Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Значение металлов и металлических материалов в общественном производстве. Особенности свойств металлов. Классификация черных и цветных металлов. Кристаллизация металлов.

Читайте также:
  1. A) Множество пар (имя атрибута, значение атрибута)
  2. A1. Сущность и классификация организаций. Жизненный цикл организации и специфика управления на различных его этапах.
  3. AND(Логическое значение 1; Логическое значение 2 ...Логическое значение 30)
  4. Cущность и общественное значение средств массовой информации
  5. I. Значение математики в медицине
  6. I. Исследование свойств форматов сжатия графических данных
  7. I. Классификация по контингенту учащихся.
  8. I. Назначение методических рекомендаций
  9. I. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
  10. II. Классификация инвестиций

Металлургия – это наука о технолог мет, занимается изуч способов произ-ва мет и сплавов. Металловед – наука, изуч строение, св-ва мет и сплавов, в зависим от их состава и технолог получ. Особенность использ мет явл тот факт, что сырьевая боза для их получения на данный момент неограниченна, технология их произ-ва также не сложна.

Мет – это непрозрачные, твердые при комнатной температ (искл. ртуть) тела, отлич-ся характерным мет блеском, ковкостью, высокой тепло- и электропроводностью.

Ососбенность мет состоит в том, что: 1.облад высокой тепло- и электропроводностью, 2.положит температ коэфф электросопротивляемости, 3.обладают термоэлектрон эмиссией – способ-ю излучать электроны принагреве, 4.мет обладают хорошей отражат способ-ю, 5.мет обладают повыш способностью к пластич деформации.

Все мет материалы делят на: -простые мет, -мет сплавы (это мат-лы, хим состав кот представ собой сочет двух мет или немеет+мет).

Качественное и кол-ое соотнош сплавов таково, что в целом они сохран хар-ки мет св-в. Св-ва мет зависят от их хим состава, от числа входящих в них мет и немеет. Достоинсвом сплавов явл то, что они обладают знач лучшими физико-мех показателем св-в, по сравн с чистыми мет, получ сплавы дешевле чист мет.

Классифик мет на 2 большие группы:

1-черные мет 2-цветн мет

(1) относ железо и сплавы на его основе, содерж углерод и во многих случаях др спец введенные лег Эл-ты. Чугун – это железоуглерод-ый сплав с содерж свыше 2,14%. Сталь - это это железоуглерод-ый сплав с содерж до 2,14%. постояными примесями в чугунах и сталях явл марганец и кремний, фосфор и сера.

(2) все остальные мет и их сплавы, основой кот не явл железо. Их делят на след группы: 1 –легкие мет-алюм, магний, титан, литий, беррилий, кот имеют более низкую относ плот-ть, чем у Fe; 2 –тяжел мет- медь, никель, кобальт, относ плот-ть выше, чем у Fe и температ плав достаточно высока; 3 –тяжелые легкоплавкие – цинк, свинец, олово, кадмий, имеют высокую относ плот-ть, но температ пла ниже, чем у Fe; 4 - благородные мет.

Дополнит-но выделяют: тугоплавкие, урановые мет, редкоземельные и щелочноземельные мет.

Все св-ва мет и сплавов делят на: химич, физич, мех-ие, технолог, эксплуатац-ые (корроз стойкость, хладостойкость, жаропрочность – способ сплава сохран мех св-ва при повыш температ, жаростойкость – способ-ть мет сопротив-ся окисл в газовой среде).

Все тверд тела делятся на: 1- аморфные, 2 – кристаллич.

В (1) атомы располаг хаотично, т.е. беспорядочно (стекло, клей).

В (2) атомы располаг в строго определенном порядке с опр геометрич зависимостью. Все мет и сплавы имеют (2) стоение. Если атомы мет мысленно соед линиями, то получ-ся правильная геометрич система – кристаллич решетка.

Порядок располож атомов в пространст кристаллич решетке может быть разным, однако выделяют: 1.кубическая-объемноцентрированная (9 атомов), 2.кубическая-гранецентрированная (14), 3.гексоганальная (17). Атомы мет образ кристаллич решетку благодаря налич мет связи. В узлах крист решетки располаг +но заряженные ионы, удерживающ на опр расстоянии свободные электроны – этим и объясн электро- и теплопроводность. Характерные признаки мет обусловлены их внутренним строением.

Расстояние между атомами в крист реш, измер в различн направ, а также плотность – неодинаковы, значит и св-ва кристаллов по разным напра в разные. Неодинаковость св-в мет материалов наз-ся анизотропией.

Аморфные тела отлич-ся хаотичным располож атомов в прост-ве, поэтому плот-ть атомов в различн направлениях одинаковы, они изотропны.

В жидком мет при повыш-х температ атомы нах-ся в беспоряд-м движении. Правильное кристаллич строение они приобрет в проц затвердевания, т.е. при переходе из жид состояния в тв. Проц образ кристалл при переходе из жид сост в тв наз-ся первичной кристаллиз.

Если же кристаллич строение мет измен в тв сост, при повыш температ, то такой проц наз-ся вторичной кристаллиз или полиморфизмом или аллотропией. Сущ-ие одного и того же мет в различн кристаллич реш в зависимости от температ наз-ся аллотропией.

 

 

13. Понятие о металлических материалах, их внутреннем строении. Металли­ческие сплавы, их виды. Кристаллизация сплавов.

Большинство сплавов получ сплавлен компонентов в жидком состоянии. При затвердевании такого раствора в проц первичн кристаллиз могут полу сплавы с различными св-ми и строением. Для сплавов свой-ны те же закономерности, что и для чистых мет:мет стой, аллотропия.

