Технология металлов

 

Особенности термической обработки легированной стали — часть 1

Для легированной стали применяют те же виды термической обработки, что и для углеродистой стали. Отличие термической обработки легированной стали от углеродистой состоит в выборе температур и скорости нагрева, длительности выдержки при этих температурах и способе охлаждения.

Нагрев легированных сталей при термической обработке должен быть более медленным, чем для углеродистых сталей, в связи с пониженной теплопроводностью легированных сталей и возможностью растрескивания при быстром нагреве.

Читать продолжение «Особенности термической обработки легированной стали — часть 1»

Особенности термической обработки легированной стали — часть 2

Время выдержки при термической обработке легированных сталей устанавливается несколько больше, чем для углеродистых сталей, так как легированная сталь обладает худшей теплопроводностью, чем углеродистая, и для полного прогрева детали требуется больше времени.

Кроме этого, для получения лучших механических свойств необходима выдержка для более полного растворения легированных карбидов в аустените.

Скорость охлаждения при термической обработке устанавливается, как уже известно, в соответствии с величиной критической скорости закалки.

Читать продолжение «Особенности термической обработки легированной стали — часть 2»

Особенности термической обработки легированной стали — часть 3

Карбидообразующие элементы (вольфрам, ванадий, хром) способствуют образованию устойчивого против распада, т.е. красностойкого мартенсита.

Благодаря этому высокая твердость стали сохраняется до температур 450—550°, в то время как в углеродистой стали мартенсит начинает распадаться с температуры 200—250°, что вызывает снижение твердости стали.

Высокая красностойкость является весьма ценным свойством для инструментальной стали. Инструмент в процессе резания нагревается, и если сталь не красноcтойка, то она теряет свою твердость и режущие свойства. Поэтому вольфрам, ванадий, хром широко используют в инструментальных сталях.

Читать продолжение «Особенности термической обработки легированной стали — часть 3»

История металлов в России

В дореволюционной России производство стали и чугуна находилось на низком уровне, производство алюминия и некоторых других металлов отсутствовало вообще.

Металлообрабатывающая промышленность была в зачаточном состоянии, а такие отрасли машиностроения, как:

  • автостроение,

  • тракторостроение,

  • самолетостроение

  • и точное приборостроение,

совершенно не были организованы. Многие металлы, а также станки, инструмент, приборы и машины ввозились из-за границы.

Читать продолжение «История металлов в России»

Металлические материалы, сплавы: цветные и черные металлы

Все металлические материалы можно разделить на две группы.

Технически чистые металлы — металлы, в состав которых, помимо химически чистого элемента, в небольших количествах входят другие элементы.

Сплавы

Сплавы — сложные материалы, получаемые путем сплавления одного металла с другими металлами или неметаллами.

Сплавам можно придать самые разнообразные свойства. Поэтому в технике, особенно в машиностроении, они нашли большее применение, чем технически чистые металлы.

Читать продолжение «Металлические материалы, сплавы: цветные и черные металлы»

Строение атома металла

Для того чтобы понять внутреннее строение металла, необходимо вспомнить, что представляют собой мельчайшие частицы, образующие все вещества, — атомы.

Атом состоит из положительного заряженного ядра, окруженного отрицательно заряженными частичками, называемыми электронами, движущимися вокруг ядра с огромной скоростью (наименьшей скоростью обладает электрон водорода, движущийся со скоростью 2000 км/сек).

схема строения атома водорода Читать продолжение «Строение атома металла»

Строение чистых металлов

Металл состоит из положительно заряженных ионов и «свободных» электронов.

Положительный ион представляет собой атом, потерявший один или несколько электронов. Эти электроны называют свободными электронами. Они постоянно переходят от одних ионов к другим и вращаются вокруг ядра то одного, то другого иона.

В металлах положительно заряженные ионы расположены в строго определенном порядке, образуя так называемую пространственную кристаллическую решетку.

Наряду с этим есть тела, называемые аморфными, где атомы располагаются хаотично. В связи с этим все твердые тела делятся на тела кристаллические и аморфные.

Читать продолжение «Строение чистых металлов»

Кристаллические тела и их особенности

Кристаллические тела обладают различными свойствами в различных направлениях.

Это явление, называемое анизотропией, объясняется тем, что в кристаллических решетках расстояние между атомами (ионами), а следовательно, и взаимодействие их между собой в различных направлениях неодинаковы; свойства металлов определяются взаимодействием атомов (ионов).

Если взять одиночный кристалл меди (или, как его называют, монокристалл) и вырезать из него образцы в различных направлениях (рис. 4), то свойства таких образцов будут различны.

Читать продолжение «Кристаллические тела и их особенности»

Процесс кристаллизации

Кристаллизацией называется процесс образования кристаллов. Если кристаллы образуются из жидкости, то процесс называется первичной кристаллизацией.

монокристалл, из которого вырезаны образцы
Для изучения процесса кристаллизации строят кривые охлаждения, т.е. кривые, показывающие изменение температуры с течением времени при охлаждении расплавленного металла.

Читать продолжение «Процесс кристаллизации»

Кристаллизация металла и температурная зависимость

Для чистого металла кривая охлаждения имеет такой вид, как указано на рисунке:

кривая охлаждения чистого металла

Кривая показывает, что при охлаждении металла как в жидком, так и в твердом состоянии температура понижается равномерно. Процесс кристаллизации протекает при одной и той же температуре, которая на рис. 5 обозначена буквой t.

Читать продолжение «Кристаллизация металла и температурная зависимость»