Содержание
- 2. Список литературы Материаловедение / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. ред. Б.Н.
- 3. Материаловедение
- 4. Материаловедение – это наука, изучающая и устанавливающая взаимосвязь между составом, строением и свойствами современных машиностроительных материалов,
- 5. Все материалы делятся на - металлические, - неметаллические. В химии под металлами понимают определенную группу элементов,
- 6. В машиностроении основными конструкционными материалами являются металлы и металлические сплавы. В технике под металлом понимают вещества,
- 7. Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, высокую температуру плавления, относительно высокую твердость и во многих
- 8. Цветные металлы чаще всего подразделяются по сходным свойствам, например, на: легкие (бериллий, магний, алюминий), обладающие малой
- 9. Кристаллическое строение металлов
- 10. Кристаллические решетки Металлы образуют в основном три типа решеток: - объемно центрированную кубическую (Na, Li, Tiβ,
- 11. а – объемно центрированная кубическая (ОЦК); б – гранецентрированная кубическая (ГЦК); в - гексагональная плотноупакованная (ГПУ).
- 12. Элементарная кристаллическая ячейка характеризуется координационным числом, под которым понимают число атомов, находящихся на наиболее близком равном
- 13. Координационное число в различных кристаллических решетках для атома А: а - объемно центрированная кубическая (К8); б
- 14. Дефекты кристаллического строения Кристаллы металлов обычно имеют небольшие размеры, поэтому металлические изделия состоят из очень большого
- 15. Точечные дефекты Размеры точечных дефектов не превышают несколько атомных диаметров. К точечным дефектам относятся вакансии (узлы
- 16. Линейные дефекты Линейные дефекты имеют малые размеры в двух измерениях и большую протяженность в третьем измерении.
- 17. Краевые дислокации (τ – вектор сдвига): а – сдвиг, создавший краевую дислокацию; б – пространственная схема
- 18. Поверхностные дефекты Кристаллы неправильной формы называются зернами, или кристаллитами. Поверхностные дефекты представляют собой поверхности раздела между
- 19. Свойства металлов и сплавов
- 20. Механические свойства Под механическими свойствами понимают характеристики, определяющие поведение металла (или другого материала) под действием приложенных
- 21. Прочность Прочность при растяжении определяется критерием, который называется временным сопротивлением или пределом прочности: σВ = Рmax/
- 22. Пластичность Пластичность характеризуется относительным удлинением δ: δ = (l0 - lк )/ l0*100, и относительным сужением
- 23. Твердость Твердость – это свойство поверхностного слоя материала сопротивляться упругой и пластической деформации или разрушению при
- 24. Методы измерения твердости По характеру воздействия индикатора на поверхность испытуемого материала различают: способ вдавливания, понимая под
- 25. Ударной вязкость Прочность и пластичность при динамических испытаниях оцениваются по ударной вязкости. Под ударной вязкостью КС,
- 26. Технологические свойства К технологическим свойствам относятся литейные свойства, обрабатываемость давлением, свариваемость, обрабатываемость резанием.
- 27. Литейные свойства Наиболее важные литейные свойства сплавов: жидкотекучесть, усадка (линейная и объемная), ликвация, склонность к образованию
- 28. Жидкотекучесть Жидкотекучесть – это способность металлов и сплавов заполнять литейную форму и четко воспроизводить контуры отливки.
- 29. Усадка Усадка – свойство литейных сплавов уменьшать объем при затвердевании и охлаждении. Различают линейную и объемную
- 30. Линейная и объемная усадка Линейная усадка – уменьшение линейных размеров отливки, %: εлин = ((lф –
- 31. Ликвация Ликвация – это неоднородность химического состава по сечению отливки. Различают ликвацию по удельному весу и
- 32. Обрабатываемость давлением – это способность металлов и сплавов изменять свою форму и размеры под действием внешних
- 33. Физические свойства К физическим свойствам относятся плотность, электрические, магнитные и тепловые свойства. Для обозначения показателей физических
- 34. Химические свойства Под химическими свойствами понимают способность металлов и сплавов взаимодействовать с различными агрессивными средами (щелочной,
- 35. Эксплуатационные свойства Эксплуатационными (служебными) называют свойства материала, которые определяют работоспособность деталей машин, приборов или инструментов, их
- 36. Наклеп и рекристаллизация
- 37. Наклеп Деформация - это изменение размеров и формы тела под действием приложенных сил. Различают два вида
- 38. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла
- 39. Температура рекристаллизации Трек = α Тпл, где α – коэффициент, зависящий от состава и структурного состояния
- 40. Кристаллизация веществ
- 41. Гомогенная (самопроизвольная) кристаллизация Изменение энергии Гиббса F (свободной энергии) металла в жидком и твердом состояниях в
- 42. Кривые охлаждения Разность между теоретической и практической температурами кристаллизации называется величиной или степенью переохлаждения.
