3.1. Машиностроительные конструкционные стали

Содержание

• Министерство образования и науки Российской Федерации
• Предисловие
• Введение
• Часть 1. Современные представления о строении различных групп материалов
• Глава 1. Основные различия в свойствах групп материалов
• Типы химической и физической связей в материалах
• В материалах:
• 1.2. Материалы с различным типом химической связи
• 1.2.1. Металлы и сплавы (металлический тип связи)
• 1.2.2. Полимеры (ковалентный и молекулярно - ковалентный типы связи)
• 1.2.3. Керамика (ковалентный и ионный типы связи)
• 1.2.4. Карбиды и интерметаллиды (ковалентно - металлический тип связи)
• 1.2.5. Композиционные материалы (смешанный тип связей)
• Pис. 1.2. Схематическое представление вклада разных типов связи в материалах
• Вопросы для самопроверки
• Часть 2. Металлические материалы
• Глава 2. Строение и свойства металлов и сплавов
• 2.1. Кристаллическое строение металлов и сплавов
• Кристаллические структуры переходных металлов 4-го периода*
• Внедрения; б – твердый раствора замещения со статистическим распределением атомов; в – упорядоченный твердый раствор замещения
• Из сплавов (деформируемых)
• 2.2. Несовершенства кристаллической структуры
• Линейные и точечные несовершенства кристаллической структуры
• 2.3. Основные свойства и характеристики металлов и сплавов
• Характеристики механических свойств
• Характеристики физических свойств
• Характеристики химических свойств
• Характеристики технологических свойств.
• 2.4. Пластическая деформация
• Пластической деформации [с.В. Грачев, в.Р. Бараз и др.]
• В зависимости от степени холодной деформации: ρ – удельное электросопротивление; Ηс – коэрцитивная сила; μ – магнитная проницаемость;
• Температуры отжига холоднодеформированного металла
• Температура начала рекристаллизации, интервал температур рекристаллизационного отжига и горячей обработки давлением
• 2.5. Термическая обработка
• Технологические параметры термообработки
• Время нагрева τн, температура выдержки tв, время выдержки τ в, скорость охлаждения V охл
• Скорости охлаждения при различных видах термической обработки
• Скорость охлаждения при каждом виде термообработки предопределяет равновесность или неравновесность получаемых продуктов фазовых превращений.
• И отпуске (б). Исходное состояние: пересыщенный при закалке твердый раствор (а); мартенсит углеродистый (б)
• Термообработка – отжиг
• Типы отжигов для сплавов разного состава
• Отжиги первого рода
• Типы отжигов первого рода
• Отжиги второго рода
• Отжиги второго рода. Отжиги углеродистых сталей
• Общепринятые обозначения линий и критических точек на диаграмме железо-цементит
• Эвтектоид носит название перлит (п). Перлит – это структура, состоя­щая из двух фаз: феррита и цементита, частицы которых имеют пластинчатое строение (рис. 2.22, а).
• Фазовый состав сталей после отжига в зависимости от содержания углерода
• Технологические параметры специальных отжигов сталей
• Микроструктура пластинчатого (б) и сферического(зернистого) (в) цементита
• Для доэвтектоидной стали с 0,45 % углерода; скорости охлаждения: V 1 – с печью; v2 – на воздухе; v3 – в масле; v4 – в воде
• Продукты диффузионного распада переохлажденного аустенита
• Перлит может быть получен при охлаждении с печью, сорбит – при охлаждении на воздухе, а троостит–при больших скоростях охлаждения и даже при закалке.
• Упрочняющая термическая обработка: закалка и старение
• От температуры (а) и времени (б) старения: t1 ‹ t2 ‹ t3; о – максимум твердости;
• Закалка и отпуск сталей
• Закалка сталей на мартенсит
• Технология закалки
• Образца(Vц), перлитную структуру на поверхности(Vп) – мартенситную
• Отпуск сталей
• От температуры отпуска (и.И. Новиков) Виды отпуска и применение
• Виды отпуска и структуры сталей
• 2.6. Термомеханическая обработка сталей
• Рекристаллизации
• 2.7. Поверхностная обработка сталей и сплавов
• Химико-термическая обработка сплавов.
