штампы небольших размеров и простой конфигурации; ввиду неглубокой прокаливаемости их следует применять для относительно легких условий работы (малая степень деформации, невысокая твердость штампуемого материала).
Для более сложных конфигураций штампов и более тяжелых условий работы применяют легированные закаливаемые в масле (глубоко прокаливающиеся) стали чаще всего сталь Х (ШХ15).
При относительно легких условиях работы (легкие удары, малая деформация металла, например ручные клейма, ручные зубила) применяют углеродистую сталь У7, У8, У9. Необходимая твердость (HRC 58) получается путем закалки и отпуска при 250 – 350° С. Хорошие результаты в смысле стойкости получаются при так называемой «градиентной закалке», или закалке с самоотпуском. Степень разогрева при самоотпуске контролируется или строго регламентированными по времени условиями охлаждения, или по цветам побежалости. При этих способах термической обработки получается неравномерная твердость высокая в рабочей части и постепенно снижающаяся к нерабочей; это обстоятельство и обеспечивает большую стойкость в работе такого инструмента. При необходимости иметь еще большую вязкость, чем при градиентной закалке стали с рабочей твердостью < HRC58, применяют стали с меньшим содержанием углерода и обрабатывают их на твердость ~ HRC 52 применяют для пневматического и другого ударного инструмента. Закалку этих легированных сталей проводят в масле. Стали, легированные только кремнием, обладают меньшей прокаливаемостью, чем стали, содержащие вольфрам; вольфрам измельчает зерно и придает стали большую вязкость.
46 Полимеры и их классификация
Под полимерами понимают вещества, состоящие из больших ассиметричных молекул, называемых макромолекулами. Величина, гибкость и строения макромолекул являются основным признаком полимеров. Их получают в результате реакций полимеризации и поликонденсации. При существующих методах синтеза полимера не удается получить полимеры со строго одинаковой структурой и величиной. Под молекулярным весом понимают средний молекулярный вес. Неоднородность полимера по строению и величине макромолекул называется полидисперсностью. Полимеры представляют из себя длинные цепочки, состоящие из отдельных звеньев. Поперечное сечение – несколько ангстрем, длина – несколько тысяч ангстрем. Полимерам присуща гибкость. Характеризуется прочными связями в самих макромолекулах и относительно слабо между ними. Периодически повторяющиеся участки полимерной цепочке, имеющие одинаковый хим. состав и строение, называются хим. Звеньями. Полимеры, химические звенья которых состоят из остатков одного мономера, называются гомополимерами или просто полимерами. Если звено состоит из остатков 2-х или более мономеров, то это сополимер. Бывают: обычные сополимеры (остатки разных мономеров расположены поочередно), блоксополимеры (остатки разных мономеров чередуются большими блоками), привитые сополимеры (основная молекулярная цепочка состоит из хим. одинаковых звеньев, а боковые ответвления – хим. звенья другого состава).
Классификация по составу: 1.1) органические (животного и растительного искусственные). 1.1.1. Карбоцепные (основная цепочка образована атомами углерода). 1.1.2. Гетероцепные (если кроме С в цепочку входят другие элементы), (Кислород – придает гибкость, фосфор и хлор – повышают огнестойкость, серагазонепроницаемость, фтор и орг. радикалы – хим. стойкость). 1.2.Элементоорганические (в состав молекулярной цепочки входят металлы, неметаллы, полуметаллы (кремний, алюминий, титан). 1.3. Неорганические (углеродного скелета нет. Основу составляют окислы кремния, алюминия, кальция)(силикатные стекла, керамика, асбест – высокая плотность, высокая длительная теплостойкость).

