Сплавы металлов,, их строение и кристаллизация

В первой части учебника рассматриваются кристаллическое строение металлов, действие на их строение и свойства процессов кристаллизации, пластической деформации и рекристаллизации, фазы, образующиеся в сплавах, и диаграммы состояния двойных и тройных систем. Подробно освещены вопросы технологии термической и химико-термической обработки стали. Описаны конструкционные, инструментальные, нержавеющие и жаропрочные стали и сплавы на основе титана, меди, алюминия, магния и других металлов. [c.2]

Рассмотрены строение и кристаллизация металлов и их сплавов. Изложены элементы общей теории металлических сплавов. Описаны современные методы исследования структуры и свойств металлов и сплавов. Показано влияние технологических процессов и условий эксплуатации на структуру и свойства металлов и сплавов. Даны основы термической обработки. Приведены основные сведения о специальных сталях и цветных металлах и их сплавах. Большое внимание уделено вопросам длительной прочности и эксплуатационной надежности материалов энергетического оборудования и сварным соединениям. Илл. 129. [c.2]

Учебник написан для учащихся средних специальных учебных заведений, готовящих техников-механиков для различных отраслей народного хозяйства нашей страны. Он соответствует учебным программам предмета Технология металлов тех специальностей, в которых изучают Резание металлов и металлорежущие станки как самостоятельную дисциплину. И одна из особенностей учебника — отсутствие этого раздела. Другой особенностью является то, что учебник начинается со сведений о строении и кристаллизации металлов, об их механических свойствах, а сведения о получении важнейших металлов приближены к описанию соответствующих сплавов и изложены после объяснения диаграмм состояния. Такое методическое построение авторы применили в учебнике Металлургия, металловедение и конструкционные материалы , изданном в 1971 г. Оно оценено многими техникумами и успешно применяется преподавателями, так как позволяет учащимся глубже усвоить металлургические процессы. [c.3]

Основы научного металловедения были заложены великими русскими. металлургами П. П. Аносовым (1799—1851) и Д. К. Черновым (1839—1921). П. П. Аносов впервые применил микроскоп для исследования структуры металлов, установил связь строения и свойств стали, разработал научные принципы получения стали высокого качества, раскрыл секрет производства булата. Д. К. Чернов, работавший в Петербурге на Обуховском заводе, открыл существование критических температур фазовых превращений в стали (критических точек) и их связь с содержанием углерода. Он заложил основы создания диаграммы сплавов железо— углерод, являющейся важнейшей в металловедении. Им была разработана теория кристаллизации металлов и термической обработки стали. По словам академика А. А. Байкова, значение Д. К. Чернова для металлургии соизмеримо со значением Менделеева Д. И. для химии. [c.49]

Первичная кристаллизация металла (из жидкого расплава) начинается с возникновения центров кристаллизации в отдельных участках жидкости, где создались наиболее благоприятные условия для устойчивости кристаллического зародыша. Такой зародыш является началом (центром), от которого идёт рост кристалла. Столкновение между собой соседних растущих кристаллов ограничивает их дальнейший рост и является причиной неправильной внешней огранки кристаллов. Величина зерна зависит от скорости кристаллизации (числа центров, возникающих в единице объёма в единицу времени) и линейной скорости роста кристаллов. Чем больше отношение скорости кристаллизации к скорости роста, тем мельче кристаллическое строение металла. Число центров и скорость роста, а следовательно, и величина зерна зависят от степени переохлаждения металла (разности температур начала кристаллизации и плавления). С увеличением степени переохлаждения скорость зарождения центров и скорость роста вначале возрастают, а затем уменьшаются, но с различной интенсивностью. Степень переохлаждения данного сплава зависит от скорости охлаждения и ряда других причин. С увеличением скорости охлаждения степень переохлаждения повышается. [c.323]

Колебания, сообщаемые расплавленному металлу сварочной ванны, изменяют характер его кристаллизации и способствуют измельчению зерна. В результате улучшаются свойства наплавленного металла. Поэтому этот способ используют при сварке металлов, характеризующихся крупнозернистым строением металла шва, таких как алюминий, медь, титан и их сплавы. Имеется положительный опыт использования способа и при сварке высокопрочных сталей и сплавов. [c.129]

В первом разделе рассматриваются кристаллизация и строение металлов и сплавов, способы их термической обработки. Детально описаны превращения, протекающие в сплавах при их нагреве и охлаждении. Приведены классификация и свойства сталей, а также методы их улучшения. Большое внимание уделено сплавам на основе цветных металлов, а также таким перспективным материалам, как неметаллические, порошковые и композиционные. [c.3]

Термин сплав в настоящее время имеет более широкое значение, чем во время его появления. Если раньше промышленные материалы, содержащие несколько элементов, получали преимущественно путем сплавления, то сейчас для этого используют различные технологические способы порошковую металлургию (прессование твердых частиц и их последующее спекание при высоких температурах), диффузионный метод (проникновение одного вещества в другое твердое вещество при высоких температурах), плазменное напыление, кристаллизацию из паров в вакууме, электролиз и т.д. Преимущественное использование в промышленности находят сплавы металлов с металлами или неметаллами. В сплавах элементы могут по-разному взаимодействовать между собой, образуя различные по химическому составу, типу связи и строению кристаллические [c.23]

По сравнению с чистыми металлами сплавы имеют более сложное строение. Процессы их кристаллизации сложнее и существенно отличаются от процессов крн- [c.29]

Известно, что центрами кристаллизации в данном металле или сплаве могут быть только такие твердые частицы, которые имеют небольшую разницу в размерах атомов с атомами основного металла, их кристаллическая решетка должна быть близка по своему строению и параметрам решетке кристаллизующегося металла. [c.103]

Кристаллизация сплавов. Сплавы имеют более сложное строение, чем чистые металлы процессы их кристаллизации сложнее и резко отличаются от процессов кристаллизации металлов. [c.19]

Модифицирование. В жидкий сн.ллв добавляют небольшое количество металлов или их сплавов, которые создают в расплаве дополнительные центры кристаллизации, что обеспечивает получение более мелкозернистого строения сплава, а следовательно, и более высокие его механические свойства. [c.202]

Все металлы и сплавы в твердом состоянии являются кристаллическими телами. Этим определяются их структура и свойства. Для большинства технологических процессов получения металла, в частности для сварки плавлением, характерно получение кристаллического строения в. результате превращения жидкого металла (сплава) в твердый. Поэтому кристаллизацией называют процесс формирования структуры при затвердевании жидкого металла. [c.123]

Напряжения второго рода возникают главным образом вследствие неоднородности кристаллического строения и различия физико-механических свойств фаз и структур сплавов. Фазы (например, в черных металлах феррит, аустенит, цементит, графит), обладают различной кристаллической решеткой их плотность, прочность и упругость, теплопроводность, теплоемкость, характеристики теплового расширения различны. Структуры, представляющие собой смесь фаз (например, перлит в сталях), а также закалочные структуры, в свою очередь, обладают отличными от смежных структур свойствами. Различие кристаллической ориентации зерен металла, обусловливает анизотропию физико-механических свойств микрообъемов металла. В результате совместного действия этих факторов возникают внутризеренные и межзеренные напряжения еще в процессе первичной кристаллизации и при последующих превращениях во время остывания. При высоких температурах напряжения уравновешиваются в силу пластичности материала. Однако они проявляются в низкотемпературной области, возникая при фазовой перекристаллизации и выпадении вторичных фаз (фазовый наклеп), при каждом общем или местном повышении температуры (в силу различия теплопроводности и коэффициентов линейного расширения структурных составляющих), приложении внешних нагрузок (в силу различия и анизотропии механических свойств), а также при наклепе, наступающем в результате общего или местного перехода напряжений за предел текучести материала. [c.153]

В книге рассмотрены строение и кристаллизация металлов и их сплавов, современные методы исследования структуры и свойств металлов, влияние технологических процессов и условий эксплуатации на структуру и свойства металлов и сплавов, основы термической обработки, специальные стали и цветные металлы и сплавы. Большое внимание уделено вопросам длительной прочности и эксплуатационной надежности материалов энергетическопо оборудования и сварным соединениям. [c.2]

Акад. А. А. Бочвар работает в области металловедения цветных металлов и сплавов. Ему принадлежит большое число разнообразных и глубоких по содержанию работ, к числу которых относятся исследования механизма и кинетики кристаллизации сплавов эвтектического типа, кристаллизации сплавов под давлением, литейных свойств сплавов, зависимости жаропрочности алюминиевых сплавов от их состава и строения и др. Особого вни-Д1ания заслуживают учебники А. А. Бочвара Металловедение и Основы термической обработки сплавов , выдержавшие несколько изданий и пользующиеся широкой известностью во всех высших технических учебных заведениях Советского Союза. [c.189]

Кристаллизация сплавов в форме. Залитый в литейную форму металл при охлаждении начинает кристаллизоваться, т.е. образуются кристаллы при переходе из жидкого состояния в твердое. Для обра-. зования кристаллов из расплава необходимы зародыши, или центры, кристаллизации, которые могут образовываться самопроизвольно в качестве центров кристаллизации могут служить примеси, образующиеся в расплаве из продуктов реакций плавки металла в печи. Условия протекания кристаллизации определяют структуру и свойства сплава и отливки. Чем больше центров кристаллизации, тем мельче будут кристаллы, и наоборот. Структура отливок зависит от условий плавки примесей, содержащихся в сплаве способа подвода расплава в форму и охлаждения отливки в форме интервала кристаллизации и других факторов. Зная влияние различных факторов на процесс кристаллизации сплавов, можно направленно изменять кристаллическое строение отливок, улучшая их свойства. [c.158]

Фазой называют однородную часть системы, имеющую одинаковый состав, одно и то же агрегатное состояние и отделенную от остальных частей системы поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав или структура вещества изменяются скачкообразно. Совокупность фаз, находящихся в равновесии при определенных внешних условиях (давлении, температуре), называют системой. Например, однородная жидкость (расплавленный металл) является однофазной системой, при кристаллизации чистого металла система состоит из двух фаз жидкой (расплавленный металл) и твердой (зерна закристаллизовавшегося металла). Другой пример механическая смесь двух видов кристаллов образует двухфазную систему, так как каждый кристалл отличен по составу или строению и отделен один от другого поверхностью раздела. Сплав называют однородным (гомогенным), если его структура однофазна, и разнородным (гетерогенным), если его структура состоит из нескольких фаз. Под структуройсшжа понимают видимое в микроскоп взаимное расположение фаз, их форму и размеры. [c.24]

По данным Д. И. Белого и др. [11,43], изучавших структуру прессованных во время кристаллизации слитков и отливок из чистых металлов (А1, Си, Zn, Fe) и сплавов на их основе (AI—Си, Си—Zn, Fe—С, Fe—С— Сг, Fe—С—Сг—Ni и др.), полностью столбчатое строение имеют заготовки, полученные в холодных прессфор-мах. Такая структура сохраняется независимо от характера приложения давления и температурного интервала кристаллизации сплава. [c.113]

Воздействие перемешивания расплава на формирование кристаллического строения отливок из металлов и однофазных сплавов возможно лишь в том случае, если при перемешивании образуются обломки кристаллов и они в данных условиях литья оказывают модифицирующее или затравочное, или то и другое действие на процесс кристаллизации расплава. Поэтому при использовании вибраций, как одного из методов принудительного перемешивания расплава, режимы вибрирования (частоту, амплитуду, мощность) следует выбирать, согласуя их с прочностью сплавов при температуре солидуса (рис. 19). [c.180]

При изучении внутреннего строения отливок в их поперечном сечении можно наблюдать три зоны с различной величиной зерна и направленностью кристаллов. Три зоны, отличающиеся по размерам и форме зерна, хорошо видны в толстых сечениях отливок (см. рис. 1.11). В толстостенных отливках часто наблюдаются поры — мелкие полости, рассредоточенные по всему сечению отливки или в отдельных ее частях. Раковины и поры возникают в результате усадки сплава. Усадка—это сокра-щеиие объема сплава в процессе его кристаллизации. На величину усадки влияют химический состав и метод плавки, условия кристаллизации сплава и температура металла [c.195]

Второй раздел построен в соответствии с программой курса Материаловедение . В нем даны представления о кристаллизации и строении металлов и сплавов, изменении их структуры при различных температурах, способах термической обработки и ее влиянии на физико-механические свойства. Рассмотрены конструкционные и инструментальные стали, стали и сплавы с особыми физическими и химическими свойствами. Учитывая специфику ннзкоте. шературной службы, особое, внимание уделено свойствам конструкционных материалов при низких температурах. Приведены реко.мендации по выбору материалов для работы в условиях низких температур. [c.11]

Строение металлического слитка. Форма растущих кристаллов определяется не только условиями их касания друг с другом, но и составом сплава, наличием примесей и режимом охлаждения. Обычно механизм образования кристаллов носит дендритный (древовидный) характер рис. 5). Дендритная кристаллизация характеризуется тем, что рост зародышей происходит с неравномерной скоростью. После образования зародышей их развитие идет втех плоскостях и направлениях решетки, которые имеют наибольшую плотность упаковки атомов и минимальное расстояние между ними. В этих направлениях образуются длинные ветви будущего кристалла - так называемые оси (1) первого порядка рис. 5). В дальнейшем от осей первого порядка начинают расти новые оси (2) - оси второго порядка, от осей второго порядка- оси (3) - третьего порядка и т.д. По мере кристаллизации образуются оси более высокого порядка, которые постепенно заполняют все промежутки, ранее занятые жидким металлом. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...