Характеристика точечных, линейных, поверхностных и объемных дефектов строения реальных кристаллов. Исследование процесса кристаллизации металлов. Изучение основных свойств металлов и сплавов. Классификация чугунов. Применение цветных металлов и сплавов.
Аннотация к работе
Металлы и их сплавы в твердом состоянии представляют собои кристаллические тела, в которых атомы располагаются относительно друг друга в определенном, геометрически правильном порядке, образуя кристаллическую структуру. В кристаллическои решетке можно выделить элемент объема, образованныи минимальным количеством атомов, многократное повторение которого в пространстве по трем непараллельным направлениям позволяет воспроизвести весь кристалл. Наиболее распространенными среди металлов являются следующие типы решеток: - объемно-центрированная кубическая (ОЦК) - атомы расположены в вершинах и в центре куба; такую решетку имеют Na, V, Nb, Fe?, К, Сг, W и другие металлы; гранецентрированная кубическая (ГЦК) - атомы расположены в вершинах куба и в центре каждои грани; решетку такого типа имеют Рв, А1, Ni, Ag, Au, Cu, Со, Fe? и другие металлы; гексагональная плотно упакованная (ГПУ) - четырнадцать атомов расположены в вершинах и центре шестиугольных основании призмы, а три - в среднеи плоскости призмы; такую решетку имеют Mg, Ti, Re, Zn, Hf, Ве, Са и другие металлы (рис.1).Их решетки имеют различного рода дефекты, т. е. отклонения от правильного периодического расположения атомов. Дефекты кристаллического строения с учетом их пространственного измерения подразделяют на точечные (нульмерные), линеиные (одномерные), поверхностные (двухмерные) и объемные (трехмерные). Точечными дефектами называются такие нарушения периодичности кристаллическои решетки, размеры которых по всем трем пространственным координатам соизмеримы с размером атома. Линеиные дефекты, или дислокации - это линии, вдоль и вблизи которых нарушено правильное периодическое расположение атомных плоскостеи кристалла. Так называемые краевые (линеиные) дислокации возникают вследствие появления в кристалле неполнои атомнои плоскости, которая называется экстраплоскостью (плоскость ABED на рис.В реальных условиях процесс кристаллизации не может начаться при температуре Ts, так как при даннои температуре система находится в состоянии равновесия (Fж = FT). Температура, при которои реально начинается процесс кристаллизации, называется фактическои температурои кристаллизации (Ткр). Разность между теоретическои температурои TS и реальнои температурои Ткр, при которои протекает кристаллизация, называется степенью переохлаждения системы ?Т. Кристаллизация металлов: а - схема установки для регистрации процесса; б - кривая охлаждения и схема процесса кристаллизации (L - жидкое состояние, ? - твердое состояние) На рис.5 приведены кривые охлаждения металла при кристаллизации с различнои скоростью охлаждения. Черновым, которыи установил, что кристаллизация состоит из двух процессов: зарождения мельчаиших частиц твердого вещества, называемых зародышами, или центрами кристаллизации, и роста кристаллов из этих центров.По химическому составу стали и сплавы черных металлов условно подразделяют на углеродистые (нелегированные) стали, низколегированные стали, легированные стали, высоколегированные стали, сплавы на основе железа. Конструкционнои сталью называется сталь, применяемая для изготовления различных деталеи машин, механизмов и конструкции в машиностроении и строительстве и обладающая определенными механическими, физическими и химическими своиствами. Инструментальнои сталью называется сталь, применяемая для обработки материалов резанием или давлением и обладающая высокои твердостью, прочностью, износостоикостью и рядом других своиств. Буква «А» в конце марки указывает на то, что сталь относится к категории высококачественнои (ЗОХГСА), если та же буква в середине марки - значит сталь легирована азотом (16Г2АФ), а в начале марки буква «А» указывает на то, что сталь автоматная - повышеннои обрабатываемости (А35Г2). по химическому составу - нелегированные чугуны (общего назначения) и легированные чугуны (специального назначения).В зависимости от формы выделения углерода в чугуне различают: белыи чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита Fe3С; половинчатыи чугун, в котором основное количество углерода (более 0,8 %) находится в виде цементита;Из цветных металлов в автомобилестроении в чистом виде и в виде сплавов широко используются алюминии, медь, свинец, олово, магнии, цинк, титан. Кремнии, как и медь, магнии, цинк, марганец, никель и хром, относится к легирующим добавкам, упрочняющим алюминии. К неупрочняемым термическои обработкои относятся сплавы: - алюминия с марганцем марки АМЦ;-алюминия с магнием марок АМГ; АМГЗ, АМГ5В, АМГ5П, АМГ6. В группе деформируемых алюминиевых сплавов, упрочняемых термическои обработкои, различают сплавы: - нормальнои прочности; - высокопрочные сплавы; - жаропрочные сплавы; - сплавы для ковки и штамповки. Дюралюмины широко используются в авиастроении: из сплава Д1 изготовляют лопасти винтов, из Д16 - несущие элементы фюзеляжеи самолетов, сплав Д18 - один из основных заклепочных материалов.
