Файл: Материаловедение. Лекции 5-й Семестр (Часть 2).doc

Часто имеет структуру заэвтектического сплава. Состав: . Крупное зерно, грубая эвтектика. Кремний присутствует в игольчатой форме и действует как концентратор напряжений, что приводит к снижению прочности и пластичности.

С целью повышения механических свойств производят модифицирование.

Модифицированный силумин .

Модификаторы:

Зерно измельчается, получается тонкая эвтектика. Сплав стал доэвтектическим. Теперь его структура: .

Механические свойства литейных сплавов низкие.

§. Медь и сплавы на ее основе.

Медь – ГЦК решетка, ,. Медь обладает хорошей тепло- и электропроводностью, из меди изготавливаются проводники электрического тока.

Высокая пластичность, низкая прочность: .

Довольно дорогой металл.

Маркировка:

, ,,

Чем выше номер, тем больше примесей содержится в меди, тем ниже электропроводность.

Для улучшения механических свойств вводят легирующие элементы:

Латунь.

Латунь- сплав меди с цинком.

Микроструктура и свойства латуни.

При содержании латунь имеет однофазную структуру:твердый раствор цинка в меди. При повышении содержания цинка увеличивается твердость, прочность, пластичность.

При содержании латунь имеет двухфазную структуру:, гдетвердый раствор цинка в. При дальнейшем повышении содержания цинка продолжает увеличивается твердость, прочность, а пластичность резко снижается.

Однофазные латуни пластичны могут подвергаться холодной и горячей обработке давлением.

Двухфазные латуни менее пластичны из-за могут подвергаться только горячей обработке давлением.

Маркировка:

вводится для улучшения обрабатываемости резанием, для повышения коррозионной стойкости,для улучшения прочности.

Латуни применяют при изготовлении водозаборной техники.

Бронзы.

Бронзы- сплавы меди с металлами (кроме цинка). Бронзы обладают высокими литейными свойствами, высокими коррозионными свойствами (особенно в морской воде).

Бронзы делятся на оловянистые (с добавлением олова) и безоловянистые (с добавлением ).

Микроструктура и свойства бронзы.

При содержании бронза имеет однофазную структуру:твердый раствор олова в меди. При повышении содержания олова увеличивается твердость, пластичность, обрабатываемость резанием.

При содержании бронза имеет двухфазную структуру:, гдетвердый растворв. При дальнейшем повышении содержания олова увеличивается твердость, а пластичность резко снижается. Такие бронзы обладают высокими литейными свойствами.

Химико-термическая обработка.

Химико-термическая обработка (далее- ХТО) заключается в изменении химического состава поверхностного слоя изделия за счет насыщения его соответствующими химическими элементами при высокой температуре.

Виды хто.

1. Цементация- насыщение поверхностного слоя углеродом.

2. Азотирование- насыщение поверхностного слоя азотом.

3. Микроцементация- насыщение поверхностного слоя углеродом и азотом в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака.

4. Цианирование- насыщение поверхностного слоя углеродом и азотом, но в расплавленных солях, содержащих группу .

5. Диффузионная металлизация:

а) хромирование – насыщение хромом

б) силицирование – насыщение кремнием

в) алетирование – насыщение алюминием

г) ванадирование – насыщение ванадием

д) никелирование– насыщение никелем

Основные стадии хто (основные химические процессы при хто).

1. Выделение диффундирующего элемента в атомарном состоянии.

2. Сцепление атомов диффундирующего элемента с поверхностью обрабатываемого изделия (адсорбция).

3. Диффузия, то есть перемещение атомов диффундирующего элемента в кристаллической решетке обрабатываемого металла от поверхности изделия вглубь него. В результате образуется диффузионный слой, на поверхности которого концентрация диффундирующего элемента максимальна и убывает по мере приближения к сердцевине изделия.

Условия диффузии:

1. Насыщающий элемент должен образовывать твердый раствор в кристаллической решетке обрабатываемого изделия.

2. должна быть высокой, а атомы насыщающего элемента должны обладать достаточной диффузионной подвижностью.

14.12.07. Цементация стали.

При происходит растворение углерода в больших количествах.

Время выдержки: .

Цель этой обработки: придание поверхностному слою высокой твердости и износостойкости.

Стали, использующиеся для цементации: ,. Это условие необходимо для того, чтобы сохранить сердцевину изделия вязкой (ненасыщенной углеродом).

§. Строение цементованного слоя.

Цементованный слой имеет переменную концентрацию углерода, убывающую от поверхности к сердцевине изделия, поэтому в структуре цементованного слоя можно выделить 3 зоны: заэвтектоидная ,эвтектоидная , доэвтектоидная . По мере приближения к сердцевине изделия количество перлита увеличивается.

эффективная толщина цементованного слоя (от поверхности изделия до уровня твердости по Роквеллу единиц).

Основные виды цементации: твердая и газовая.

Твердая цементация проводится в среде древесного угля с добавлением активизаторов (,карбонаты). Изделие помещают в ящик, на дно которого и между изделиями засыпают и утрамбовывают древесный уголь (карбидизатор). Ящик закрывают и обмазывают огнеупорной глиной и помещают в печь.