• Хто с диффузионным насыщением углеродом и азотом
• Нитроцементация (азотонауглероживание)
• Параметры процессов хто, характеристики слоя и свойства сталей
• Химико-термическая обработка с диффузионным насыщением металлами (диффузионная металлизация)
• Поверхностная закалка сталей
• Поверхностная лазерная обработка
• Виды поверхностной лазерной обработки
• Поверхностное пластическое деформирование
• Способы ппд
• 2.8. Обеспечение служебных характеристик и повышение технико-экономической эффективности применения металлических материалов
• 2.8.1. Статическая прочность сплавов
• Обеспечение статической прочности сплавов композиционных и гетерофазных материалов
• 2.8.2. Циклическая прочность
• Факторы, влияющие на предел выносливости
• 2.8.3. Контактная выносливость
• Способы обеспечения контактной выносливости:
• Коэффициент вязкости разрушения различных материалов
• 2.8.5. Износостойкость
• Стали и сплавы для работы в контакте с рабочей средой
• Твердость и модуль упругости карбидов
• 2.8.6. Жаропрочность
• 2.8.7. Термостойкость
• 2.8.8. Поверхностная стойкость
• Обеспечение жаростойкости
• Вопросы для самопроверки
• Глава 3. Сплавы на основе железа
• 3.1. Машиностроительные конструкционные стали
• 3.1.1. Классификация конструкционных сталей
• Классификация сталей по химическому составу
• Классификация и маркировка в зависимости от качества стали
• 3.1.2. Углеродистые стали
• 3.1.3. Легированные стали
• Влияние легирующих элементов на структуру и свойства сталей
• Влияние легирующих элементов на феррит
• Влияние легирующих элементов на аустенит и мартенсит
• Цементуемые легированные стали
• Улучшаемые легированные стали
• Механические свойства некоторых улучшаемых сталей
• Критический диаметр легированных сталей
• Характеристика высокопрочных сталей
• Комплекс механических свойств среднеуглеродистых легированных сталей, упрочняемых закалкой с последующим низким отпуском
• Н18к9м5т от температуры старения
• Механические свойства мартенситно-стареющих сталей системы Fe–Ni–Co–Mo–Ti
• 3.1.4. Стали для подшипников качения
• Требования к подшипниковым сталям и пути обеспечения необходимых свойств
• Термическая обработка подшипниковых сталей типа шх
• 3.1.5. Стали рессорно-пружинные
• Предел текучести рессорно-пружинных сталей общего назначения*
• Марки и применение рессорно-пружинных сталей
• 3. 2. Стали специального назначения
• 3.2.1. Коррозионностойкие стали
• 3.2.2. Жаростойкие стали
• 3.2.3. Жаропрочные стали
• Двс и пути их обеспечения
• Условия эксплуатации:
• 3.3. Чугуны
• Химический состав конструкционных чугунов
• Форма графита и названия чугунов
• Зависимость механических свойств чугунов от формы графита и структуры металлической части
• 3.3.1. Серые чугуны
• Применение серых чугунов
• 3.3.2. Высокопрочные чугуны
• Применение высокопрочных чугунов
• Применение чугунов с вермикулярным графитом
• 3.3.4.Ковкие чугуны
• Применение ковких чугунов
• Применение специальных чугунов
• 3.4. Порошковые конструкционные и легированные стали
• 3.4.1. Классификация порошковых сталей
• Марки и применение пористых конструкционных материалов
• 3.4.2. Применение порошковых сталей
• Вопросы для самопроверки
• Глава 4. Цветные металлы и сплавы
• 4.1. Алюминиевые сплавы
• Удельная прочность конструкционных сплавов
• 4.1.1. Классификация и маркировка алюминиевых сплавов
• Соответственно
• Условные обозначения видов термической обработки деформируемых сплавов
• 4.1.2. Деформируемые сплавы
• Разрыву и относительное удлинение в мягком состоянии
• Подготовленная для плакировки
• Характеристики надежности сплава в95
• Механические свойства алюминиевых деформируемых сплавов, упрочняемых термообработкой
• 4.1.3. Литейные алюминиевые сплавы Сплавы на основе системы Al – Si
• Сплавы на основе системы Al – Cu
• Сплавы на основе системы Al – Mg
• 4.2. Медь и медные сплавы
• И зависимость механических свойств от содержания цинка (б)
• (Кроме бериллиевых бронз)
• 4.2.1. Латуни
• Механические свойства *и назначение литейных латуней
• 4.2.2. Бронзы
• Механические свойства*деформируемых (гост 5017–74) и литейных (гост 613–79) оловянных бронз
• Механические свойства* деформируемых и литейных алюминиевых бронз
• Механические свойства бериллиевой бронзы БрБ2 в зависимости от состояния сплава
• 4.3. Титановые сплавы
• 4.3.1. Легирующие элементы титановых сплавов
• 4.3.2.Фазовые превращения в титановых сплавах
• Сплавов (легированных β - стабилизаторами)
• 4.3.3. Термическая обработка титановых сплавов
• 4.3.4. Классификация промышленных титановых сплавов
• 4.3.5. Деформируемые сплавы
• Химические составы и свойства после отжига титановых деформируемых сплавов
• Применение и свойства титановых деформируемых сплавов
• 4.3.6.Литейные сплавы
• 4.4. Магниевые сплавы
• 4.5. Антифрикционные (подшипниковые) сплавы на оловянной, свинцовой и цинковой основах
• Критериями оценки антифрикционных материалов являются:
• Требуемые свойства сплавов для подшипников скольжения
• Темное поле – твердый раствор сурьмы в олове; светлые крупные частицы – химическое соединение SnSb, мелкие частицы – Cu3Sn (справа – схематическое изображение микроструктуры)
• Вопросы для самопроверки
• Часть 3. Неметаллические материалы
• Глава 5. Общая характеристика неметаллических материалов
• 5.1. Классификация, строение и способы получения полимеров
• 5.2. Фазовые состояния и надмолекулярная структура полимеров
• Надмолекулярная структура аморфных полимеров
• 5.3. Физические состояния полимеров
• Термомеханические кривые кристаллических полимеров
• Термомеханические кривые сетчатых полимеров
• 5.4. Способы управления структурой и свойствами полимерных материалов
• Вопросы для самопроверки
• Глава 6. Основные свойства неметаллических материалов
• 6.1. Механические свойства
• 6.2. Теплофизические свойства
• 6.3. Диэлектрические свойства
• Классификация диэлектриков по диэлектрической проницаемости
• Классификация диэлектриков по диэлектрическим потерям
• Вопросы для самопроверки
• Глава 7. Пластические массы
• 7.1. Основные виды модифицирующих добавок
• 7.2. Термопластичные полимеры и материалы на их основе
• Полиэтилен
• Полипропилен
• Полиизобутилен
• Полистирол
• Политетрафторэтилен (ф-4)
• Политрифторхлорэтилен (ф-3)
• Поливинилхлорид
• Полиакрилаты
• Полиамиды
• Полиуретаны
• Поликарбонаты
• Полиимиды
• Полиэтилентерефталат
• Полиформальдегид
• Пентапласт
• Марочный ассортимент и области применения термопластов
• 7.3. Термореактивные полимеры и материалы на их основе
• Фенолоформальдегидные смолы
• Эпоксидные смолы
• Полиэфирные смолы
• Кремнийорганические смолы
• Марочный ассортимент и области применения основных термореактивных пресс-материалов и литьевых пм
• 7.4. Термоэластопласты
• 7.5. Методы получения изделий из пластических масс
• 7.5.1. Прессование
• 7.5.2. Литье под давлением
• 7.5.3. Экструзия
• 7.5.4. Термоформование
• 7.5.5. Механическая обработка пластмасс
• 7.6. Газонаполненные пластики
• Вопросы для самопроверки
• Глава 8. Волокнистые полимерные композиционные материалы
• Типичные классификационные модели ап
• 8.1. Стеклопластики
• 8.2. Углепластики
• 8.3. Органопластики
• Свойства элементарных волокон
• 8.4. Базальтопластики
• 8.5. Термопластичные композиционные материалы
• 8.6. Методы формования изделий из армированных пластиков
• 8.6.1. Контактное формование и напыление
• 8.6.2. Формование под давлением
• 8.6.3. Формование прессованием и пропиткой в замкнутой форме
• 8.6.4.Формование намоткой
• 8.6.5. Пултрузия
• Вопросы для самопроверки
• Глава 9. Природные полимеры и их производные Эфиры целлюлозы
• Вопросы для самопроверки
• Глава 10. Резиновые материалы
• 10.1. Классификация каучуков
• 10.2. Компоненты резиновых смесей
• 10.3. Способы получения резинотехнических изделий
• 10.4. Прорезиненные ткани
• 10. 5. Применение резинотехнических изделий
• Вопросы для самопроверки
• Глава 11. Клеевые материалы
• 11.1.Клеи на основе термопластичных полимеров
• 11.2. Клеи на основе эластомеров
• 11.3. Клеевые (липкие) ленты
• 11.4. Клеи на основе термореактивных смол
• Вопросы для самопроверки
• Глава 12. Герметики
• Вопросы для самопроверки
• Глава 13. Лакокрасочные материалы
• 13.1. Требования к лакокрасочным материалам
• 13.2. Классификация и виды лакокрасочных материалов
• 13.3. Полимерные порошковые композиции и покрытия на их основе
• Способы нанесения порошковых покрытий
• Вопросы для самопроверки
• Глава 14. Обивочные, прокладочные, уплотнительные и электроизоляционные материалы
• Вопросы для самопроверки
• Глава 15. Неорганические материалы
• 15.1. Технические керамики
• Гексагональными слоями ( а и в) атомов кислорода
• 15.2. Неорганические стекла
• Стекла с особыми свойствами
• Стекла в автомобилестроении
• 15.3. Стеклокристаллические материалы
• 15.4. Слюда и слюдяные материалы
• 15.5. Асбест и материалы на его основе
• Вопросы для самопроверки
• Глава 16. Жидкокристаллические материалы
• 16.1. Классификация, структура и свойства жидких кристаллов
• 16.2. Жидкокристаллические композиты
• Вопросы для самопроверки
• Список литературы Основные литературные источники
• Дополнительные литературные источники