Раздел 1. Строение, кристаллизация и методы испытания металлов.

ТЕМА 1.1 СТРОЕНИЕ И КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛОВ

Студент должен иметь понятие о строении металлов, их кристаллизации и аллотропических превращениях при нагреве и охлаждении.

 

Вопросы для самопроверки

1. Объясните разницу в строении кристаллических и аморфных тел.

2. Объясните процесс кристаллизации металлов.

3. Назовите причину образования различных по величине зёрен. Роль модификаторов при затвердевании жидкого металла.

4. Объясните сущность аллотропического превращения в металле на примере «чистого» железа.

 

ТЕМА 1.2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕАЛЛОВ

Студент должен знать механические свойства металлов и должен уметь проводить испытания металлов на прочность, растяжение, твёрдость.

Лабораторная работа № 1. Определение твёрдости металлов по Бриннелю и Роквеллу.

 

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите механические свойства материалов. определения Дайте определения прочности, твёрдости, упругости, вязкости и пластичности материалов.

2. Что такое относительное удлинение? Какое механическое свойство оно характеризует?

3. Как обозначается твердость металлов в зависимости от способа её определения?

РАЗДЕЛ 2. ПРОИЗВОДСТВО ЧЁРНЫХ МЕТАЛЛОВ.

 

ТЕМА 2.1. ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА

Студент должен иметь понятие о том, что из себя представляют чугун и сталь. Исходные материалы для чугуна и стали, что из них получается после выплавки?

 

Вопросы для самопроверки:

1. Что называется сталью и в чём различие её от чугуна.

2. Объясните сущность передела чугуна в сталь.

3. Перечислите современные способы получения стали.

4. Укажите достоинства и недостатки каждого способа получения стали.

5. Какими способами производится разливка стали.

6. Объясните процесс кристаллизации в изложницах.

7. Структура стального слитка.

8. Объясните сущность способов улучшения качества выплавленной стали.

 

РАЗДЕЛ 3. ТЕОРИЯ СПЛАВОВ.

ТЕМА 1.3 ОСНОВЫ ТЕОРИИ СПЛАВОВ

Студент должен иметь понятие о сплаве, об образовании сплавов: механические смеси, твёрдые растворы (внедрения, замещения), химического соединения, условия для их образования. Особенности кристаллизации сплава. Кривая охлаждения сплава из жидкой фазы в твёрдое состояние.

 

ТЕМА 2.3 -ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ДВОЙНЫХ СПЛАВОВ.

Студент должен иметь представление об основных типах диаграмм состояния сплавов, компоненты которых в жидком полностью взаиморастворяются, а в твёрдом образуют механическую смесь кристаллов компонентов.

Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых при кристаллизации образуют твёрдый раствор или химическое соединение.

 

 

Вопросы для самопроверки:

1. Что Вы понимаете под понятием «сплав» и что называется диаграммой состояния?

2. Перечислите типы диаграмм состояния двойных сплавов.

3. Дайте определение эвтектики. В каких сплавах образуется эвтектика?

4. Какое практическое значение имеют диаграммы состояния?

 

РАЗДЕЛ 4. ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫ.

ТЕМА 4.1 ДАГРАММА СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗО - ЦЕМЕНТИТА.

Аллотропические превращения железа. Структурные составляющие сплавов железа с углеродом: аустинит, феррит, перпит, цементит, ледебурит. Диаграмма состояния железо – цементит. Классификация железоуглероди стых сплавов в соответствии с диаграммой состояния железо-цементит.

Превращения, происходящие при нагреве и охлаждении сталей и белых чугунов.

 

Практическое занятие

По диаграмме состояния железо – цементит. Объяснить структурные превращения, которые происходят в стали. рис.1

Вопросы для самопроверки:

1. Объясните аллотропические превращения в чистом железе.

2. Какие сплавы называются сталью, какие – чугуном.

3. Дайте определение характерных точек, линий и областей диаграммы состояния Fe - Fe C.

4. Объясните процессы первичной и вторичной кристаллизации сталей.

5. Дайте определение доэвтектоидной, эвтектоидной и заэвтектоидной стали.

6. Дайте определение доэвтектического, эвтектического и заэвтектического чугуна.

 

ТЕМА 4.2. УГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ

Студент должен знать состав углеродистых сталей. Как влияют на качество и механические свойства углерод, марганец, кремний, сера и фосфор. Углеродистые стали обыкновенного качества, качественные конструкционные стали, инструментальные; их маркировка по ГОСТ, состав, свойства и применение.

 

Вопросы для самопроверки

1. Какие стали называются углеродистыми?

2. Объясните влияние углерода на свойства стали.

3. Как влияют постоянные примеси на свойство стали.

4. Объясните классификацию углеродистых сталей.

5. Объясните маркировку и применение углеродистых сталей обыкновенного качества.

6. Объясните маркировку и назначение сталей 08кn, 10,15,40, 45А, 60Г, А20, У8, У10А.

7. Приведите примеры применения углеродистых сталей при изготовлении деталей автомобилей, двигателей и инструмента.

 

ТЕМА 4.3. ЧУГУНЫ

Студент должен знать классификацию чугунов, их применение в зависимости от вида чугунов, их свойств и назначения. Маркировка чугунов по ГОСТ, как получают ковкий, высокопрочный, серый модифицированный и жаропрочный чугун?

 

Вопросы для самопроверки

1. Что называется чугуном? Классификация чугунов в зависимости от формы графитовых включений.

2. Как влияет форма графита на механические свойства чугуна?

3. Объясните влияние постоянных примесей на механические свойства чугуна.

4. Объясните получение ковкого и высокопрочного чугунов.

5. Объясните влияние скорости охлаждения на структуру чугуна.

6. Объясните маркировку чугунов:

7. Приведите примеры применения чугуна для изготовления деталей тракторов, автомобилей и.т.д.