Железо и сплавы на его основе.

- основа всех технич. отраслей промыш-ти. Fe в земной коре после Al занимает

2 место. В чистом виде Fe на практике прак-ки не сущ. В виде соед-й: железной

руды Fe3O4.

Классиф-я сплавов на основе Fe:

1.    Стали -сплавы на основе Fe, содержащ. менее 2,13% углерода.

Класс-я стали:

a)    По химич. составу: -углеродистые; -легированные.

b)    По назначению: конструкционные; -инструментальные.

c)    По качеству: -обыкнов. качества; -качественные; -

высококачественные; -особо высококачественные.

Обыкновеннокачест. (самое низкое качество). Исп-ся для изготов. неответствен.

и неотгружен. изделий. Выпускается со следующ. гарантиями поставщика: -группа

А (по механ. св-вам); -Б (по хим. св-вам).

Существует 7 марок сталей (от Ст0 до Ст7).

Легированные стали по %-му содерж. легирующ. вещ-в: -низко (до 2); -средне

(до 7-8); -высоко (более 8).

Предназначенные для решения спец. задач:

1.    Магнитотвёрдые.

2.    Намагниченные мягкие.

3.    Не намагниченные.

4.    Коррозионно-стойкие (Cr и Ni).

5.    Нержавеющие (содерж. более 13% Cr или Ni)

Класс-я инструментальные стали:

1.    Углеродистые (У Ст8 – 0,8% углерода).

2.    Легированные (осн. легирован. элемент – вольфрам).

Недостаток углер. инстр. –низкая t нагрева режущ. кронки, приводящ. к потере

режущих св-в. Они не пригодны для обработки твер. Me и сплавов,

железобет. конструкций.

Скорость резания легиров. превышает в десятки раз углеродистые. t нагрева от

250-650*С. Самые современные высоколегированные стали наз.

мартенсипостареющие (очень высокие прочност. св-ва, нержавеющие, очень

дорогие).

Стали спец назначения: -жаростойкие; -жаропрочные. Рабочие t-ы у них

достигают 1150*С и при этом не теряют прочность.

2. Чугуны -сплавы на основе Fe с более высок. содерж. углерода.

Класс-я чугунов:

a)    По назначению: -литейные; -передельные (для изготовления методом

переплава в сталь). Сущ. 3 вида передела: 1) конверторный (по названию осн-го

агрегата), 2)Мартеновский, 3)Электроплавка.

b)    По структуре: -серые (С); -белые (Б); -ковкие (К). Ковкие, как и

др, ковать нельзя. Название своё получили за самую высокую пластичность.

Виды поставок: -в виде отливок(чушек); -в жидкой фазе в расплаве (для

последущ. переплава в сталь).

3.    Ферросплавы -сплавы, содерж. очень высокие %-е

доли друг. вещ-в. Они основные                     промышлен: FeMg, FeCu,

FeCr, FeВольврам. Явл. очень ценным сырьём.

Цветные Ме и сплавы.

Al и его сплавы.

Al занимает 1 место по содержанию в земной коре; легкий; предел прочности

очень низкий =150 М Па; пластичность =45%. Обладает очень высокими

показателями тепло и электропроводности, уступая только меди и серебру.

Промыш-ть выпускает след. марки по чистоте: -высокие (пищевые Al 99); -

технические (Al 99,5).

Класс-я по назначению:

-литейные; -деформируемые (для изготовления деталей методом пластич.

деформации: ковка, штамповка, пресование, протяжка).

Основные области использ-я в чистом виде: -электротехнич. пром-ть

(кабельно-проводниковая); -изготовление материалов для пищевой пром-ти

(фольга); -посуда, столовый инструмент.

Достоинства Al: высококорроз. стойкость, лёгкость. Недостатки: низкая прочность.

Использование: авиастроение, судо строение, двигателестроение.

Самые дешевые литейные сплавы –силумины (на основе Al и Силициума). Дост-ва:

дешев. и высокие литейные св-ва. Нед-ки: хрупкость и невысокая

термостойкость.

Медь и её сплавы.

-ценнейший Ме. Запасы в мире сокращаются очень быстро. Обладает

чрезвычайно высокой тепло и электропроводностью. Довольно высокая

сопротивляемость коррозии. Высокая прочность =500 М па. Не обоженная медь мало

пластична =1,3%(хрупкая и жесткая). Обоженная медь красного цвета, пластичность

=50%. Медь катодная -высшей чистоты 99,99. Для проводов поставляется медь

чистоты 99,995.

Медные сплавы:

-бронзы (сплавы с оловом) очень дорогие, т.к. олово дороже меди. Появились

аналогии –безоловянистые бронзы (деформируемые и литейные). Название их

образуется от наз. легирующ. Ме (марганцевые, кремчивые и т.д). Все

бронзы применяются для изготовления подшипников скольжения, в инженер. сетях, в

теплопроводных, для изготовления пружин, деталей и часовых механизмов.

-латунь (сплавы меди с цинком (5-40%). Деформируемы и пластичны по

назначению; темнеет. Сложно легир-ся с Fe, Mg, Z, Ol.

Титан и его сплавы.

Новейший из конструк. мат-лов. Пластичность 55%. Коррозионностоик. Немагнитен.

Испол-ся в виде сплавов, деформирующих и литейных. Область применения: классич.

(судостроение) и космич. Неоценимым достоинством титана явл. его устойчивость

к разрушению высокоскоростными потоками жидкости. Происходит процесс подобно

вскипанию, пузырьки лопаются и выпрыскивают микроскопич. частицы Ме,

образуя язвы, истончения Ме и его разрушение. (кромки крыльев судов).

Недостатки: -очень высокая вязкость (трудность мех. обработки); -сварка титана

возможна только в среде инертного газа (аргонодуговая сварка); -обладает очень

высокой активность по водороду (в контакте с ним ни один Ме не может

сохранить целостность в токопроводящих средах).

Дост-ва: -не ржавеет; очень лёгкий.

Тит. сплавы с добавлением Al и Fe по прочностным хар-м не уступают качествен.

конструкционным сталям.

Тугоплавкие Me.

Вольфрам -t плавления 3410*С, изготовление качествен. конструк. инструм. сталей.

Ниобий (=2413*С), Мо (=2620*С).

Современные инструментальные материалы:

Алмаз –высшая твёрдость; недостаток –хрупкость, сродство к Fe, т.е. в

зоне резания стали и чугунов в области высоких температур нагрева происходит

сродство с Fe. Этим не обладают искусств. керамические мат-ы, уступая алмазу по

твёрдости и намного дешевле.

Нитриды бора (хорошо освоен. технологии). Металлич. современные

инструментальные сплавы (карбидные сплавы состоящие из вольфрама). Самая

ценная компонента карбидных сплавов, включающая в себя карбиды тантала и

титана, растворяемые в металич. кобальте, играющ. роль связующего.

Чрезвычайно прочные Ме, их твёрдость доходит до 95-98% от тв. алмазов. Не

обладает родством с Fe. Допустимая t разогрева в зоне резания =1000.

Продукция металлоизделий: -производимые методом литья, отливки; -изделия

полученные методом пластической деформации (прокат).

Виды проката:

по форме поперечного сечения: -простой (листовой); -простые геометр. формы

(круглый, квадр.); -фасонный (1. профильный (уголок, швелер, тавр,

двутавр) 2. рельсовый 3.трубный).