Д. И. Менделеева основы материаловедения



Скачать 92.91 Kb.
НазваниеД. И. Менделеева основы материаловедения
Дата01.01.2014
Размер92.91 Kb.
ТипДокументы
источник
1. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Лаборатория/Вводная информация.doc
2. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Лаборатория/Качественный анализ.doc
3. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Лаборатория/Кислотно-основное титрование.doc
4. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Лаборатория/Маршрутный лист.doc
5. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Примеры решения задач/Часть 2.doc
6. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Примеры решения задач/Часть1.doc
7. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Расчетно-графическая работа/Задание на РГР.doc
8. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Расчетно-графическая работа/РГР(вариант1).doc
9. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Расчетно-графическая работа/РГР(вариант2).doc
10. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Расчетно-графическая работа/РГР(вариант3).doc
11. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Расчетно-графическая работа/РГР(вариант4).doc
12. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Теоретическое содержание/Качественный анализ.doc
13. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Теоретическое содержание/Кислотно-основное титрование.doc
14. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Хим мет Часть1/Контрольные работы/КОНТР-1.doc
15. /3курс5семестр/Аналитическая химия/Хим мет Часть1/Контрольные работы/КОНТР-2.doc
16. /3курс5семестр/КвантоваяХимия/Lectures 2013.pdf
17. /3курс5семестр/КвантоваяХимия/zachet_2013.pdf
18. /3курс5семестр/КвантоваяХимия/zachet__2013.doc
19. /3курс5семестр/Материаловедение и защита от коррозии/n1.doc
20. /3курс5семестр/Материаловедение и защита от коррозии/n2.doc
21. /3курс5семестр/Основы экономики и управления производством/РП БАК 280700 ОЭ и УП_Вдовенко 17.05.2012 Ред .doc
22. /3курс5семестр/Проектирование деталей машин и аппаратов, проект/Задание по проекту.docx
23. /3курс5семестр/Проектирование деталей машин и аппаратов, проект/Общие требования.doc
24. /3курс5семестр/Проектирование деталей машин и аппаратов, проект/Оформление.doc
25. /3курс5семестр/Рабочий план 5 семестр.doc
26. /3курс5семестр/Физическая химия 5сем2005/1 ЗДО Домзадания 1сем.doc
27. /3курс5семестр/Физическая химия 5сем2005/Домзадания.doc
28. /3курс5семестр/Электротехника/Электротехника/Контрольные вопросы.doc
29. /3курс5семестр/Электротехника/Электротехника/Контрольные задачи.doc
30. /3курс5семестр/Электротехника/Электротехника/ПРОГРАММА КУРСА.doc
Название лабораторной работы
Руководство по оформлению лабораторной работы №1 по теме
Руководство по оформлению Лабораторной работы №2 по теме
Маршрутный лист 200 /200 уч год Фамилия, И. О. Группа
Типовые задачи
Задача № Рассмотрите условия определения иона к + с Na 3 [Co(no 2 ) 6 ]. Какой ион мешает определению иона калия?
Задание на выполнение расчетно-графической работы (ргр)
Вариант Титрование сильной кислоты сильным основанием
Вариант Титрование сильного основания сильной кислотой
Вариант Титрование слабой кислоты сильным основанием
Вариант Титрование слабого основания сильной кислотой
Программа теоретического курса. Тема I
Литература Примеры решения задач Вопросы для самостоятельной подготовки
Вариант 1 Требования к аналитической химической реакции. Привести примеры. С помощью каких реакций можно отличить BaCO3 от CaSO4? (Уравнения реакций, условия их проведения, аналитические признаки продуктов реакции).
5. По какой формуле рассчитывают титр стандартного раствора hcl (тhcl), если на титрование vnа2В4О7
Что такое волновая функция? Требования к волновой функции. Запишите условие стационарности энергии системы
Д. И. Менделеева основы материаловедения. Указания к изучению курса
Д. И. Менделеева основы материаловедения
Утверждаю Ректор рхту им. Д. И. Менделеева В. А. Колесников
Шифр корпуса
Учебное пособие для вузов. М.: Альянс, 2005. 392 с
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
3 курс 5 семестр
Домашнее задание №1
Домашнее задание №1
Электротехник а перечень контрольных вопросов Однофазные и трехфазные электрические цепи
Учебное пособие №34-20 «Сборник контрольных задач по электрическим цепям переменного тока»
Программа курса


Министерство образования Российской Федерации

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева


ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ

Кристаллическая структура, диаграммы состояния, маркировка материалов.


