Принято различать структуру металлов и сплавов на: макроструктуру, микроструктуру и тонкую структуру. В зависимости от структуры металлов и сплавов, выделяют три метода их исследования: Макроскопический анализ Микроскопический анализ Рентгеноструктурный анализ и рентгеновская дефектоскопия Макроскопический анализ. Макроструктура – это строение металлов и сплавов, что видно невооружённым глазом или при небольших увеличениях с помощью лупы (макс. до 30 раз). Макроструктура изучается путём макроанализа. Металлы – это непрозрачные вещества и их строение изучают в изломе или специально приготовленных образцах (макрошлифах). Образец вырезают из определённого места, в определённой плоскости в зависимости от того, что подвергают исследованию (литьё, поковку, штамповку, прокат, сварную или термически обработанную деталь) и что необходимо выявить и изучить (первичную кристаллизацию, неоднородность структуры, дефекты, нарушающие сплошность металла). Поэтому, образцы вырезают из одного или нескольких мест слитка (или заготовки, или детали) как в продольном, так и в поперечном направлениях. Поверхность образца (темплета) выравнивают на наждачном круге, а затем шлифуют. После шлифования темплет травят в специальных реактивах, которые по-разному растворяют структурные составляющие и растравливают дефекты. Макроанализ выявляет: вид излома (хрупкий, вязкий); величину, форму и расположение зерен и дендритов литого металла; дефекты в слитках и отливках (усадочные раковины, газовые пузыри, трещины); дефекты, нарушающие сплошность металла (усадочную пористость, газовые пузыри, раковины, трещины); химическую неоднородность металла, вызванную […]
Read More
Материаловедение – это прикладная наука, изучающая взаимосвязи между составом, строением и свойствами металлов и сплавов в различных условиях. Изучение этой дисциплины позволяет осуществить рациональный выбор материалов для конкретного применения. Металловедение – это постоянно развивающаяся наука, непрерывно обогащающаяся за счет разработки новых сталей и сплавов, стимулирующих прогресс во всех областях науки и техники. Наука «материаловедение» существует около 200 лет, несмотря на то, что человек начал использовать металлы и сплавы ещё за несколько тысячелетий до нашей эры. Только в 18 веке появились отдельные научные результаты, что позволили говорить о начале осмысленного изучения всех накопленных знаний человечества за все время использования металлов. Заметную роль в изучении природы металлов сыграли исследования французского ученого Рене Антуана Реомюра (1683-1757), который провел исследование строения зерен в металлах еще в далеком 1722 году. Английский инженер Григнон в 1775 году обратил внимание на то, что при затвердевании железа образуется столбчатая структура. Ему принадлежит известный рисунок дендрита, полученного при медленном затвердевании литого железа. В России первым, кто начал научно осмысливать проблемы металлургии и литейной отрасли, был М.В. Ломоносов (1711-1765). Им написано учебное руководство «Первые основания металлургии рудных дел», в котором, описывая металлургические процессы, постарался открыть их физико-химическую сущность. Заметных успехов металловедение достигло в 19 веке, что связано с использованием новых […]
Read More
Закалка стали – процесс термообработки, в результате которого сталь нагревается до критической температуры и быстро охлаждается. Цель такой обработки – повышение твердости и прочности детали с уменьшением ее пластичности. Закалка в одной среде Такая закалка проще по выполнению, но не для любой стали и не для любых изделий ее можно применять. Быстрое охлаждение в большом интервале температур изделий переменного сечения способствует возникновению температурной неравномерности и больших внутренних напряжений, называемых термическими. Помимо термических напряжений, при превращении аустенита в мартенсит создаются дополнительно так называемые структурные напряжения, связанные с тем, что превращение аустенита в мартенсит происходит с увеличением объема. Если деталь сложной формы или переменного сечения, то увеличение объема проходит неравномерно и вызывает возникновение внутренних напряжений. Наличие больших напряжений может вызвать коробление изделия, поводку, а иногда и растрескивание, если величина внутренних напряжений превзойдет предел прочности. Чем больше углерода, тем больше объемные изменения и структурные напряжения, тем больше опасность возникновения трещин. Сталь с содержанием углерода более 0,8% закаливают в одной среде, если изделия простой формы (шарики, ролики и т.д.). В противном случае предпочитают закалку либо в двух средах, либо по способу ступенчатой закалки. Закалка в двух средах Этот способ нашел широкое применение для закалки инструмента из высокоуглеродистой стали. Состоит он в следующем: деталь вначале замачивают в воде и […]
Read More
Процесс прокатки мелющих шаров «Энергостил» соответствует высокотемпературной термомеханической обработке, что существенно повышает прочность и твердость выпускаемой продукции. При ВТМО аустенит деформируется в области его термодинамической стабильности, а затем проводят закалку на мартенсит, после закалки следует низкий отпуск. Главная цель простой термической обработки, с деформационного (прокатного) нагрева исключить специальный нагрев под закалку и благодаря этому получить экономический эффект. Главная цель ВТМО – повышение механических свойств стали. При ВТМО мартенсит наследует сложившуюся при горячей деформации, субструктуру перекристаллизированного аустенита. Лучший комплекс механических свойств достигается в том случае, когда мартенсит образуется из аустенита с хорошо развитой полигонизованной структурой. Мартенситные кристаллы полностью подражают дислокационные субграницы горячедеформированного аустенита. Сплетение дислокаций тоже наследуется мартенситом. В результате фрагментации кристаллов мартенсита субзерновыми границами при ВТМО повышаются порог прочности и текучести, особенности субструктуры мартенсита, полученного из горячее деформированного аустенита, такие, что, увеличивая прочность при ВТМО, возможно сохранить показатели пластичности. В сравнении с простыми закалкой и отпуском при одинаковой прочности ВТМО позволяет получить более высокие показатели пластичности. С помощью ВТМО возможно резко ослабить опускную хрупкость, при этом вместо междузернового разрушения, характерного для состояния опускной хрупкости, проходит внутризерновое разрушения. Важнейшее преимущество ВТМО – это ее способность одновременно увеличивать показатели прочности и сопротивляемость распространению трещин (вязкость разрушения). Режим ВТМО выбирают так, чтобы к […]
Read More
Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращающими валками. Силами трения заготовка втягивается между валками, а силы давления, нормальные к поверхности валков, уменьшают поперечные размеры заготовки. Взаимное расположение валков и заготовки, форма и число валков могут быть различными. Выделяют три основных вида прокатки: продольную, поперечную и поперечно-винтовую. При продольной прокатке, заготовка деформируется между двумя валками, вращающимися в разные стороны,и перемещается перпендикулярно осям валков. При этом получается плоская заготовка. При поперечной прокатке валки, вращаясь в одном направлении, придают вращение заготовке, которая, перемещаясь вдоль оси валков, деформируется и получается заготовка в виде тела вращения. При поперечно-винтовой прокатке валки расположены под углом и сообщают заготовке при деформировании вращательное и поступательное движение (заготовки сложной формы). Форма поперечного сечения прокатного изделия называется его профилем. Совокупность различных профилей разных размеров называется сортаментом. Сортамент прокатываемых профилей разделяют на 4 основных группы: сортовой прокат, листовой прокат, трубы и специальные виды проката. Профили сортового проката подразделяют на простой формы и сложной формы. Квадрат, круг, шестигранник, прямоугольник – это прокат простой формы, а швеллеры, двутавр, рельсы, уголки – прокат сложной фасонной формы. Трубы стальные разделяют в основном на бесшовные диаметром 30-650 мм и сварные 10 – 1420мм. В качестве примера специальных видов проката можно указать на колеса, кольца, зубчатые колёса и […]
Read More
Обработка металлов давлением основана на их способности в определенных условиях пластически деформироваться в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил. Процессы обработки металлов давлением по назначению подразделяют на два вида: для получения заготовок постоянного поперечного сечения по длине (прутков, проволоки, лент, листов), применяемых в строительных конструкциях или в качестве заготовок для последующего изготовления из них деталей — только обработкой резанием или с использованием предварительного пластического формоизменения; основными разновидностями таких процессов являются прокатка, прессование и волочение; для получения деталей или заготовок (полуфабрикатов), имеющих приближённо формы и размеры готовых деталей и требующих обработки резанием лишь для придания им окончательных размеров и получения поверхности заданного качества; основными разновидностями таких процессов являются ковка и штамповка. Прокатка Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращающими валками. Силами трения заготовка втягивается между валками, а силы давления, нормальные к поверхности валков, уменьшают поперечные размеры заготовки. Прессование Прессование заключается в продавливании заготовки, находящейся в замкнутой форме, через отверстие матрицы, причём форма и размеры поперечного сечения выдавленной части заготовки соответствуют форме и размерам отверстия матрицы. Волочение Волочение заключается в протягивании заготовки через сужающуюся полость матрицы; площадь поперечного сечения заготовки уменьшается и получает форму поперечного сечения отверстия матрицы. Ковка Ковкой изменяют форму и размеры заготовки путём последовательного воздействия универсальным инструментом (бойками) […]
Read More
