Основные сведения по технологии металлов

1. Тема 2.1 «Основные сведения по технологии металлов

2. Металлы и сплавы

Металлы — непрозрачные вещества, обладающие специфическим
металлическим
блеском,
пластичностью,
высокой
теплопроводностью и электропроводностью.
Сплавы — твердые и жидкие вещества — получают сплавлением или
спеканием двух или более металлов или металлов с неметаллами.
Элементы, образующие сплав, называют компонентами. Сплавы
могут состоять из двух или большего числа компонентов. Строение
металлического сплава более сложное по сравнению с чистым
металлом.
Все металлы и образованные из них сплавы делят на черные (к ним
относят железо и сплавы на его основе, на их долю приходится около
95 % производимой в мире металлопродукции) и цветные.
2

3. Основные свойства металлов

Физические свойства металлов: Плотность, теплоемкость,
теплопроводность, тепловое расширение, удельное электрическое
сопротивление, температура плавления
Механические свойства металлов: Пластичность, упругость, вязкость,
хладноломкость.
Химические свойства – стойкость против коррозии(железо ржавеет, медь
и бронза покрываются зеленым слоем оксидов, сталь окисляетя при
нагреве в печах без защитной атмосферы, растворяется в серной
кислоте), окалиностойкость, жаростойкость.
3

4. Черные металлы

Сплавы железа (Fe) с углеродом (С) относятся к чёрным металлом
4

5. Классификация сталей

• По химическому составу
Низкоуглеродистые стали-0,3%С
Среднеуглеродистые стали 0,3-0,7%С
Высокоуглеродистые стали 0,7-2,14%С
Легированные
• По назначению
Конструкционные
Инструментальные
Стали
• По степени раскисления
Спокойные
Полуспокойные
кипящие
5

6. Маркировка сталей

Углеродистые стали маркируются по количеству С% за исключением
сталей обыкновенного качества. Марка легированных сталей состоит из
букв и цифр, обозначающих ее химический состав.
Принято обозначать:
Х – хром; Н – никель; Г – марганец; С – кремний; М – молибден; В –
вольфрам;
Т – титан; Ф – ванадий; Ю – алюминий; Д – медь; Б – ниобий; Р – бор;
К – кобальт;
Цифра стоящая после буквы указывает на примерное содержание
легирующего элемента в %. Если цифра отсутствует, то легирующего
элемента < 1% или около 1% . Цифра стоящая перед маркой стали
указывает на содержание углерода в сотых долях процента.
6

7. Сталь Микроструктура стали

7

8. Чугун

Сплавы железа и углерода, в которых содержание углерода более
2,14%, называются чугунами.
Чугуны классифицируют по структурному признаку в зависимости
от того, в каком состоянии находится в них углерод.
Белые чугуны. Чугуны получили свое название, по виду излома — он
матово-белый.
Серые чугуны. Форма включений графита — пластинчатая, излом —
темно-серый.
Пластинки графита в сером чугуне можно рассматривать как
трещины, нарушающие целостность металла. Они уменьшают
прочность чугуна при растяжении. Чем крупнее пластинки графита
и менее равномерно их распределение по объему, тем меньше
прочность чугуна
8

9. Чугун Микроструктура чугуна

9

10. Цветные металлы

•Алюминий и его сплавы обладают высокой прочностью, малым весом,
хорошими антикоррозийными свойствами.
•Дюралюмин- сплав алюминия с медью, магнием, марганцем. Увеличены
твердость, прочность.
•Медь-обладает высокой электропроводностью, теплопроводностью,
коррозийной стойкостью.
•Бронза-сплав меди с оловом.
•Латунь-сплав меди с цинком.
•Титановые сплавы-обладают высокими механическими свойствами,
теплоустойчивостью, коррозийной стойкостью, малой плотностью.
10

11. Цветные металлы

Алюминий
Медь
11

12. Термическая обработка сталей

Отжиг - разупрочняющая обработка. Основные цели отжига:
перекристаллизация стали (измельчение зерна), снятие внутренних
напряжений, снижение твердости и улучшение обрабатываемости.
Закалка - для повышения твердости и прочности стали, это нагрев
стали до температуры выше фазовых превращений, выдержка при
этой температуре и быстрое охлаждение со скоростью больше
критической.
Отпуск — это нагрев стали до температуры ниже Ас1 (7270С)
выдержка при заданной температуре и последующее охлаждение с
заданной скоростью (обычно на воздухе). При отпуске достигаются
уменьшение
внутренних
напряжений
и
получение
более
равновесной структуры.
Цементацией называется процесс насыщения поверхностного слоя
стальных изделий углеродом, для повышения твердости.
12