Москва 2002


Составители: Г. М. Семенов, А. С. Федосеев, В. Б. Сажин


Оглавление


1. Строение кристаллических материалов……………………………….3

  1. Диаграммы состояния………………………………………………….8

  2. Классификация и маркировка сталей………………………………..15

  3. Библиографический список…………………………………………..20



1
Строение кристаллических материалов


Рис 1. Элементарная кристаллическая ячейка


Кристаллические системы (сингонии) Таблица. 1


Система

Ребра

Углы

Триклинная

a  b  c

    

Моноклинная

a  b  c

 =  = 90o,   90o

Ромбическая

a  b  c

 =  =  = 90o

Ромбоэдрическая

a = b = c

 =  =   90o

Гексагональная

a = b  c

 =  = 90o  =120o

Тетрагональная

a = b  c

 =  =  = 90o

Кубическая

a = b = c

 =  =  = 90o





а б в

Рис. 2 Кубическая кристаллическая решетка. а – простая, б – объемно-центрированная, в – гранецентрированная.



Рис. 3 Гексагональная кристаллическая решетка.




а б в г

Рис. 4 Ромбическая кристаллическая решетка. а – простая, б – базо-центрированная, в – объемноцентрированная, г – гранецентрированная.




Рис. 5. Тетрагональная кристаллическая решетка. а – простая, б – объемно-

центрированная



Рис. 6. Ромбоэдрическая кристаллическая решетка.




а б

Рис. 7 Моноклинная кристаллическая решетка. а – простая, б - базоцентрированная




Рис. 8. Триклинная кристаллическая решетка.



  1. Диаграммы состояния.



Рис. 9 Схема построения диаграммы состояния по кривым охлаждения.




Рис. 10. Диаграмма состояния сплавов с нерастворимыми компонентами в твердом состоянии




Рис. 11. Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии




Рис. 12. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которого образуют химические соединения




Рис. 13. Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии и перитектикой





Рис. 14 Схема построения диаграммы состояния методом геометрической термодинамики




Рис 15. Диаграмма состояния системы Fe – Fe3C


Классификация сталей


По химическому составу - Углеродистые

- Легированные

По назначению - Конструкционные

- Инструментальные

- Специального назначения с

- С особыми свойствами

По качеству - Обыкновенного качества

- Качественные

- Высококачественные

- Особовысококачественные

По степени раскисления - Спокойная

- Полуспокойная

- Кипящая

По типу структуры - Для отожженного состояния

- Доэвтектоидные

- Эвтектоидные

- Заэвтектоидные

- Ледебуритные

- Аустенитные

- Ферритные

- Для нормализованного состояния

- Перлитный

- Мартенситный

- Аустенитные

- Ферритные

Подробнее для каждого класса

По химическому составу

Легированные 1. при в введении легирующих элементов (никель, хром, молибден, титан, ванадий, вольфрам, кобальт, марганец, ниобий, кремний и др.); 2. если сталь содержит кремния или марганца более 0.5-1.0%

По качеству

- Обыкновенного качества -  0.06 % S и  0.07 % P (только углеродистые)

- Качественные-  0.04 % S и  0.035 % P

- Высококачественные -  0.025 % S и  0.025 % P

- Особовысококачественные -  0.015 % S и  0.02 % P (только легированные)

По типу структуры

- Аустенитные (При введении значительн ых количеств Ni или Mn)

- Ферритные (При введении Cr, Si, V, W)

Влияние углерода и постоянных примесей

С ростом содержания С повышается твердость и прочность, уменьшается пластичность и вязкость сталей.

В углеродистых сталях также содержатся S, P, Si, Mn (технологические примеси)

S образует FeS, который с Fe формирует эвтектику. Наличие данной эвтектики вызывает красноломкость стали.

Р растворяется в феррите снижает пластичность сталей и вызывает хладноломкость сталей.

Si (до 0.5%) и Mn (до 0.8%) отрицательного действия на свойства сталей не оказывают.

O, N, H -снижают пластичность и повышают склонность сталей к хрупкому разрушению. O, N образуют оксиды и нитриды. Кислородные включения вызывают красно- и хладноломкость, снижают прочность. Повышенное содержание N повышает хрупкость сталей. Водород, когда он находится в твердом растворе вызывает охрупчивание сталей (возможно также в присутствии Cu, As, Sb, Sn)


Влияние легирующих элементов


Легирующие элементы можно разделить по характеру влияния на температуру полиморфных превращений Ас3 и Ас4:

  1. Ni, Mn, Co, Cu .

Температура Ас3 понижается. Температура Ас4 повышается. Если наблюдается устойчивость ГЦК решетки при 20-25оС, то такие стали называют аустенитными.

  1. Cr, Mo, W, V, Si, Ti

Температура Ас3 повышается. Температура Ас4 понижается. Однофазные сплавы с ОЦК-решеткой, устойчивой при температурах вплоть до линии солидуса, называют ферритными.


Карбиды в легированных сталях


Карбидообразующие элементы: Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Nb, Ti - это переходные металлы с недостроенной d-электронной оболочкой.

1. При содержании 1-2% элемента образуется легированный цементит (например (Fe,Mn)3C

2. Сильные карбидообразователи (Mo, W, V, Nb, Ti) образуют фазы внедрения MeC или Me2C

3. Cr в низко- и среднелегированных сталях (10%) образует Cr7C3. В высоколелигированных сталях - Cr23C6. Карбиды хрома могут растворять Fe и легирующие элементы.

4. Cr влияет на карбидообразование при совместном введении с Mo и W. При определенных соотношения Cr и Mo (W) не образуются фазы внедрения, а появляются сложные карбиды, содержащие Cr, Mo (W), Fe с формулой Ме6С. Они растворимы в аустените лишь при высоких температурах.

Диаграммы состояния Fe-Э и Fe-C-Э

  1. Аустенитные сплавы сохраняют -фазу при всех температурах.

  2. Ферритные сплавы сохраняют -фазу при всех температурах.

  3. Полуферритные сплавы - состоят из - и  - фаз.

  4. Сплавы отвечающие при повышенных температурах  - фазе, а при охлаждении претерпевают   превращение.


Конструкционные стали


  1. Углеродистые стали обыкновенного качества

Маркируются как Ст и 0-6. Бывают трех групп А по механическим свойствам, Б. по химическому составу, В по механическим свойствам и химическому составу. Чем больше цифра тем выше прочность (для А) и больше углерода (для Б) А не термообрабатывают, а Б и В обрабатывают.

2. Углеродистые и легированные качественные стали

Гарантия химического состава и механических свойств. Маркировка углеродистых - 08, 10, 15.....85. (сотые % С).  0.04 % S,  0.035 % P, 0.17-0.37 % Si,  0.08 % Mn. Бывает Mn до 1.2% (50Г)

Для легированных сталей 55С2 (в % для Э). Если цифры нет, то  1%.

Обозначение легирующих элементов А - азот, Б - ниобий, В - вольфрам, Г- марганец, Д - медь, Е - селен, К - кобальт, М - молибден, Н - никель, Р - бор, С - кремний, Т - титан, Ф - ванадий, Х - хром, Ц- цирконий Ю - алюминий.

Для высококачественных сталей добавляют букву А 30ХГС и 30ХГСА. (меньше S и P).

  1. Цементуемые углеродистые и легированные качественные стали

Содержание С 0.10-0.25%. Небольшие и малонагруженные детали изготавливают из углеродистых сталей марок 10, 15, 20. Крупные и высоконагруженные детали - из легированных сталей 12Х2Н4А, 18ХГТ, 18Х2Н4ВА. Цементация, закалка и низкий отпуск.

3. Улучшаемые углеродистые и легированные качественные стали

Содержание С 0.3-0.5% их подвергают закалке и высокому отпуску (550-600%).Углеродистые стали марок 40 и 45 применяют для небольших и малонагруженных деталей. Крупные и высоконагруженные детали - из легированных сталей 45Х, 30ХГС, 40ХНМ. Можно применять ВЧ закалку.

4. Рессорно-пружинные стали

Высокие предел упругости и усталостная прочность. Применяют углеродистые стали например марок 65, 85 и стали легированные Si, Mn, W, V (60С2, 65Г, 50ХФА, 65С2ВА). Закалка и средний отпуск производятся при 400-450оС.

5. Шарикоподшипниковые стали

Основа сталь ШХ15 (0.95-1.05%С, 1.30-1.65% Cr) цифра после буквы означает десятые доли процента содержания легирующего элемента. Есть еще марки сталей ШХ6. ШХ9 и 98Х18 (17-19% Cr). Отжиг, закалка в масле от 820-860оС и отпуск при 150-200оС.

  1. Легированные стали

Хромистые после охлаждения на воздухе - ферритные, мартенситно-ферритные (более 10% Cr)и мартенситные

Хромоникелевые после охлаждения на воздухе - аустенитные, аустенитно-мартенситные и аустенитноферритные (более 10% Cr)

. Коррозионностойкие или нержавеющие

Состав сплавов нужно менять так, чтобы в предполагаемых условиях достигалось повышение основного контролирующего фактора коррозии. Наиболее распространены - хромистые, хромоникелевые, хромоникельмолибденовые

2. Жаропрочные - стали содержат Cr, Si, Mo, Ni. Сохраняют прочность до 650оС и более.

3. Жаростойкие - стали содержат Al, Cr, Si. За счет образования оксидов. При содержании Cr 30% жаростойкость - 1200оС.


Инструментальные стали


Применяют углеродистые и легированные стали для изготовления трех групп изделий - режущих, измерительных и штамповых.

Углеродистые стали имеют маркировки - У7 (У7А),.У8 (У8А),....У13 (У13А). Цифра означает содержание углерода в десятых долях процента, буква А -  0.02 %S и 0.03 %P. Стали У7 и У8 применяют для ударно-режущих и для деревообработки, У9 для ножовочных полотен и деревообработки. У10 и У12 - для металлорежущих инструментов (сверла, фрезы), У13 для бритв и напильников. Закалка в воде при 160-240оС (в зависимости от требуемой твердости), малая прокаливаемость. Теплостойкость - 200оС.

Легированные стали используются марок Х, 9ХС, ХВГ. Преимущество - большая прокаливаемость, поэтому больший размер деталей, возможность закалки в масле (меньшая деформация). Выше режущие свойства и теплостойкость до 250оС.

Быстрорежущие стали для высоких скоростей резания и тяжелых условий. Обозначаются Р. Следующая цифра – процентное содержание легируюшего элемента. Эти стали имеют высокую теплостойкость - 600-620оС. Закалка в масле от 1270-1290оС для Р18 (W) и многократный отпуск при 550-570оС.

Стали для измерительного инструмента. Применяют стали марок У10, Х, ХВГ. Закалка и отпуск при 120-140оС.

Штамповые стали

Стали для инструмента холодного деформирования

Небольшие штампы (25 мм) и легкие условия стали У10, У11, У12

Штампы (100 мм) - Х, ХВГ, У12 и более тяжелые условия - Х12Ф1

Закалка и отпуск

Стали для инструмента горячего деформирования

Стали 5ХНМ, 5ХНВ (молот) и 3Х2В8Ф, 4Х5В2ФС (пресс-формы для литья под давлением. Высокая прочность, износостойкость и стойкость к циклическим перепадам температуры.


5.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК


Жуков А.П. Основы материаловедения Часть 1. Металловедение/ РХТУ им. Д.И. Менделеева. М.,1999. – 156 с.


Добавить документ в свой блог или на сайт


Похожие:



Если Вам понравился наш сайт, Вы можеть разместить кнопку на своём сайте или блоге:
refdt.ru


©refdt.ru 2000-2013
условием копирования является указание активной ссылки
обратиться к администрации
refdt.ru