- 43. Процесс кристаллизации состоит из двух элементарных процессов: Первый процесс заключается в зарождении центров кристаллизации - зародышей,
- 44. Скорость зарождения центров кристаллизации (ч.ц.) и скорость роста кристаллов (с.р.) в зависимости от степени переохлаждения
- 45. Основы теории сплавов
- 46. Строение сплавов Механическая смесь двух компонентов А и В образуется тогда, когда они неспособны к взаимному
- 47. Твердые растворы твердые растворы внедрения (атомы растворенного компонента располагаются в междоузлиях кристаллической решетки растворителя); твердые растворы
- 48. Правило фаз Общие закономерности сосуществования устойчивых фаз, отвечающих теоретическим условиям равновесия, могут быть выражены в математической
- 49. Задача 1: Построить кривую охлаждения для чистого металла А (К=1).
- 50. Задача 2: Построить кривую охлаждения для твердого α-раствора, то есть сплава (К=2).
- 51. Диаграммы состояния сплавов Диаграмма состояния представляет собой графическое изображение состояния сплава.
- 52. Построение диаграммы состояния
- 53. Типы диаграмм состояния Диаграмма состояния сплавов, образующих неограниченные твердые растворы. Диаграмма состояния сплавов, образующих неограниченные твердые
- 54. Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов. Оба компонента в жидком состоянии неограниченно растворимы,
- 55. Диаграмма состояния и кривая охлаждения сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов
- 56. Диаграмма состояния сплавов, образующих ограниченные твердые растворы Оба компонента неограниченно растворимы в жидком состоянии, ограниченно в
- 57. Диаграммы состояния и кривые охлаждения сплавов, образующих ограниченные твердые растворы с постоянной и переменной растворимостью
- 58. В отличие от верхней диаграммы, на диаграмме, представленной внизу, видно, что растворимость В в А с
- 59. При эвтектическом превращении жидкость кристаллизуется с образованием двух твердых фаз. Возможен и другой тип нонвариантного превращения,
- 60. Диаграмма состояния сплавов, испытывающих полиморфные превращения. Вид диаграммы состояния зависит от соединений, образующихся между аллотропическими формами
- 61. Диаграмма состояния сплавов, образующих химические соединения. α = А (АnВm), γ = АnВm (А), Э1 =
- 62. Связь между видами диаграмм состояния и свойствами сплавов Между составом и структурой сплава, определяемой диаграммой состояния
- 63. Железо и его сплавы
- 64. Железо Железо – металл сероватого цвета. Температура плавления железа 1539 °С, плотность - 7,8 г/см3. Железо
- 65. Диаграмма состояния железо-углерод
- 66. Ось концентраций двойная: содержание углерода и содержание цементита. Линия АВСD является ликвидусом системы, линия AHJECF –
- 67. Область существования феррита расположена левее линии GPQ и AHN, а область существования аустенита – левее линии
- 68. Железоуглеродистые сплавы Стали Сплавы железа с углеродом, которые содержат до 2,14% углерода, называются сталями. В сталях,
- 69. Доэвтектоидные стали после отжига имеют структуру феррита и перлита. Чем больше в доэвтектоидной стали углерода, тем
- 71. Чугуны Сплавы железа с углеродом, которые содержат более 2,14% углерода, называются чугунами. Кроме углерода, чугуны содержат
- 72. Виды чугунов: 1) белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии, в виде цементита;
- 73. По содержанию углерода белые чугуны делятся на доэвтектические (2 -4,3%), эвтектические (4,3%), заэвтектические (больше 4,3%). Доэвтектические
- 74. Белый чугун
- 75. Свойства чугуна определяются структурой металлической основы и формой графита
- 76. Металлическая основа серого, ковкого и высокопрочного чугунов бывает ферритной (наименее прочные чугуны), феррито-перлитной, перлитной (наиболее прочные
- 77. Серый чугун
- 78. Ковкий чугун
- 79. Высокопрочный чугун
- 80. Основы термической обработки стали
- 81. Цель любого процесса термической обработки состоит в том, чтобы нагревом до определенной температуры и последующим охлаждением
- 82. Основные виды ТО Отжиг – термическая обработка, в результате которой металлы и сплавы приобретают структуру, близкую
- 83. Фазовые превращения в сплавах железа Основные фазовые превращения, влияющие на структуру и свойства сталей: 1) превращения
- 84. Аустенитное превращение Аустенитное превращение (превращение перлита в аустенит) состоит из двух параллельно идущих процессов: полиморфного α
- 85. Перлитное превращение В технологических процессах ТО распад аустенита (перлитное превращение) происходит в условиях непрерывного охлаждения и
- 86. Превращение аустенита при температурах в интервале А r1 - 550°С называется перлитным, а превращение при температурах
- 87. В зависимости от дисперсности продукты распада имеют следующие названия: 1) грубопластинчатые структуры с размером пластинок Δ0
- 88. В интервале температур промежуточного превращения (550°С - Мн ) аустенит распадается с образованием структур, называемых бейнитом.
- 89. Мартенситное превращение Мартенситное превращение начинается при переохлаждении аустенита ниже линии МН; малейшая изотермическая задержка в интервале
- 90. Мартенсит – неравновесная фаза - многократно пересыщенный твердый раствор углерода в α - железе, образующийся при
- 91. Превращения при отпуске Превращения при отпуске состоят в том, что мартенсит закаленной стали, будучи неустойчивым, уже
- 92. По степени нагрева превращения принято делить на три стадии: Превращения при 150 – 200°С сопровождается лишь
- 93. Закалка При закалке сталь нагревают до аустенитного или аустенитно-карбидного состояния, выдерживают в течение времени, необходимого для
- 94. Полная и неполная закалка доэвтектоидных сталей Полная закалка применяется только для доэвтектоидных сталей. Микроструктура после полной
- 95. Участки диаграммы Fe-Fе3C (нанесены температуры закалки)
- 96. Полная и неполная закалка заэвтектоидных сталей Микроструктура заэвтектоидных сталей после полной закалки состоит из крупноигольчатого мартенсита
- 97. Способы закалки стали В зависимости от технологии выполнения закалку можно проводить следующими способами: 1. Закалка в
- 98. Отпуск Закалка стали сопровождается увеличением объема, что вызывает появление значительных внутренних напряжений, которые могут вызывать коробление
- 99. Химико-термическая обработка Химико-термической обработкой (ХТО) называют обработку, заключающуюся в сочетании термического и химического воздействий на металлы
- 100. При химико-термической обработке одновременно протекают несколько процессов: – диссоциация исходных веществ с образованием диффундирующего элемента в
- 101. Цементация Цементация – это вид химико-термической обработки, заключающийся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали углеродом при
- 102. Цементация в твердом карбюризаторе Основная составляющая всех твердых карбюризаторов – уголь различного происхождения: древесный, каменный, костный.
- 103. Газовая цементация Газовая цементация осуществляется при нагреве изделия в среде газов в печах с герметичной камерой.
- 104. По сравнению с цементацией в твердом карбюризаторе газовая цементация имеет следующие преимущества: – сокращение процесса нагрева
- 105. Азотирование Азотирование – это вид химико-термической обработки, заключающийся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали азотом. Азотирование
- 106. Технология процесса азотирования Технологический процесс предусматривает проведение следующих операций: Предварительная термическая обработка, состоящая из закалки и
- 107. Другие виды ХТО Цианирование – это вид химико-термической обработки, заключающийся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали
- 108. Легированные стали
- 109. Влияние легирующих элементов Легирующие элементы, растворяясь в феррите, изменяют параметры решетки и повышают твердость, снижая пластичность.
- 110. Классификация легированных сталей І. Конструкционные стали: 1. стали общего назначения: 1) цементуемые – 15ХН, 12Х2Н4А, 18ХГТ;
- 111. Цветные металлы и сплавы
- 112. Медь Медь – металл красного цвета. Температура плавления 1083 °С. Медь имеет кристаллическую решетку ГЦК с
- 113. Медные сплавы Латуни - сплавы меди с цинком содержат не более 45 % цинка с небольшим
- 114. Алюминий Алюминий – металл серебристо-белого цвета. Температура плавления 600°С. Алюминий имеет кристаллическую решетку ГЦК с периодом
- 115. Алюминий Алюминий – металл серебристо-белого цвета. Температура плавления 600°С. Алюминий имеет кристаллическую решетку ГЦК с периодом
- 116. Алюминиевые сплавы Классифицируются по технологии изготовления (деформируемые, литейные и спеченные (порошковые)), по способности к термической обработке
- 117. Типичными представителями деформируемых сплавов на алюминиевой основе являются дюралюминий (ДI, Д16) и литейных - силумин АЛ2.
- 118. Титан Титан – металл серого цвета. Температура плавления 1668°С. Титан имеет две полиморфные модификации: до 882°С
- 119. Титановые сплавы Классифицируются по способу производства, структуре, механическим свойствам и способности упрочняться термической обработкой. По способу
- 120. Влияние легирующих элементов на полиморфизм титана: α – стабилизаторы (алюминий, галлий, индий, углерод, азот, кислород); β
- 121. Материалы с особыми физическими свойствами Магнитные, электрические и тепловые свойства материалов
- 122. Магнитные свойства Все вещества в разной степени обладают магнитными свойствами, так как электроны, протоны и нейтроны,
- 123. Электрические свойства Все материалы характеризуются электрической проводимостью, которая обусловлена их природой – имеющимися в них носителями
- 124. Тепловые свойства Тепловые свойства материалов определяются тремя известными способами передачи теплоты: теплопроводностью, конвекцией и излучением (радиацией).
- 125. Неметаллические материалы
- 126. Пластмассы К полимерным пластическим материалам относятся искусственные материалы, получаемые на основе природных или синтетических высокомолекулярных полимеров
- 127. Состав пластмасс Состав композиций, изготовленных на основе полимеров, разнообразен простые пластмассы – это полимеры без добавок,
- 128. Классификация пластмасс По способу синтеза полимеры подразделяют на получаемые полимеризацией, поликонденсацией и химическим модифицированием. При полимеризации
- 129. По отношению к нагреванию полимеры делятся на термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры (термопласты) при нагревании размягчаются,
- 130. Резины Резинами называются эластичные многокомпонентные материалы на основе каучука (натурального или синтетического). Резина получается при помощи
- 131. Керамические материалы Керамика – неорганические поликристаллические материалы, получаемые из сформированных минеральных масс (глины и их смеси
- 132. Древесные материалы Древесина – это природный материал растительного происхождения, в ее состав входит целлюлоза (С6Н10О5) и
- 133. Клеящие материалы Клеями называют сложными вещества на основе полимеров, способные при затвердевании образовывать прочные пленки, хорошо
- 134. Классификация клеящих материалов По пленкообразующему веществу: смоляные и резиновые; по адгезионным свойствам: Универсальные и специальные; по
- 135. Композиционные материалы
- 136. Композиционные материалы или композиты – это сложные материалы, в состав которых вводят сильно отличающиеся по свойствам
- 137. Композиционные материалы Искусственные композиты уровень свойств реализуется подбором компонентов Естественные композиты получают при естественном структурировании
- 138. Искусственные композиты Металлическая основа (сплав или монометалл) . Неметаллическая основа (полимерная, углеродная, керамическая). Полиматричные материалы, в
- 139. Наполнители Компоненты, равномерно распределенные в матрице, называются армирующими наполнителями или упрочнителями. В зависимости от формы наполнителя
- 140. Наноструктурные материалы
- 141. Наноструктурные элементы Фуллерены – новая форма существования углерода в природе наряду с давно известными алмазом и
- 142. Наноструктурные материалы К наноструктурным материалам (нанокристаллическим, нанофазным, наноразмерным и т.п.) относятся объекты с характерным структурным размером
- 143. Особенности наноструктурных материалов Малый размер зерна приводит к появлению уникальных физических, химических, механических и других свойств,
- 144. Научные основы выбора материала Материал можно считать выбранным правильно, если он наилучшим образом отвечает трем основным
- 145. Технология конструкционных материалов
- 146. Предметом раздела «Технология конструкционных материалов» являются современные рациональные и распространенные в промышленности прогрессивные методы формообразования заготовок
- 147. Обработка металлов давлением
- 148. Виды обработки металлов давлением Процессы обработки металлов давлением по назначению подразделяют на два вида: для получения
- 150. Прокатка (рис.а) заключается в обжатии заготовки 2 между вращающими валками 1. Силами трения Ртр заготовка втягивается
- 151. Прокатное производство Виды прокатки: продольная, поперечная, поперечно-винтовая.
