Ответы на экзаменационные вопросы № 1-30 дисциплины "Материаловедение" (Кристаллическая структура металлов и сплавов: основные типы кристаллических решёток, примеры Ме, имеющих ОЦК и ГЦК. Композиционные материалы), страница 3

Аустенит– твердый раствор углерода в гамма железе с ГЦК кристаллической решёткой. Максимальная растворимость углерода в альфа железе 0,1 при высокой температуре и 0,02 при низкой температуре, а в гамма железе 2,14%.

Цементит – химическое соединение железа с углеродом. Сложная ромбоэдрическая кристаллическая решётка, содержит 6,67% углерода. Твёрдость НВ больше 800.

Ледебурит – эвтектическая смесь перлита и цементита. Твёрдость около 700 НВ. Обеспечивает высокие литейные свойства.

Перлит – эвтектоидная смесь феррита и цементита. Может иметь округлую или пластинчатую структуру, У пластинчатой более высокие мех. свойства. НВ=180 – 250, σв=700 МПа.

Наличие превращения перлита в аустенит и обратно позволяет исправлять дефекты структур.

7.Упругая и пластическая деформация. Влияние пластической деформации на структуру сплава.

Упругой называется деформация, при которой форма зерен, структура и св-ва сплава и металла после снятия нагрузки возвращается в исходное состояние. Упругая деформация состоит в смещении атомов от положения равновесия под воздействием нагрузки.

Пластическая деформация. При возрастании касательных напряжений выше некой критической величины протекает необратимая реакция, т.е. после снятия нагрузки устраняется лишь упругая составляющая деформ. Пластическая деформация осуществляется: а)скольжением; б)двойникованием. Скольжение в кристалле осуществляется по плоскостям и направлениям с наибольшей плотностью упаковки атомов. Причем скольжение осуществляется не одновременно всех атомов, а поочередно, т.е. происходит разрыв одной связи и образование новой. У металлов с ГЦК решеткой плоскостью скольжения является плоскость (111), а направлением[110].

Двойникование наблюдается чаще всего у металлов с плотной упаковкой К12,Г12 и при низких температурах сводится к переориентированию по отношению к первоначальной. У поликристаллов механизм аналогичен, но форма изменения начинается в тех зернах, которые благоприятно ориентированы, а потом деформация распространяется на все зерна. Если напряжения велики, то зерна вытягиваются осями наибольшей прочности вдоль приложения нагрузки. При этом изменяются св-ва, прочность увеличивается, вязкость  уменьшается.  

8. Классификация видов термической обработки.

По классификации Бочвара все виды термообработки делятся на 4 группы:

1. Отжиг первого рода. Любой вид отжига проводится при охлаждении вместе с печью. К отжигу первого рода относятся:

    а) диффузионный (1100 – 1200  градусов) – для устранения неоднородностей.

    б) рекристаллизационный (500 – 600 градусов) – для устранения наклёпа.

    в) низкотемпературный – для снятия напряжений, образовавшихся после технологической операции (160 – 180 градусов). Чем больше напряжение, тем выше должна быть температура.

2. Отжиг второго рода. Применяется для получения мелкозернистой структуры, то есть может быть окончательной операцией или промежуточной операцией перед закалкой. Различают: полный отжиг ( на 30 – 70 градусов выше точки Ас3 для доэвтектоидных сталей и Асм для заэвтектоидных). Для удешевления процесса для неответственных деталей из низкоуглеродистых сталей или в подготовке операции перед закалкой полный отжиг заменяется нормализацией: температурный режим тот же, а охлаждение проводится на открытом воздухе. Неполный отжиг применяется для улучшения обрабатывания резанием.

3. Закалка. Применяется с целью повышения твердости, прочности, износостойкости. Температура нагрева: для доэвтектоидной стали на 30 – 50 градусов выше Ас3, для заэвтектоидной на 10 – 30 выше Ас1. Охлаждение: для углеродистых сталей в воде, ее растворе, для легированных сталей в масле, высоколегированных – на воздухе.

4. Отпуск. Назначается с целью снятия или частичного уменьшения закалочного напряжения. В зависимости от температуры различают низкий, средний и высокий отпуск. Выбор вида отпуска зависит от назначения металла.

9. Мартенситное превращение.

Мартенсит – перенасыщенный твердый раствор углерода в альфа железе с тетрагональной кристаллической решеткой.