Дисциплина Материаловедение и ТКМ, лекция 2.2

Цветные металлы

сталей и чугунов. Обозначение (маркировка).
3. Легированные стали и сплавы. Классификация,

обозначение (маркировка), состав.
4. Цветные и редкие металлы и сплавы. Сплавы на основе алюминия, меди, титана, вольфрама. Области применения.

и технология конструкционных материалов: учебник для студентов высших учебных заведений

– М., Издательский центр «Академия», 2009 г., 448 с., с.72-94,111-126
2. Валуев Н.П., Муров В.А., Пушкин И.А. Материаловедение и безопасность материалов. Структура и свойства материалов. Металлические материалы. – Учебник. - Химки: АГЗ МЧС России, 2012 г., 181 с . С. 106-135, 159-177
3. Материаловедение и технологии конструкционных материалов : учебное пособие / О.А. Масанский, В.С. Казаков, А.М. Токмин и др. ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Сибирский Федеральный университет. - Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2015. - 268 с. : табл., граф., ил. - Библиогр. в кн. - ISBN 978-5-7638-3322-5 ; То же [Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=435698 с.141-153].

сплав железа с углеродом (и другими элементами), содержащий не менее

45 % железа и в котором содержание углерода находится в диапазоне от 0,02 до 2,14 %, причём содержанию от 0,6 % до 2,14 % соответствует высокоуглеродистая сталь. Если содержание углерода в сплаве превышает 2,14 %, то такой сплав называется чугуном.
Углерод придаёт этим сплавам прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость..

кгс/м³ в системе МКГСС).
Удельная теплоёмкость при 20 °C: 462 Дж/(кг·°C)

(110 кал/(кг·°C)).
Температура плавления: 1450—1520 °C.
Удельная теплота плавления: 84 кДж/кг (20 ккал/кг, 23 Вт·ч/кг).

кремнехромомарганцовистая 1,52 ГПа
сталь машиностроительная (углеродистая) 314—785 МПа
сталь рельсовая 690—785 Мпа


Коэффициент теплопроводности при температуре 100 °C:

ковкий чугун, является доэвтектическим и имеет структуру ледебурит + цементит

(вторичный) + перлит. Для получения структуры феррит + углерод отжига в процессе отжига должен быть разложен цементит ледебурита, вторичный цементит и цементит эвтектоидный, то есть входящий в перлит. Разложение цементита ледебурита и цементита вторичного (частично) происходит на первой стадии графитизации, которую проводят при температуре выше критической (950—1000 °С); разложение эвтектоидного цементита происходит на второй стадии графитизации, которую проводят путём выдержки при температуре ниже критической (740—720 °C), или при медленном охлаждении в интервале критических температур (760—720 °C).
Серый чугун. Маркируется серый чугун буквами СЧ, после которых указывают гарантированное значение предела прочности в кг/мм², например СЧ30. Серый чугун характеризуется высокими литейными свойствами (низкая температура кристаллизации, текучесть в жидком состоянии, малая усадка) и служит основным материалом для литья. Он широко применяется в машиностроении для отливки станин станков и механизмов, поршней, цилиндров.
Ковкий чугун
Высокопрочный чугун. Высокопрочные чугуны маркируются буквами ВЧ, после которых указывают прочность и, через тире, относительное удлинение в %, например ВЧ60-2.

— сталь, которая, кроме обычных примесей, содержит элементы, специально вводимые

в определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств.
Легированную сталь по степени легирования разделяют на:
низколегированную (легирующих элементов до 2,5 %),
среднелегированную (от 2,5 до 10 %)
высоколегированную (от 10 до 50 %)
Примеры:
сталь 18ХГТ — 0,18 % С, 1 % Сr, 1 % Мn, около 0,1 % Тi;
сталь 38ХН3МФА — 0,38 % С, 0,8-1,2 % Сr; 3-3,5 % Ni, 0,35—0,45 % Мо, 0,1—0,18 % V;
сталь 30ХГСА — 0,30 % С, 0,8—1,1 % Сr, 0,9—1,2 % Мn, 0,8—1,25 % Si;
сталь 03Х13АГ19 — 0,03 % С, 13 % Сr, 0,2—0,3 % N, 19 % Мn

алюминия, меди, титана, вольфрама. Области применения
Алюминий и его сплавы
В

качестве конструкционного материала обычно используют не чистый алюминий, а разные сплавы на его основе[23]. Обозначение серий сплавов в данной статье приведена для США (стандарт H35.1 ANSI) и согласно ГОСТ России. В России основные стандарты — это ГОСТ 1583 «Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия» и ГОСТ 4784 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки». Существует также UNS[en] маркировка и международный стандарт алюминиевых сплавов и их маркировки ISO R209 b.
Алюминиевый прокат
Алюминиево-магниевые Al-Mg (ANSI: серия 5ххх у деформируемых сплавов и 5xx.x у сплавов для изделий фасонного литья; ГОСТ: АМг). Сплавы системы Al-Mg характеризуются сочетанием удовлетворительной прочности, хорошей пластичности, очень хорошей свариваемости и коррозионной стойкости[24]. Кроме того, эти сплавы отличаются высокой вибростойкостью.
В сплавах этой системы, содержащих до 6 % Mg, образуется эвтектическая система соединения Al3Mg2 c твёрдым раствором на основе алюминия. Наиболее широкое распространение в промышленности получили сплавы с содержанием магния от 1 до 5 %.