Григорьев В. М

Министерство транспорта РФ

Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования

Дальневосточный государственный университет путей сообщения

В. М. Григорьев

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Дополнить и редактировать:

Оценка вязкости по виду излома. - 58

Испытания на выносливость (ГОСТ 2860).- 58

Эксплуатационные свойства - 60

Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла: наклеп - 63

Хабаровск

Издательство ДВГУПС

УДК 621.91(075.8)
ББК К 63я73
Г 834

Рецензенты:

Государственного образовательного учреждения высшего
профессионального образования

«Тихоокеанский государственный университет»

Григорьев В. М.

Г 834 Материаловедение: Учебное пособие. — Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2011. — 166 с.

lSBN 5-7389-0143-6

Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту ВПО по направлениям 190300 «Подвижной состав железных дорог» и 190200 «Транспортные машины и транспортно-технические комплексы».

Предназначено для студентов всех форм обучения специальностей 190301 «Локомотивы», 190302 «Вагоны», 190303 «Электрический транспорт железных дорог», 190205 «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование», изучающие дисциплину «Технология конструкционных материалов», а также для самостоятельного изучения специалистами по механообрабатывающему производству, обучаемым и аттестуемым в Институте повышения квалификации ДВГУПС.

УДК 621. 01(075.8)

ББК К 63я73

@ Издательство Дальневосточного государственного университета путей сообщений (ДВГУПС), 2013

lSBN 5-7389-0143-6 @ Григорьев В. М.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 6

Библиографический список. 7

1 Материаловедение. Особенности атомно-кристаллического строения металлов. 8

Металлы, особенности атомно-кристаллического строения. 10

Понятие об изотропии и анизотропии. 12

Аллотропия или полиморфные превращения. 14

Магнитные превращения. 14

2 Строение реальных металлов. Дефекты кристаллического строения. 15

Точеные дефекты.. 15

Линейные дефекты: 16

3 Кристаллизации металлов. Методы исследования металлов. 20

Механизм и закономерности кристаллизации металлов. 22

Условия получения мелкозернистой структуры.. 25

Строение металлического слитка. 25

Определение химического состава. 26

Изучение структуры. 27

Физические методы исследования. 28

4 Общая теория сплавов. Строение, кристаллизация и свойства сплавов. Диаграмма состояния. 28

Понятие о сплавах и методах их получения. 29

Основные понятия в теории сплавов. 29

Особенности строения, кристаллизации и свойств сплавов: механических смесей, твердых растворов, химических соединений. 29

Классификация сплавов твердых растворов. 31

Кристаллизация сплавов. 32

Диаграмма состояния. 33

5 Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов. 34

Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния. 40

6 Нагрузки, напряжения и деформации. Механические свойства. 41

Физическая природа деформации металлов. 42

Природа пластической деформации. 44

Дислокационный механизм пластической деформации. 45

Разрушение металлов. 46

Механические свойства и способы определения их количественных характеристик. 47

7 Механические свойства (продолжение).Технологические и эксплуатационные свойства. 50

Механические свойства и способы определения их количественных характеристик: твердость, вязкость, усталостная прочность. 51

Технологические свойства. 57

Эксплуатационные свойства. 57

8 Конструкционная прочность материалов. Особенности деформации поликристаллических тел. Наклеп, возврат и рекристаллизация. 58

Конструкционная прочность материалов. 58

Особенности деформации поликристаллических тел. 59

Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла: наклеп. 60

Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла: возврат и рекристаллизация 61

9 Железоуглеродистые сплавы. Диаграмма состояния железо – углерод. 64

Структуры железоуглеродистых сплавов. 64

Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов. 65

Процессы при структурообразовании железоуглеродистых сплавов. 67

Структуры железоуглеродистых сплавов. 69

10 Стали. Классификация и маркировка сталей. 70

Влияние углерода и примесей на свойства сталей. 71

Влияние углерода. 71

Влияние примесей. 72

Назначение легирующих элементов. 73

Распределение легирующих элементов в стали. 74

Классификация и маркировка сталей. 75

Классификация сталей. 75

Маркировка сталей. 75

11 Чугуны. Диаграмма состояния железо – графит. Строение, свойства, классификация и маркировка серых чугунов. 77

Классификация чугунов. 78

Диаграмма состояния железо – графит. 78

Процесс графитизации. 79

Строение, свойства, классификация и маркировка серых чугунов. 80

Влияние состава чугуна на процесс графитизации. 81

Серый чугун. 82

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом. 83

Ковкий чугун. 84

Отбеленные и другие чугуны.. 85

12 Виды термической обработки металлов. Основы теории термической обработки стали. 85

