Ознакомительная часть контрольной работы по предмету “Металловедение”. Вариант №3 согласно методического пособия ВУЗа РГАТУ.
Дорогой студент! В случае, если задание данной работы не схоже с твоим, просто напиши нам. Наши специалисты напишут любую учебную работу, в том числе и ВКР по заданию любого ВУЗа РФ.
Ответ на 1 вопрос. Компоненты и фазы в сплавах, твердые растворы и интеметаллиды.
Сплавы – сложные вещества, получаемые сплавлением или спеканием двух или нескольких простых веществ, называемых компонентами. В зависимости от природы сплавляемых компонентов, они могут образовывать различные по строению и свойствам продукты. Понятие «твердый раствор» было введено для описания однородных твердых веществ переменного химического состава по аналогии с понятием «жидкий раствор». В твердом растворе сохраняется кристаллическая решетка металла-растворителя и металлическая связь между атомами.
В твердых растворах замещения атомы растворенного элемента замещают в узлах решетки атомы растворителя. Если атомные диаметры компонентов отличаются не более чем на 15 %, то они могут образовывать твердые растворы очень больших концентраций. Растворы замещения являются малопрочными и пластичными фазами, но чем больше разность атомных диаметров компонентов, тем больше упрочнение сплава. Элементы замещения в промышленных сплавах служат легирующими элементами.
В твердых растворах внедрения атомы располагаются в пустотах упаковки решетки растворителя. По способу внедрения в металлах растворяются элементы с очень малым атомным диаметром – водород, кислород, азот, углерод, бор. Растворимость элементов внедрения значительно меньше, чем элементов замещения из-за высокой энергии упругих искажений кристаллической решетки, возникающих при внедрении инородных атомов. Растворы внедрения – это очень твердые и хрупкие фазы. Поэтому элементы внедрения в сплавах чаще всего являются вредными примесями.
Ответ на 2 вопрос. Химико-термическая обработка: цементация, азотирование, нитроцементация, общая характеристика процессов и их назначение.
Химико-термическая обработка – это технологический процесс, при котором химический состав, структура и свойства поверхности металла изменяются с помощью диффузионного насыщения поверхности различными элементами при повышенных температурах. Как следствие изменения структурно-энергетического состояния поверхности металла, изменяются и его объемные свойства.
Большая роль в разупрочнении сплавов принадлежит состоянию свободной поверхности сплава. Не только кинетика окисления, но и сопротивление механическим нагрузкам при высоких и обычных температурах, сопротивление термической усталости, износу, эрозии и т.п. зависят от структурно-энергетического состояния поверхности.
Последнее объясняется тем, что процесс разрушения прежде всего локализуется на поверхности металла, которая имеет наибольшую плотность различного рода дефектов строения. Поэтому путем изменения структурно-энергетического состояния поверхности возможно увеличить надежность и долговечность сплава.
Ответ на 3 вопрос. Жаропрочная (теплостойкая) сталь 13Х12Н2В2МФ, лопатка компрессора.
Состав стали: 0,10…0,16% С; 10,5…12%Сг; 1,50…1,80% Ni; 1,60…2,00 % W; 0,35…0,50 % Mo;0,18…0,30 % V, Fe – основа. Сталь прокаливается до 180 мм. Присутствующие в составе стали элементы V, Мо, W связаны углеродом в карбиды. Сталь подвергается закалке (1010 °С) в масле с последующим отпуском (500 °С). При этом сталь приобретает твердость HRC 40…45.
Механические свойства стали: = 1100 МПа, =900 МПа, = 12%, =0,7МДж/м2. Длительная прочность стали за 500 ч при температурах 400 и 500 °С соответственно равна 760…800 и 430…460 МПа. При 500 °С предел ползучести = 210…220 МПа.
Недостатком стали является ее охрупчивание при низких температурах. Применение – высоконагруженные детали двигателя, диски, лопатки, детали компрессора, пружины, работающие при температурах до 350 °С в топливе, маслах и атмосферных условиях с ограниченной влажностью.
Отзывы
Отзывов пока нет.