материаловедение. Оглавление 1 Материаловедение как наука, характеристика металлов 3
 Скачать 0.53 Mb.
|
8.Строение слитка:После выплавки металла заданного состава его разливают в металлические емкости до 300 т, которые называются изложницами. Структура литого слитка состоит из трех основных зон: Первая зона – наружная мелкозернистая корка 1, состоящая из мелких дезориентированных кристаллов. При первом соприкосновении расплавленного металла с холодными стенками металлической изложницы возникает большое переохлаждение, при этом зерна металла – мелкие. Вторая зона слитка – зона столбчатых кристаллов 2. После образования корки 1 выделяется скрытая теплота кристаллизации, тепло отводится наружу перпендикулярно стенкам изложницы – кристаллы этой зоны вытягиваются в направлении теплоотвода. Третья зона слитка – зона равноосных кристаллов 3. Эта зона формируется в конце затвердевания в центральной части слитка, здесь теплоотвод во всех направлениях одинаков, а количества тепла много, переохлаждение мало. Поэтому получаются крупные кристаллы. В верхней части слитка образуется усадочная раковина (темная часть) из-за того, что жидкий металл имеет больший объем, чем твердый. 10. Теоретическая и реальная прочность металлов. Механические свойства металлов:Механические свойства металлов и сплавов. Механическими наз-ся св-ва которые определяют поведение материала под действием внешних нагрузок. Основные мех-е св-ва: Прочность – способность материала не разрушатся под действием приложенных к нему внешних сил. Пластичность –– способность материала получить остаточные изменения формы и размеров без разрушения. Твердость – способность материала сопротивляться внедрению в него другого более твердого тела. Ударная вязкость – степень сопротивления материала разрушению при ударной нагрузке. 12. Теория сплавов. Общие положения:Под сплавом понимают вещество, полученное сплавлением двух или более элементов. Возможны другие способы приготовления сплавов: спекания, электролиз, возгонка. В этом случае вещества называются псевдосплавами. Сплав, приготовленный преимущественно из металлических элементов и обладающий металлическими свойствами, называется металлическим сплавом. Сплавы обладают более разнообразным комплексом свойств, которые изменяются в зависимости от состава и метода обработки. Строение металлического сплава зависит от того, в какие взаимодействия вступают компоненты, составляющие сплав. Почти все металлы в жидком состоянии растворяются друг в друге в любых соотношениях. При образовании сплавов в процессе их затвердевании возможно различное взаимодействие компонентов. В зависимости от характера взаимодействия компонентов различают сплавы:
Основные понятия в теории сплавов. Система – группа тел выделяемых для наблюдения и изучения. В металловедении системами являются металлы и металлические сплавы. Чистый металл является простой однокомпонентной системой, сплав – сложной системой, состоящей из двух и более компонентов. Компоненты – вещества, образующие систему. В качестве компонентов выступают чистые вещества и химические соединения, если они не диссоциируют на составные части в исследуемом интервале температур. Фаза – однородная часть системы, отделенная от других частей системы поверхностного раздела, при переходе через которую структура и свойства резко меняются. Вариантность(C) (число степеней свободы) – это число внутренних и внешних факторов (температура, давление, концентрация), которые можно изменять без изменения количества фаз в системе. Если вариантность C = 1 (моновариантная система), то возможно изменение одного из факторов в некоторых пределах, без изменения числа фаз. Если вариантность C = 0 (нонвариантная cистема), то внешние факторы изменять нельзя без изменения числа фаз в оистеме Существует математическая связь между числом компонентов (К), числом фаз (Ф) и вариантностью системы ( С ). Это правило фазилизакон Гиббса Если принять, что все превращения происходят при постоянном давлении, то число переменных уменьшится где: С – число степеней свободы, К – число компонентов, Ф – число фаз, 1 – учитывает возможность изменения температуры. 17. Диаграмма состояния для сплавов, образующих устойчивое химическое соединение:Химические соединения образуются при определенном соотношении компонентов. На диаграмме состояния химическое соединение обозначают вертикальной линией и обозначают химической формулой, например АnВm, где А и В – символы компонентов, n и m – количество атомов, участвующих в образовании химического соединения. Диаграмма состояния с устойчивым химическим соединением. Компоненты системы А, В, химическое соединение АnВm, количество фаз, образующих систему L, А, АnВm или L, В, АnВm. Это соединение называется устойчивым, так как при нагревании оно расплавляется (рис. 11).  Рассматривают в этой системе сплавы А – АnВm, АnВm – В, т.е. две диаграммы состояния, составленные вместе. В одной диаграмме существовать могут три фазы L, А, АnВm, тогда С = 0, в другой – L, В, АnВm – С = 0, образуют они две эвтектики Е1, Е2. Изучают такие диаграммы состояния как эвтектические, где есть соответствующие области доэвтектических и заэвтектических сплавов (см. диаграмму состояния с эвтектикой). |