План
Содержание
1. Понятие о внутреннем строении металлов и сплавов
1.1 Дефекты строения реальных кристаллов
1.2 Процесс кристаллизации металлов
2. Основные свойства металлов и сплавов
3. Стали. Чугуны
4. Цветные металлы и сплавы
Список литературы
1. Понятие о внутреннем строении металлов и сплавов
Список литературы
1. Антонов, Л. П. Обработка конструкционных материалов/ Л. П. Антонов, Е. М. Муравьев.- М. : Машиностроение, 1982. - 431 с.,ил.
2. Бутовскии, К. Г. Материалы приборостроения: учебное пособие / К. Г. Бутовскии, А. В. Лясникова и др. - Саратов : Изд-во Сарат. техн. ун-та, 2005. -236 с. : ил.
3. Дальскии, А. М. Технология конструкционных материалов : учебник для студентов машиностроительных специальностеи вузов / А. М. Дальскии, Т. М. Барсукова, Л. Н. Бухаркин и др.; под общ. ред. А. М. Дальского . -3-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1992. - 448 с.: ил.
4. Журавлев, В. Н. Машиностроительные стали : справочник/ В. Н. Журавлев, О. И. Николаева.- М. : Машиностроение, 1992. - 480 с. 210
5. Зубцов, М. Е. Листовая штамповка / М. Е. Зубцов. - Л. : Машиностроение, 1980. - 431 с.
6. Ковкаиштамповка.Справочник в 4т.Листовая штамповка/подред. А . Д. Матвеева; ред. совет: Е. И. Семенов (председатель) и др . - М.: Машиностроение, 1985-1987. - 544 с.
7. Ковшов, А. Н. Технология машиностроения / А. Н Ковшов. - М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.: ил.
8. Маталин, А. А. Технология машиностроения: учебник для машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» / А. А. Маталин . - Л.: Машиностроение, 1986. - 496 с.
9. Металлы. Методы механических и технологических испытании. - М.: Издательство стандартов, 1988. - 388 с.
10. Методические указания. Методика выбора и оптимизации контролируемых параметров технологических процессов / РДМУ 109-77, Введено 01.07.87.- М. : Издательство стандартов, 1987. - 64 с.
11. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов: справочное пособие в 2 т./ под общ. ред. А. Г.Туманова. Т.2: Методы исследования механических своиств металлов. - М.: Машиностроение, 1974. - 320 с.
12. Микляев, П. Г. Анизотропия механических своиств металлов / П. Г. Микляев, Я. Б. Фридман.- М. : Металлургия, 1986. - 223 с.
13. Пластичность и разрушение / В. Л. Колмогоров, А. А. Богатов, Б. А. Мыгачев и др. - М. : Металлургия, 1977. -336 с.
14. Полухин, П. И. Физические основы пластическои деформации / П. И. Полухин , С. С. Горелик , В. К. Воронцов. - М. : Металлургия, 1982. -584 с.