Особенным явл кристаллиз сплавов, кот епроисход не при одной температ, а в интервале темпер. Компоненты из кот состоят сплавы в тв сост могут по разному взаимодейст друг с другом, образуя при этом:

1.мех смеси, 2.твердые растворы, 3.химич соединения.

(1) двух компонентов образ тогда, когда они в однородном состоянии не раствор в друг друге и не вступают в химич взаимодействие. Конечн соотнош компонентов может быть любым. Структура сплавов (1) неоднородная и они представ собой смесь кристаллов данных компонентов. В таком сплаве кристаллы каждого компонента полностью сохран свои индивид-ые св-ва. Поэтому св-ва сплавов (1) опр как среднеарифмет. Эти сплавы имеют хорошие лит св-ва.

(2) характериз образов общей кристаллич решетки. Различ два осн типа: -замещения, -внедрения.

При образ тверд рас-в замещения атомы растворенного компонента замещ атомы растворителя. Эти сплавы обычн образ при сплавлении мет между собой, когда их атомы имеют близкие размеры, при этом происход искажение кристаллич решетки.

Тверд рас-ры внедрения образ в том случае, когда атомы растворенного компонента расположены между атомами растворителя. Они внедряются не вытесняя при этом атомы растворителей, размеры решетки увелич. растворы внедрения образуются элементами сильно отлич друг от друга, строением решетки иразмерами атомов (сплав мет и немет).

Тверд растворы хорошо поддаются ковке и др видам обработки давления. Лит св-ва и обработка резанье у тв сплавов более низкая, чем у сплавов мех смеси.

(3) образуются в том случае, когда атомы двух мет и немеет или мет вступают в хим взаимодействие в опр кол-ом соотношении. Состав (3) постоянен и выр-ся конкретной формулой. Сплавы (3) затвердевают и плавятся, как и мет, т.е. при одной температ.

Отлич мет от сплавов: 1состав (в сплаве 2 компонента), 2температ кристаллиз сплавов в интервале темпера, а мет в одной температ.

Диаграмма состояния – это графическое изображ состояния люб сплава, изучаемой сист в зависим от его концентр и температ. Пользуясь диаграммой можно изучить фазы и структурные составляющие сплавов, возможность провед термич обработки и ее режимы, температ литья.

Осн структурн составляющ сплавов железа с углеродом:

1.аустенит –тверд раст-р углерода в g-железе. Предельная растворим-ть в этом железе 2,14% при 1130 град целс. Нижняя температ существо-ия аустенита 723.

2.феррит – твердый раст-р углерода в a-железе. Его растворим-ть в этом железе ничтожна мала.при комнатной температ феррит обладает ярко выраженными магнит св-ми.

3.цементит – химич соединение железа с углеродом Fe3C, 6,67% углерода.

4.перлит – продукт распада аустенита при температ 723, представляющ эвтектоидную мех смесь феррита с цементитом. Содерж углерода – 08%

5.ледебурит – эвтектическая механич смесь аустенита с цементьитом, образ при кристалл жид сплава, С– 4,3%

14. Значение чёрных металлов в общественном производстве. Влияние химического состава на свойства чугуна.

 

Черные металлы применяются в авиа- и дизелестроении, тяжелом машиностроении, в химической и нефтяной промышленности.

Влияние кремния. Кремний является компонентом, который способствует выделению графита. Увеличение массового содержания кремния в чугуне приводит к уменьшению в нем количества цемента и, следовательно, к улучшению обрабатываемости его режущим инструментом.

Влияние марганца. С углеродом марганец образует карбидмарганца. При небольшом содержании марганец повышает прочность чугуна. При значительном содержании он препятствует процессу графитизации и таким образом получается белый чугун.

Влияние серы. Сера понижает жидкотекучесть чугуна, делая его густым, плохо заполняющим форму, препятствует выделению графита и придает чугуну хрупкость. При остывании отливок с повышенным содержанием серы образуются трещины — красноломкость.

Влияние фосфора. Фосфор понижает механические свойства чугуна, придает ему хрупкость в холодном состоянии. Фосфор повышает износоустойчивость чугуна, понижает температуру плавления, увеличивает его жидкотекучесть и уменьшает усадку. Это позволяет получить из фосфористого чугуна тонкие отливки с чистой и гладкой поверхностью.

Легирующие элементы позволяют целенаправленно изменять свойства чугуна: повышать прочность, твердость, износостойкость, коррозионную стойкость.

Чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде цемента, называется белым чугуном. Белый чугун отличается высокой твердостью (НВ 450—500) и хрупкостью, обработке резанием не поддается. Основное количество белого чугуна идет на передел в сталь.

Чугуны, содержащие свободный углерод в виде графита, называют серыми. При прочих равных условиях, чем больше мелких и округлых включений содержится в графите, тем прочнее и пластичнее будет чугун.

Свойства чугуна определяются структурой металлической основы, формой, количеством и размерами графитовых включений. Металлическая основа чугуна аналогична по строению и близка по свойствам стали.

По типу структуры металлической основы различают перлитные (наиболее прочные), ферритно-перлитные и ферритные (наименее прочные) серые чугуны. Ферритный чугун обладает более высокой пластичностью, чем перлитный, но меньшей твердостью. По сравнению со сталью ковкий чугун более дешевый, имеет лучшие литейные свойства, меньшую чувствительность к надрезам, прекрасно гасит возникающие в нем вибрации.

По сравнению с серым чугуном ковкий чугун более пластичный, вязкий и прочный. Серьезным конкурентом ковкого чугуна является высокопрочный чугун, у которого высокие механические свойства получены при менее сложных технологических процессах.

Основным классификационным признаком чугуна как товарной продукции является его назначение. По этому признаку его делят на предельный, литейный и чугуны специального назначения.

 




Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 30 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | <== 6 ==> | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав