Твердые растворы и промежуточные фазы
Билет 19
1. Твердые растворы и промежуточные фазы. Влияние состава на свойства твердых растворов.
Основы теории сплавов.
Сплав – вещество, содержащее в своем составе два или более компонентов, по крайней мере один из которых – металл.
Компонент – химическое вещество, входящее в состав сплава.
В дальнейшем будем рассматривать двойные сплавы.
Различные типы кристаллических сплавов.
1. Твердые растворы – кристаллы, у которых один из компонентов образует собственную кристаллическую решетку, а второй присутствует в виде отдельных атомов, то есть собственной кристаллической решетки не имеет. Первый компонент называют растворителем, а второй – растворенным компонентом.
Выделяют твердые растворы внедрения и твердые растворы замещения.
Рекомендуемые материалы
В твердых растворах внедрения – атомы растворенного вещества находятся в межатомных промежутках растворителя.
Особенности:
– растворенные вещества должны иметь малый атомный радиус (обычно это неметалл);
– ограниченная растворимость;
В твердых растворах замещения – атомы растворенного вещества замещают атомы растворителя в узлах кристаллической решетки.
Особенности
– растворенное вещество такого же типа, как и растворитель (атомы близки по размеру);
– часто имеют неограниченную растворимость;
2. Химические соединения. Кристаллы, в структурах которых атомы двух компонентов образуют химическую связь.
Особенности:
– сложная кристаллическая решетка, в которой оба компонента занимают строгоопределенные места;
– постоянный химический состав (стехиометрический) металл-неметалл;
3. Интерметаллидные соединения – химические соединения между двумя металлами. МеnМеm.
Особенности:
– постоянный состав;
– способность образовывать твердые растворы (внедрения);
2. Конструкционные стали, выбор которых определяется технологичес кими свойствами: стали с высокой обрабатываемостью резанием, свариваемостью, штампуемостью. Состав, марки, обработка, применение.
Конструкционными называются стали, предназначенные для изготовления деталей машин (машиностроительные стали), конструкций и сооружений (строительные стали).
Вам также может быть полезна лекция "7.5. Диагностика банкротства предприятия".
Стали с повышенной обрабатываемостью резанием
Наиболее часто применяют автоматные стали А12, А20, А40, имеющие повышенное содержание серы (0.08-0.3%), фосфора (<=0.05%) и марганца (0.7-1.0%). Сталь 40Г содержит 1.2-1.55% Mn.
Фосфор, повышая твердость, прочность и охрапчивая сталь, способствует образованию ломкой стружки и получению высокого качества поверхности.
Стали обладают большой анизотропией механических свойств, склонны к хрупкому разрушению, имеют пониженный предел выносливости. Поэтому сернистые автоматные стали применяют лишь для изготовления неответственных изделий - преимущественно нормалей или метизов.
Стали для холодной штамповки
Для обеспечения высокой штампуемости отношение sв/s0.2 стали должно быть 0.5-0.65 при y не менее 40%. Штампуемость стали тем хуже, чем больше в ней углерода. Кремний, повышая предел текучести, снижает штампуемость, особенно способность стали к вытяжке. Поэтому для холодной штамповки более широко используют холоднокатаные кипящие стали 08кп, 08Фкп (0.02-0.04% V) и 08Ю (0.02-0.07% Al).