47 Классификация полимеров по 1) По составу: 1.1) органические (животного и растительного искусственные). 1.1.1. Карбоцепные (основная цепочка образована атомами углерода). 1.1.2. Гетероцепные (если кроме С в цепочку входят другие элементы), (Кислород – придает гибкость, фосфор и хлор – повышают огнестойкость, серагазонепроницаемость, фтор и орг. радикалы – хим. стойкость). 1.2.Элементоорганические (в состав молекулярной цепочки входят металлы, неметаллы, полуметаллы (кремний, алюминий, титан). 1.3. Неорганические (углеродного скелета нет. Основу составляют окислы кремния, алюминия, кальция)(силикатные стекла, керамика, асбест – высокая плотность, высокая длительная теплостойкость).
2) По строению макромолекул 2.1. Линейные (на физмех. и хим. свойствах этих полимеров влияет плотность упаковки молекул в единице объема. При плотной упаковке возникает большое межмолекулярное притяжение, что приводит к повышению плотности, прочности, температуры размягчения и уменьшению растворимости). 2.2. Разветвленные (наличие боковых ответвлений препятствует сближению макромолекул и плотной упаковке (привитые полимеры)). 2.3. Лестничные (разрушение в линейных участках, отличаются повышенной жесткостью, теплостойкостью, нерастворимы в станд. растворителях) 2.4. Пространственные или сетчатые (присоединение, сшивка макромолекул между собой в поперечном направлении прочными хим. связями, непосредственно либо через хим. элементы, либо через радикалы, с различной густотой сетки). Редкосетчатые - теряют способность плавиться и растворяться, обладают большой упругостью. Густосетчатые – повышенная теплостойкость, твёрдость, нерастворимость.
3) По фазовому состоянию: макромолекулы полимеров расположены не хаотически, а взаимно расположены. Структуры, возникающие в различной укладки молекул называются надмолекулярными. Упорядоченность в структурообразовании определяется гибкостью линейных разветвленных макромолекул, способность их менять форму, перемещаться по частям. 3.1. Аморфные (однофазны и построены из цепных молекул, собранных в пачки. Пачка состоит из многих макромолекул, расположенных последовательно. Пачки способны перемещаться относительно соседних элементов. Аморфные полимеры могут быть построены из собранных в клубки цепей - глобулей. Глобулярная форма дает высокие мех. свойства). 3.2. Кристаллические (образуются в том случае, если их макромолекулы достаточно гибкие, тогда возможен фазовый переход внутри пачки и образование пространственной крист. решетки. Если образование правильных крист. рещёток затрудненно, образуются сферолиты. Крист. строение дает прочность, большую жесткость).
4) По отношению к нагреванию: 4.1. Термопластичные (при нагреве размягчаются, затем из-за реакций затвердевают, образуется пространственная структура, в дальнейшем остаются твердыми, это состояние является термостабильным). 4.2 Термореактивные – на первой стадии образования имеют линейную структуру, при нагревании размегчаются, затем вследствие протекания хим. реакции затвердевают. Образуется пространственная структура, в дальнейшем остаются твёрдыми. Отверждённое состояние является термостабильным.
48. Термомеханическая кривая и три состояния полимера.
Полимеры могут находиться в трёх физических состояниях. полимеры не находятся в газообразном состоянии и не образуют низковязкие жидкости при нагревании и вследствие своего большого веса.
Физическое состояние можно характеризовать по изменению мех. свойств. В качестве критерия принимают изменение деформации от температуры при постоянном напряжении (термомеханическая кривая). Тс - температура стеклования, Тт -температура текучести.
1)Стеклообразное состояние - атомы, входящие в состав молекулярной цепочки совершают колебательные движения около состояния равновесия. Движение звеньев и макромолекул не происходит, т.е. упругая деформация, полностью обратима.
2)Высокоэластичное состояние обусловлено гибкостью макромолекул, т.е. их сегментальной подвижностью. Гибкость макромолекул реализуется под воздействием теплового поля в виде внутримолекулярного движения. В результате движения изменяется форма макромолекул. Такое изменение формы макромолекулы называется конформационным изменением. Это изменение ограничено потенциальным барьером, величина которого зависит от хим. состава основной цепи и боковых групп. Происходит в определенном интервале температур и внешне это выражается появлением высокопластичной деформации, которая обратима во времени.
3)Вязкотекучее состояние характеризуется развитием в полимере под действием внешней деформирующей силы необходимых деформаций, т.е. истинного течения. При течении полимера происходит выпрямление его молекулярных цепей, переход в максимально вытянутое состояние. Переработка полимера в изделие происходит при t, при которой он находится в вязкотекучем состоянии. Нарушаются межмолёкулярные связи и деформации необратимы.






49. Отличие полимеров от низкомолекулярных веществ.
Полимеры отличаются от низкомолекулярных веществ двумя основными характеристиками: молекулярным весом и асимметричным строением макромолекул. Отличия:
1) Полимеры в определенном интервале температур сочетают в себе свойства, как твердого тела, так и жидкости. Специфическое строение полимера и его гибкость обуславливают появлением особого вида деформации - высокоэластичной деформации, составляющей сотни %. Она возникает под действием небольших нагрузок и полностью обратима.
2) Способность образовывать волокна и пленки, т.е. способность проявлять анизотропию свойств. Эта способность обусловлена длиной и гибкостью макромолекул и связана с изменением их формы.
3) Способность к набуханию, которая предшествует полному растворению. Набухание – это процесс растворения низкомолекулярных веществ в полимере. В промышленности процесс останавливают на 1 стадии. Это носит название пластификации.
4) Способность к структурированию при воздействии небольших количеств химически активных элементов. Сущность структурирования заключается в образовании пространственной сетчатой структуры, образовании поперечных хим. связей между отдельными макромолекулами.
50. Особенности мех. свойств полимеров.
Механические свойства полимеров зависят от структуры и физического состояния полимеров. Могут находиться в 3 физических состояниях: стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем. Не способны переходить в газообразное состояние. Не образуют низковязких жидкостей при нагревании, вследствие своего большого молекулярного веса.
Физическое состояние можно характеризовать по изменению мех. свойств в качестве критерия: изменения деформации от температуры при постоянном напряжении.
1)Стеклообразное состояние - атомы, входящие в состав молекулярной цепочки совершают колебательные движения около состояния равновесия. Движение звеньев и макромолекул не происходит, т.е. упругая деформация, полностью обратима.
2)Высокоэластичное состояние обусловлено гибкостью макромолекул, т.е. их сегментальной подвижностью. Гибкость макромолекул реализуется под воздействием теплового поля в виде внутримолекулярного движения. В результате движения изменяется форма макромолекул. Такое изменение формы макромолекулы называется конформационным изменением. Это изменение ограничено потенциальным барьером, величина которого зависит от хим. состава основной цепи и боковых групп. Происходит в определенном интервале температур и внешне это выражается появлением высокопластичной деформации, которая обратима во времени.
3)Вязкотекучее состояние характеризуется развитием в полимере под действием внешней деформирующей силы необходимых деформаций, т.е. истинного течения. При течении полимера происходит выпрямление его молекулярных цепей, переход в максимально вытянутое состояние. Переработка полимера в изделие происходит при t, при которой он находится в вязкотекучем состоянии. Нарушаются межмолёкулярные связи и деформации необратимы.
51. Пластмассы и их классификация.
Пластмассами называются искусственные материалы, получаемые на основе органических полимерных связующих веществ. Обладают рядом ценных свойств: 1) малый удельный вес. 2) высокая абсолютная и удельная мех. прочность. 3) высокие тепло-, звуко-, электроизоляционные свойства. 4) высокие фрикционные и антифрикционные свойства. 5) высокая хим. стойкость. 6) способность образовывать тонкие волокна и пленки.
Состав: связующее вещество – смола, наполнители 2-85% - для модификации и свойств полимера, отвердитель 2-10% для структурирования полимера, пластификаторы – для повышения эластичности, стабилизаторы – для предохранения от разрешения, смазывающие вещества – для снижения внутреннего трения при переработки пластмасс.
Классификация: 1) по отношению к нагреванию: а)термопласты – при нагревании переходят в вязкотекучее состояние, сохраняя его в течении воздействия тепла, при охлаждении затвердевают, этот процесс может быть повторным и неоднократным б)реактопласты – при нагреве переходят в вязкотекучее состояние, затем при дальнейшем нагреве переходят в твёрдое нерастворимое состояние – этот процесс необратимый.
2) По виду наполнителя: чистые, слоистые, композиционные , газонаполненные.
композиционные делятся на порошковые(вводя древесную, кварцевую муку, графит, повышающий теплопроводность), волокнистые(хлопчатобумажное, азбестовое и стеклянное волокно) и крошковые(тканевая, древесная крошка), слоистые делятся на: на основе полотнищ, на основе непрерывного волокна(стекловолокно повышает хим стойкость и мех. прочность); газонаполненные делятся на поропласты(с открытыми порами - губки) и пенопласты(с закрытыми порами - пробки).
3) По применению: а)силовые: фрикционные, антифрикционные, конструкционные, электроизоляционные; б)не силовые
Недостатки пластмасс: невысокая теплостойкость, низкий модуль упругости и ударная вязкость, склонность к старению.
Термопласты. В основе лежат полимеры с линейной и разветвлённой структурой.
1)полиэтилен – продукт полимеризации этилена и газа, недостаток – склонность к старению. 2)полипропилен – производная этилена, недостаток – низкая морозостойкость, 3)полистирол – жёсткий, твёрдый, прозрачный, недостаток – невысокая теплостойкость, склонность к старению и появлению трещин. 4)фторопласт – химически стоик, термически стоик, недостаток – хладотекучесть и выделение токсичного фтора.
52. Резины, определение, состав и назначение ингредиентов.
Резины – это вулканизационные смеси каучука с различными ингибиторами (компонентами).
Основу составляет каучук. Его природа и св-ва определяют специфические св-ва резины. Отличие каучука от смол состоит в том, что температура его стеклования находится в области отр-х температур, сл-но при комнатной температуре каучук находится в высокоэластичном состоянии. Отличительная черта каучука: способность к вулканизации.
Вулканизация – сложный процесс физико-механических процессов, в рез-те которых макромолекулы связываются между собой силами главных валентностей с образованием единой пространственной структуры.
Мех. Св-ва вулканизатора зависят от характера простран-ой стр-ры. В большинстве случаев вулканизируют спец. вулканизирующим в-вом. Для производства технических резин используют натуральный каучук и большое кол-во синтетических каучуков.
В основном используются :
1. Синтетические каучуки СКБ (синт. каучук: натрий бутадиеновый)
2. СКС – синт. каучук: бутадиен стиральный
3. СКМ - синт. каучук: питрийный
4. СКТ - синт. каучук: силиконовый
5. СКФ - синт. каучук: фтоп каучук
6. НК – натур-ый каучук (пол-ют из млечного сока деревьев –каучуконосов - гевеля)
Млечный сок представляет собой водную эмульсию каучука, кот. получила назв. латекс. Синт. каучуки в пром-ти также пол-ют в виде латекса, затем из водной эмульсии каучук коагулирует с различными коагуляторами (соли, кислоты). Кроме каучука в сост. резины входят след-ие ингридиенты: вулканиз-ее в-во, ускорители вулканизации, активаторы, наполнители, противостарители, пластификаторы (смягчители). В спец. резины входят спец. материалы: красители.
Вулканизирующее в-во. Для большинства техн-х в-в в кач-ве вулканич-го в-ва вводится сера. Св-ва вулк-ра звисят от кол-ва выдел-ой серы: до 15% - св-ва возраст., до 25% - прочность уменьш-ся, более 25%- опять возр-т.
Жесткость и тв-ть резины зав-т от кол-ва введенной серы. С пов-ем сод. Серы ТВ-ть и жесткость будут возр-ть вплоть до обр-я эбонита.