- 153. Ковка Ковка — вид горячей обработки металлов давлением, при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента.
- 154. Операции ковки Процесс ковки состоит из чередования в определенной последовательности основных и вспомогательных операций. Каждая операция
- 155. Осадка — операция уменьшения высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения. Разновидностью осадки является высадка,
- 157. Протяжка — операция удлинения заготовки или её части за счет уменьшения площади поперечного сечения. Протяжка имеет
- 158. Прошивка — операция получения полостей в заготовке за счет вытеснения металла. Отрубка — операция отделения части
- 159. Горячая объемная штамповка Горячая объемная штамповка — это вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки
- 161. Холодная листовая штамповка В качестве заготовки при листовой штамповке используют полученные прокаткой лист, полосу или ленту,
- 162. Литейное производство
- 163. Литейное производство — отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в
- 165. Изготовление отливок в песчаных формах Элементы литейной формы Литейная форма — это система элементов, образующих рабочую
- 166. Модельный комплект Модельный комплект — это совокупность технологической оснастки и приспособлений, необходимых для образования в форме
- 168. Литейная модель — приспособление, при помощи которого в литейной форме получают полость с формой и размерами
- 169. Литниковые системы Литниковая система — это система каналов, через которые расплавленный металл подводят в полость формы.
- 170. В зависимости от конфигурации и толщины стенок отливок 5 и состава заливаемого сплава расплавленный металл в
- 171. Изготовление литейных форм
- 172. Литье в оболочковые формы
- 173. Литье по выплавляемым моделям
- 174. Литье в кокиль
- 175. Сварочное производство
- 176. Сварка — технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при
- 177. Дуговая сварка Источником теплоты при дуговой сварке служит электрическая дуга, которая горит между электродом и заготовкой.
- 178. Дуга — мощный стабильный разряд электричества в ионизированной атмосфере газов и паров металла. Ионизация дугового промежутка
- 179. Ручная дуговая сварка Ручную дуговую сварку выполняют сварочными электродами, которые вручную подают в дугу и перемещают
- 181. Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса Для автоматической дуговой сварки под флюсом используют непокрытую электродную проволоку
- 182. Дуговая сварка в защитном газе При сварке в защитном газе электрод, зона дуги и сварочная ванна
- 183. Плазменная сварка Плазменная струя, применяемая для сварки, представляет собой направленный поток частично или полностью ионизированного газа,
- 184. Электрошлаковая сварка При электрошлаковой сварке основной и электродный металлы расплавляются теплотой, выделяющейся при прохождении электрического тока
- 185. Электронно-лучевая сварка Электронный луч представляет собой сжатый поток электронов, перемещающийся с большой скоростью от катода к
- 186. Газовая сварка При сварке место соединения нагревают до расплавления высокотемпературным газовым пламенем. Газовое пламя получают при
- 187. Контактная сварка Контактная сварка относится к видам сварки с кратковременным нагревом места соединения без оплавления или
- 188. Стыковая сварка Стыковая сварка — разновидность контактной сварки при которой заготовки свариваются по всей поверхности соприкосновения.
- 189. Точечная сварка Точечная сварка — разновидность контактной сварки, при которой заготовки соединяются в отдельных точках. При
- 190. Шовная сварка Шовная сварка — разновидность контактной сварки, при которой между свариваемыми заготовками образуется прочное и
- 191. Сварка трением Сварка трением относится к процессам, в которых используются взаимное перемещение свариваемых поверхностей, давление и
- 192. Пайка металлов Пайкой называется образование соединения с межатомными связями в результате нагрева соединяемых материалов ниже температуры
- 193. Отличительные особенности пайки от сварки Пайка производится при температуре ниже температуры плавления обоих или хотя бы
- 194. Классификации способов пайки по следующим независимым признакам: по удалению оксидной пленки (флюсовая, ультразвуковая, в активной газовой
- 195. ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ МАШИН РЕЗАНИЕМ
- 196. Обработка металлов резанием Обработка металлов резанием — это процесс срезания режущим инструментом с поверхности заготовки слоя
- 200. Обработка заготовок на станках токарной группы
- 204. Обработка заготовок на сверлильных станках
- 207. Скачать презентацию