эл мат. эл мат вед 66ЭОС21. Металлы обладают характерными свойствами такими как высокие тепло
 Скачать 20.53 Kb.
|
|
Материаловедение наука взаимосвязи состава строение свойств материалов и закономерностях изменения при внешних физико-химических воздействий все материалы по своей химической основе подразделяют на две основные группы:металлические и неметаллические К металлическим относится металлы и сплавы металла составляет более двух третей 2/3 всех известных химических элементов. Металлы подразделяют на черные и цветные. К черным относится железо и его сплавы, стали и чугуны. Все остальные металлы относится к цветным. Металлы обладают характерными свойствами такими как высокие тепло Электропроводности, положительный температурный коэффициент электросопротивление, высокая пластичность, ловкость и металлический блеск. Большая часть металла присутствует природе виде руд и химических соединении: оксидов, сульфидов, карбонатов и некоторых других для получения чистых металлов и дальнейшего их применения необходимо выделит металлы из руд и провести их очистку. Этим занимается металлургия, который имеет дело с черными и цветными металлами. Известно что организм человека на 3 процента состоит из металла. Больше всего в организме кальций, который содержится в костях и натрия присутствующую межклеточной жидкости и цитоплазм. Магний накапливаются в мышцах и в нервной системе, медь в печень а в железо крови. все металлы в твердом состоянии имеют кристаллическое строение. Для описания строения металлов используют понятие кристаллической решетки то есть, воображаемой пространственной сетки различных местах который например в узлах или между узлами расположенные атомы, образующие металл. Наименьший объем кристаллической решетки отражающий структуры металла в целом называется элементарная кристаллическая ячейка. В кубической объемно центрированный решетке атомы расположены в узлах ячейки и один в центре куба. Такую решетку имеет например хром, вольфрам и молибдена. В кубическая гранецентрированная решетки атомы расположены в вершинах куба и в центре каждой грани. Эту решетку имеет например алюминий, медь, и никель. В гексагональной плотно упакованный решетке атомы расположены в вершинах и центрах основания 6 гранных призм и 3 атомов в середине объемов призм. Такой тип решетки характерно для магния, цинка и некоторых других металл, некоторые металлы обладают полиморфизм. То есть, имеют различные кристалическое строение в зависимости от термодинамических услуг. Полиморфизм характерен для железа, олова, кобальта, марганца, титана и некоторых других металлов. Железо например при низких температурах имеет обьемно-центрированно кубическую решетку. такую структуру называет альфа железа.однако при температуре выше 911 градусов цельсия атомы перестраиваются с образованием гранецентрированная кубическую решетку . Эту модификацию называют гамма железа. 6,04 Чистые металлы в отличие от металлических сплавов находит ограниченное применение. В качестве конструкционных материалов сплавы обладает наиболее ценным набором механических и технологических свойств. металлическим сплавам называется - материал полученный с плавлением две или более металла или металлов с неметаллами обладающий металлическими свойствами. наиболее используемыми в промышленности являются сплавы на основе железа. Основные из которых это сплавы железа с углеродом называемые сталь и чугуном. 6,44 сплавы системы железо углерод, стали и чугуны имеют три основные фазы феррит который получил свое название от латинского слова феррум - железо. механические свойства феррита близких механическим свойствам технического железа. под микроскопом зерна ферриты имеют светлый оттенок. Аустенит получивший свое название в честь английского учёного роберта austin занимавшегося исследуем особенностей структуры сплавов систему железо углерода. Аустенит не магнитит, имеют низкие механические характеристики его зерна под микроскопом также светлого оттенка, но иное чему ферритов. Цементит который является карбидом железо химической формулы Fe3C содержание углерода в нем составляет 6,67 процент кристаллическая решетка карбида железо сложная по сравнению с решетками феррита и аустенита. -Цементит обладает высокой твердостью сравнимый топ с алмазом но чрезвычайно низкой пластичностью. Железоуглеродистые сплавы содержанием углерода до двух целых четырнадцать сотых процента называют стали они легко деформируются при нормальных и повышенных температурах,то есть, является ковкими. Железоуглеродистых сплавов содержанием углерода 2,14 до 6,67 процент называет чугунами. сталь - это основной металлический конструкционный материал широко применяемый для строительства инженерных сооружений изготовление оборудования машин приборов инструментов. это обусловлено сочетанием ценных механических, физико-химических и технологических свойств. кроме того, большинство стали сравнительно недороги и могут производиться в любом количество. С увеличением содержания углерода повышается прочность и твердой стали но снижается и и пластичность. Чугун - вплоть до температуры плавления содержит твердые хрупкий цементит который не позволяет деформировать материал. Именно поэтому изделия из чугуна получают только литьем. [музыка] по химическому составу стали подразделяют на углеродистые и легированные. углеродистой стали выплавляют кислородных конвертерах и в дуговых электропечах. По степени раскисления стали подразделяются на спокойные, полу спокойные и кипящие. Раскислением называют завершающий этап выплавке стали,когда в расплав добавляет более активные чем железо металлы, с целью забрать кислород у железа и восстановить его из оксида FeO. Спокойная сталь – это хорошо раскисленная сталь, при выплавке в конце процесса отчисляется ее последовательное раскисление марганцем кремнием и алюминием. Кипящая сталь - это плохо раскисленная сталь. к моменту разливки в стали остается кислород образующий с углеродом газообразный оксид СО. Пузырьки СО поднимается в жидкой стали поверхности создавая видимость кипения расплав. Они сохраняются в слитки стали при кристаллизации ухудшая механические свойства. по назначению стали подразделяют на три основные группы – конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами 10,38 11,06 стали обыкновенного качества маркируют сокращением с большой это мало St. Цифра после стоит условный номер марки,иногда после этой цифры может следовать заглавная буква Д, означающее дополнительное легирование стали марганцем. маленькие буквы в конце марки указывают на степень раскисления стали КП кипящая ПС полу спокойно и СП спокойная. 11,35 Чугу́н — сплав железа с углеродом (и другими элементами), в котором содержание углерода - не менее 2,14 % (точка предельной растворимости углерода в аустените на диаграмме состояний). В зависимости от того в каких формах в чугунах находится углерод разделяют след его виды.Белый, Серый, . Белые чугуны в содержат углерод только в связанном виде, в виде карбида железо или цементита и злом белого чугуна светлый и блестяще. отсюда и название белый он очень твердый и хрупкий, резанием не обрабатывается для изготовление деталей не используется. В серых чугунах весь углерод или участь находятся в свободном состоянии в виде графита пластинчатой форме. в изломе эти чугуна имеют серый цвет графит имеет низкую прочность его можно рассматривать как внутренние надрезы или трещин в металлической основе из-за этого серый чугун плохо сопротивляется растяжению и он хрупок. серый чугун самый дешевый литейный сплав.он имеет высокую жидкотекучесть и малую усадку при кристаллизации, легко обрабатывается резу. графит играют роль твердые смазки и уменьшает тем самым износ инструмент благодаря наличию графита сером чугуне быстро затухают вибрации, в том числе и звуковые что позволяет уменьшать шум при работе оборудования. чугун единственный сплав марки которого зашифрован не химический состав а механические свойства например марка с ч 12 означает серый чугун с пределом прочности на растяжение 120МПа. серые чугуны применяют для изготовления детали работающих под действием не больших механических нагрузок в основном на сжатии. это могут быть колонн,опоры, корпуса, станины крышки суппорт и зубчатые колеса канализационные трубы ванны и радиаторы отопления 23,24 |