Для силиконового и бутил каучука прим. разл. органические перикиси в кач-ве вулк-го в-ва. В присутствии только одного вулк-го в-ва мех. св-ва низкие и процесс вулк-ии протекает медленно.
Ускорители и активаторы. Для ускорения процесса вулк-ии и улучшения св –в вулканизата в резиновую смесь вводят ускорители активаторы. В кач-ве ускорителей исп-ся:партакс, ДФГ, альтакс. В кач-в активаторов широкое применение получила окись цинка, также исп-ся окиси свинца, магния, кальция.
Выбор вулканизующей группы. Опр-ся типом каучука и типом изд., кот. должно изготовляться. Смесь каучука с вулк. группой наз-ся чистой смесью. Чистые наполнители вулканизаторы имеют ограниченное применение из-за своих низких физико-механич-х св-в. Введение наполнителей пов-т прочность резины.
Наполнители. 1). усилители(акт. Наполнители)- увел-т прочность вулканизатора. 2) Инертные наплонители прочность не увеличивают , придают специфич-ие св-ва (хим. И теплостойкость) Основн. наполн. явл-ся сажа (канальные, печные, термич-ие, антраценовые, форсуночные) кроме типа сажи на св-ва вулканизата ок-ет действие дисперсность сажи.
Противостарители. Прим. для повышения долгловечности резиновых изделий. В процессе эксплуатации и хранения резина подвержена старению обусловленному окисляющим действием кислорода воздуха по месту двойных связей. Тепло, свет, мех. воздействие ускоряют проц. старения. Любой вид старения приводит к к деструкции каучуков , т.е. к разрыву главных молек-х цепочек.
По характеру действия противостарители дел-ся на: физические (парафин, воск, цередин, азокерит). Легко легируются, обр-т пленку защищ-ую от света и озона. Химическое действие, кот-хосновано на ингибировании процесса окисления каучука, они разрушают перикиси каучука в первый период их образования и производят обрыв цепи окисления каучука. Фенолы, аминофенолы- ингибиторы.
Пластификаторы. Вводят в резиновую смесь для уменьшения внутреннего трения (смолы, масла, канифоль) в процессе переработки (смещение, формование) и для повышения морозостойкости (эфиры орг-х кислот).
Резины делятся: Мягкие Твёрдость по Шору 35-92 ед., Жесткие (эбонитовые- модуль упр. В 1000 раз >модуля упр. Мягой резины.)
В зав-ти от вида каучука: энковые(нат. каучуки), Синтетические.
В зав-ти от наполнителя: саженаполненные, бессажевые.
В зав-ти от вулк-го в-ва: серосодержащие, бессерные
В зав-ти от назначения : шинные, рукавные, камерные, галошные.
Св-ва резин. Обусловлены св-ми высокомол-го соединения каучука. Значит влияние на св-ва оказывает тип и кол-во наполнителей. Правильный выбор вулканизующей группы.
1-ая отл-ая особенность: способность к большим деформациям; 2-ая отл-ая особенность: при деформ-ии, ведёт себя как жидкость; 3-я отл-ая особенность: подвержена старению больше др. матер-ов.
Влияние формы, размеров изд-ий из резины сказ-ся на их работоспособности больше, чем у др. мат-ов.
По методу получ. Изд-ий делятся на: формовые и неформовые. Пол-ют: 1) пригот. Сырой резиновой смеси, 2) изг. Заготовок, 3) формирование изд., 4) вулканизации, 5) обр-ка изд.
Приготовл. Смеси: смешивание каучука и ингредиентов в спец. резиномесителях.
Изгот. Заготовок: придание сырой рез. Смеси формы изделия в формах под давлением (прессование или литьё под давлением). В литье под давлением процесс вулканиз-ии происх в спец прессах-автоклавах при темп. = 150С.
Обработка гот. Изд. Закл. В обрезке шлифовании .
По констр-ии делятся на : резиновые, резинотканевые, резинометаллические.
Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 8958005
    Размер файла: 3 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий