Атомная физика | Физические законы механики | Термодинамика | Электричество | Магнетизм | Оптика | Молекулярная физика | Физмат.ру
Математика 1 семестр | Математика 2 семестр | Математика 3 семестр | Математика 4 семестр | Интегралы | 1 курс

Материаловедение начало

 

Основы теории сплавов. 

Сплавэто вещество, состоящее из двух или более химических элементов, по крайней мере, один из которых металл.

Компоненты сплава – это химические элементы, из которых сплав состоит.

В дальнейшем будем рассматривать только двухкомпонентные сплавы, хотя существуют сплавы из большего количества компонентов.

 Типы кристаллов в сплавах:

Основные причины, приводящие к возникновению разных типов кристаллов:

 

1) У основных металлов разных типов кристаллическая решетка при разных температурах различна.

2)     Разная растворимость 2-ого компонента в разных кристаллических решетках, при разных температурах.

3) Возможность различного взаимодействия, между атомами основных металлов и атомами 2-ого  компонента.

Типы кристаллов:

1. Твердые растворы:

 а) внедрения – структура, в которой атомы основного металла образуют собственную кристаллическую решетку, а атомы 2-го компонента располагаются в межатомных промежутках кристаллической решетки.


Твердые растворы внедрения ат. раств. должны иметь малый атомный радиус.

 б) замещения – структура, в которой атомы растворимого вещества замещают атомы основного металла в узлах кристаллической решетки. 

Пример:

 Cu+Au


 

Твердые растворы - вещества непостоянного состава.

2.     Химические соединения - сложная кристаллическая решетка, в которой атомы обоих компонентов располагаются в узлах и связаны друг с другом хим. связью.

Особенность: как правило, это:

1)     Соединение типа Ме + не Ме

2)     Вещества с постоянным химическим составом

3.     Интерметолидные соединения.

Ме + Ме

Сложная кристаллическая решетка, химическая связь между атомами.

Особенность:

Кристалличесткая решетка может служить основой   для твердого раствора (т.е. содержит атомы твердых растворов).

Справка. Литейные материалы.

 Чугуны. Для производства фасонных отливок применяют серые чугуны марок С410¸С445-11 марок; ковкие чугуны марок КЧ30-12 до КЧ80-1.5-6 марок; высокопрочные чугуны марок ВЧ35-12 до ВЧ100-1.5-? марок.

 Структура градиента: в серых чугунах - пластинчатая, в ковких чугунах - хлопьевидная, в высокопрочных чугунах - шаровидная.

  По микроструктуре чугуны подразделяются на :

белый - имеет в структуре ледебурит + перлит (Л+П),

серый перлитный - имеет в структуре перлит + графит (П+Г),

серый ферритный - имеет в структуре феррит + графит (Ф+Г).

Кроме основных видов чугуна получают промежуточные структуры:

половинчатый - имеет в структуре ледсбурит + перлит + графит (Л+П+Г),

перлито-ферритный - имеет в структуре феррит + перлит + графит (Ф+П+Г).

Высокопрочный чугун имеет ферритную (Ф) или перлитную (П) структуру.

Получают высокопрочный чугун модифицированный магнием и ферро-силицием.

Ковкий чугун в зависимости от способа производства имеет ферритную (Ф) или перлитную (П) структуру.

Получают ковкий чугун путем длительного отжига белого чугуна.

 Название "ковкий" - условно. Ковке такие отливки не подвергают.

Технологические свойства (Т.С.) - способность материала изделия поддаваться различным видам обработки в рамках технологического процесса. Понятие имеет комплексный характер, определяемый совокупностью фундаментальных свойств материала, суперпозиция которых определяет количественную величину показателя (Т.С.) в условиях специальных технологических испытаний. Примеры технологических свойств - литейные свойства, свариваемость, ковкость, обрабатываемость резанием и др.