Виды термической обработки металлов. 85

Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении. 87

Механизм основных превращений. 88

13 Основы теории термической обработки стали (продолжение) 93

Технологические особенности и возможности отжига и нормализации. 93

3. Превращение аустенита в мартенсит при высоких скоростях охлаждения. 93

4. Превращение мартенсита в перлит. 96

Технологические возможности и особенности отжига, нормализации, закалки и отпуска. 97

Отжиг и нормализация. Назначение и режимы.. 98

14 Технологические особенности и возможности закалки и отпуска. 101

Закалка. 101

Способы закалки. 103

Отпуск. 105

Отпускная хрупкость. 105

15 Химико-термическая обработка стали. 106

Назначение и технология видов химико-термической обработки: цементации, азотирования нитроцементации и диффузионной металлизации. 108

Цементация. 108

Термическая обработка после цементации. 110

Азотирование. 111

Цианирование и нитроцементация. 112

Диффузионная металлизвция. 113

16 Методы упрочнения металла. 113

Термомеханическая обработка стали. 114

Поверхностное упрочнение стальных деталей. 116

Закалка токами высокой частоты. 116

Газопламенная закалка. 118

Старение. 118

Обработка стали холодом.. 120

Упрочнение методом пластической деформации. 120

17 Конструкционные материалы. Легированные стали. 121

Конструкционные стали. 121

Легированные стали. 121

Влияние элементов на полиморфизм железа. 122

Влияние легирующих элементов на превращения в стали. 123

Классификация легированных сталей. 125

18 Конструкционные стали. Классификафия конструкционных сталей. 127

Классификация конструкционных сталей. 127

Углеродистые стали. 127

Цементуемые и улучшаемые стали. 128

Улучшаемые стали. 129

Высокопрочные, пружинные, шарикоподшипниковые, износостойкие и автоматные стали 130

Стали для изделий, работающих при низких температурах. 132

Износостойкие стали. 133

Автоматные стали. 133

19 Инструментальные стали. 134

Стали для режущего инструмента. 134

Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ 1435). 134

Легированные инструментальные стали. 135

Быстрорежущие стали. 136

Стали для измерительных инструментов. 137

Штамповые стали. 138

Твердые сплавы.. 139

Алмаз как материал для изготовления инструментов. 140

20 Коррозионно-стойкие стали и сплавы. Жаростойкие стали и сплавы. Жаропрочные стали и сплавы 140

Коррозия электрохимическая и химическая. 140

Классификация коррозионно-стойких сталей и сплавов. 142

Хромистые стали. 142

Жаростойкость, жаростойкие стали и сплавы. 144

Классификация жаропрочных сталей и сплавов. 146

21 Цветные металлы и сплавы на их основе. Титан и его сплавы. Алюминий и его сплавы. Магний и его сплавы. Медь и ее сплавы.. 148

Титан и его сплавы.. 149

Алюминий и его сплавы.. 151

Деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой. 152

Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой. 152

Литейные алюминиевые сплавы. 153

Магний и его сплавы.. 153

Деформируемые магниевые сплавы. 153

Литейные магниевые сплавы. 153

Медь и ее сплавы.. 154

Латуни. 154

Бронзы.. 155

22 Композиционные материалы. Материалы порошковой металлургии: пористые, конструкционные, электротехнические. 157

Композиционные материалы.. 157

Материалы порошковой металлургии. 160

Пористые порошковые материалы.. 161

Прочие пористые изделия. 162

Конструкционные порошковые материалы.. 163

Спеченные цветные металлы. 163

Электротехнические порошковые материалы.. 164

Магнитные порошковые материалы. 165

23ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПЛАСТМАСС.. 165

23.1. Классификация пластмасс и способов их переработки. 165

23.2. Получение деталей из жидких полимеров. 176

23.3. Способы получения деталей из пластмасс в твердом состоянии. 178

23.4. Способы получения неразъемных соединений из пластмассовых деталей. 182

23.5. Технологические требования, предъявляемые к конструкциям пластмассовых деталей 186

23.6. Техника безопасности при работе с пластмассами. 187

24 ИЗГОТОВЛЕНИЕ РЕЗИНОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ.. 188

24.1. Состав, свойства и области применения резины.. 188

24.2. Технологические способы изготовления резиновых технических изделий. 189

Поиск по сайту: