Приведены общие сведения о конструкционных материалах, изложены основные положения теории сплавов и основы взаимодействия звеньев системы «состав материала—структура—свойства—технология». Особое внимание уделено широко используемым на железнодорожном транспорте железоуглеродистым сплавам.
Описаны классификация, свойства, маркировка, назначение наиболее распространенных в промышленности и на железнодорожном транспорте конструкционных материалов на основе железа, цветных металлов, сплавов и неметаллических материалов.
Предназначено к использованию в образовательных учреждениях, реализующих образовательные программы высшего профессионального образования по дисциплине «Материаловедение», для студентов, обучающихся по направлению 190700.62 «Технология транспортных процессов», профиль «Организация перевозок и управление на железнодорожном транспорте».
https://vk.com/doc180572275_52547129...8179526df695ab
Оглавление
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ...............3
1.1. Классификация металлов.........................3
1.2. Строение металлов..............................4
1.3. Полиморфные превращения металлов...............7
1.4. Деформации и механические свойства металлов....9
1.4.1. Механические свойства, определяемые при статических нагрузках....................... 11
1.4.2. Механические свойства, определяемые при динамических нагрузках...................... 15
1.5. Кристаллизация металлов...................... 16
2. ВИДЫ, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА СПЛАВОВ..................27
2.1. Виды сплавов..................................27
2.2. Диаграммы состояния двойных сплавов...........31
2.2.1. Порядок построения диаграмм...............32
2.2.2. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых образуют механические смеси (I рода).....35
2.2.3. Правило отрезков..........................36
2.2.4. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых неограниченно растворимы в жидком и твердом состояниях (II рода)...................38
2.2.5. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых неограниченно растворимы в жидком состоянии и ограниченно — в твердом (III рода)...40
2.2.6. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых в твердом виде образуют устойчивые химические соединения (IV рода)..................42
2.2.7. Связь между диаграммами состояний и свойствами двухкомпонентных сплавов............44
3. ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫ..........................47
3.1. Диаграмма состояния железо-цементит (Ре-Ре^С).47
3.1.1. Общие положения...........................47
3.1.2. Компоненты, фазы, линии и точки диаграммы Fe-Fe3C..........................................50
3.2. Стали.........................................57
3.2.1. Общая классификация.......................57
3.2.2. Углеродистые стали........................59
3.2.3. Легированные стали........................68
3.2.4. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами.......................................8 1
3.3. Конструкционные чугуны........................83
3.3.1. Серые чугуны..............................83
3.3.2. Высокопрочные чугуны......................86
3.3.3. Ковкие чугуны.............................87
3.3.4. Специальные чугуны .......................88
4. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛЕЙ.......................91
4.1. Общие положения...............................91
4.2. Превращения в стали при нагреве и охлаждении..93
4.2.1. Перлитное превращение аустенита...........94
4.2.2. Мартенситное превращение..................96
4.2.3. Промежуточное (бейнитное) превращение аустенита........................................9 8
4.3. Технология термической обработки стали........99
4.3.1. Отжиг.....................................99
4.3.2. Нормализация ........................... 102
4.3.3. Закалка................................. 102
4.3.4. Отпуск закаленной стали................. 105
4.4. Особенности закалки легированных сталей..... 107
5. ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ .............. 109
5.1. Общие сведения.............................. 109
5.2. Цементация .................................. ПО
5.3. Азотирование................................ 111
5.4. Насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом............................... 112
5.5. Диффузионная металлизация................... 112
6. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ....................... 114
7. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ......................... 119
7.1. Общие сведения.............................. 119
7.2. Алюминиевые сплавы.......................... 129
7.2.1. Классификация алюминиевых сплавов...... 129
7.2.2. Состав, структура и свойства алюминиевых сплавов....................................... 131
7.2.3. Использование алюминиевых сплавов...... 141
7.3. Медные сплавы.............................. 142
7.3.1. Классификация и обозначение медных сплавов. 142
7.3.2. Латуни................................. 144
7.3.3. Бронзы................................. 147
7.3.4. Медно-никелевые сплавы................. 155
7.3.5. Использование меди и ее сплавов........ 157
7.4. Сплавы на основе магния.................... 158
7.5. Сплавы на основе титана.................... 161
7.6. Сплавы на основе никеля.................... 163
7.7. Антифрикционные материалы.................. 165
7.8. Фрикционные материалы...................... 172
7.9. Припои..................................... 174
8. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ...................... 178
8.1. Пластмассы................................. 178
8.2. Резины..................................... 184
9. МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ...................... 186
10. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ РАБОТ.............. 191
10.1. Общие рекомендации........................ 191
10.2. Работа №1 по разделу «Железоуглеродистые сплавы» ... 192
10.2.1. Вопросы и задания..................... 192
10.2.2. Задачи................................ 194
10.3. Работа № 2 по разделу «Термическая обработка стали».......................................... 194
10.3.1. Вопросы и задания..................... 194
10.3.2. Задачи................................ 196
Заключение........................................ . 198
Рекомендуемая литература........................... 199
