Основные виды термической обработки стали

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Рабочая программа дисциплины и контрольные задания

для студентов заочной формы обучения специальности

190302 «Вагоны»

Брянск 2010

УДК 621.9

Материаловедение и технология конструкционных материалов [Электронный ресурс]: рабочая программа дисциплины и контрольные задания для студентов заочной формы обучения специальности 190302 – Вагоны. – Брянск: БГТУ, 2010. – 2 с. Режим доступа: http://www.tu-bryansk.ru/content/obr/metod.

Разработал:

С.В.Давыдов д-р. техн. наук, проф.

Рекомендовано кафедрой «Технология металлов и металловедение» БГТУ (протокол № 6 от 07.10.09)

Введение

Развитие машиностроения особенно в условиях острой конкуренции определяется правильностью выбора конструкцион­ного материала, способа и технологии изготовления заготовки и последующей её обработки, технологического процесса упрочняющей обработки. От использования современных материалов и технологий зависит не только потребительские свойства, надежность и долговеч­ность производимых механизмов и машин, но возможность экономии ма­териальных, энергетических и трудовых затрат.

Знание основ материаловедения и технологии конструкционных материалов позволяет глубже понимать поведение материалов в разных условиях технологической обработки и эксплуатации, целенаправленно проводить выбор материалов с необходимыми свойствами и технологий изготовления деталей из них. Это обеспечивает получение изделий с заданными эксплуатационными свойствами, что имеет важное значение не только для конструкторов и технологов, но и экономис­тов в практике экономического обоснования целесообразности использования тех или иных материалов, способов получения заготовок и изделий из них.

Дисциплина «Материаловедение и технология конструкционных материалов» состоит из двух взаимосвязанных частей:

· часть I – «Материаловедение»;

· часть П – «Технология конструкционных материалов».

Материаловедение изучает кристаллическое строение металлов и сплавов, дефекты кристаллической решетки, фазовые превращения в сплавах при нагреве и охлаждении, устанавливает связи между хими­ческим составом, структурой и механическими свойствами сплавов, знакомит с основными способами управления структурой и свойствами для получения заданных механических и эксплуатационных свойств.

Технология конструкционных материалов изучает классификацию конструкционных материалов и их свойства, современ­ные способы получения заготовок и деталей из них.

Рабочая программа дисциплины

Общее число часов, отводимых на изучение дисциплины в соответствии с Госу­дарственным образовательном стандартом – 180. Объем аудиторных занятий – 12 ч, из них: установочных лекций (1-й семестр) – 4 ч, обзорных лекций – 4 ч (2-й семестр); лабораторных за­нятий – 4 ч. Одна контрольная работа. Зачет.

В качестве основных учебников рекомендуются [1,2,3] (см. список рекомендуемой литературы). В учебниках приведены вопросы для само­проверки. В качестве дополнительной литературы использовать учеб­ники [4,5,6].

Часть 1. Материаловедение

Общие понятия о механических свойствах, строении

И деформации металлов

Виды напряжений [1, с.68 – 69].

Механические свойства, определяемые при статических испытаниях: предел прочности (σ_в), предел текучести (σ_т и σ_0,2), относитель­ное удлинение (δ) и сужение (ψ), твердость (по Бринеллю – НВ и по Роквеллу – HR) [1, с.87 – 92, 95 – 98] .

Механические свойства, определяемые при динамических испытани­ях (удельная работа разрушения - ударная вязкость (КС) [1, с.98 – 100].

Механические свойства материала при переменных (циклических) нагрузках (предел выносливости ( σ_-1 ) [1,с. 101 – 104].

Изнашивание металлов[1,с.104 – 108].

Разрушение металлов [1,с.77 – 80].

Атомно-кристаллическая структура металлов. Основные типы крис­таллических решеток (ОЦК, ГЦК и ГПУ). Дефекты кристаллических реше­ток (точечные, линейные, поверхностные) [1, о.11– 15, 17 – 24].

Упругая и пластическая деформация металлов. Пластическая дефор­мация скольжением дислокаций. Изменение структуры и механических свойств поликристаллических металлических материалов при холодной пластической деформации. Наклеп [1, с.69 – 75] .

Влияние нагрева на структуру и механические свойства деформи­рованного (наклепанного) металла. Возврат (1-го и 2-го рода), ре­кристаллизация (первичная, собирательная). Холодная и горячая пластическая деформация [1, с.81 – 86].

Общие вопросы материаловедения. Железо и его сплавы

Компоненты (Fe,С) и фазы (аустенит, феррит, цементит) железо­углеродистых сплавов. Диаграмма состояния железо-цементит. Стали. Влияние углерода и вредных примесей (S, Р) на свойства сталей. Чугуны (белые, серые, ковкие, высокопрочные с шаровидной формой гранита) [1,с.118 – 128, 131 – 134, 144 – 156].

Маркировка и характеристика углеродистых и легированных сталей. Подразделение сталей на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные; на мало-,средне- и высокоуглеродистые; на низко-, средне- и высоколегированные [1, с.256–258, 261–262, 281–283, 295] и [3, с.155–158].

Основные виды термической обработки стали

Отжиг II рода (фазовая перекристаллизация). Полный отжиг доэвтектоидных и неполный отжиг заэвтектоидных сталей. Режимы и назначение [1,с.194–199].

Нормализация (нормализующий отжиг). Режимы и назначение [1,с. 199–200].

Закалка. Полная закалка доэвтектоидных и неполная закалка заэвтектоидних сталей. Режимы. Цели. Закаливаемость и прокаливаемость. Внутренние напряжения в закаленных сталях. Дефекты, возникающие при закалке. Способы закалки (при непрерывном охлаждении, прерывистая, ступенчатая и изотермическая) [1,с.200–215].

Отпуск закаленных сталей (низкотемпературный, среднетемпературный, высоко температурный). Режимы и назначение [1,с.215–217].

Поверхностные способы упрочнения деталей (закалка токами вы­сокой частоты (ТВЧ), цементация, азотирование). Термическая обработ­ка цементируемых и азотируемых деталей [1,с.220–225, 228–244].