ПИТАННЯ 1. Цілі і завдання дисципліни. Схема маш. Процесу.
Мета дисципліни - методи вивчення св-в мат-ів, порівняння мат., Вибір длярізних конструкцій.
Вибір мат - пр-во мат - пр-во загот - пр. дет. - Складання вузлів - складаннямашин-конт.
Сущ. 3 критерію вибору мат-ів. Цим займається конструкторське бюро.
Сущ. 3 методи заготовки.
1) Лиття; 2) Обробка тиском; 3) Зварювальне пр-во.

Види пр-ва деталей:
1) Електроіозіонние; 2) Променева; 3) Ультразвукова; 4) Аозерная; 5)
Електрохімічні.
Тех. Св-ва показ. Відношення мат-ів до різних технол. Про-ва.
1) Ливарні св.; 2) Ковкість; 3) зварюваність; 4) Обр. різанням; 5) інвиди обробки.

ПИТАННЯ 2. Основні км, що застосовуються в машинобудуванні. Перспективи розвиткуїх пр.
Км - це мат застосовуються в машинобудуванні, для пр-ва деталей машин. Вониділяться на металеві і не металеві.
1) сталь - основний км. Хутро св-ва - міцність, хор обро, пластичність,недорога, близько 800 млн на рік в Росії.
2) чавун - 350-400 млн. у Росії
3) Алюміній - у вигляді сплавів. Росія 1 місце по пр-ву.
4) Мідь - корозійна стійкість.
5) титанові сплави - жаростійкі.
Мова йде про: досконало технологій, підвищення якості металів,повне використання мет.

ПИТАННЯ 3. Фізичні та хімічні св-ва км.
Фізичні св-ва: Покази відношення мат-ів до різних природних явищ.
Щільність, електропровідність, теплопровідність, термоелектронна емісія.
Хімічні св-ва: Показ відношення мат-ів до різних хім процесів --корозії, один до одного, до сфер.

ПИТАННЯ 4. Механічні і технологічними св-ва км.
Механічні св-ва: показ ставлення мат-ів до різних хутро впливів. Заним рассчітив конструкції:
1) Міцність; 2) межа текучості; 3) межа пропорційності; 4) ударнав'язкість.
Технологічні св-ва: показ ставлення мет-ів різні технологіїобробки.
1) Ливарні св-ва - як мат-л відноситься до литтю
2) Ковкість 0 отнош-е м-ів до диферен-ям під тиском
3) зварюваність
4) Обробка різанням
5) ставлення до фізико-хім методів обробки

ПИТАННЯ 5. Критерії вибору км.
1) Експлуатаційний - вчить. У яких усл-ях працюватиме дана машина.
Оцінюють фіз св-ва, хім св-ва, хутро св-ва.
2) Технологічний - технологічність, як вони будуть оброблятися;
3) Економічний - мідні сплави у 8 разів дорожче стали, Ni - 25 разів, титан -
80 разів, родій - 45000 разів.

ПИТАННЯ 6. Кр. будова мет і сплав.
Всі метали кр тіла, що складаються з кр-ів. У кожному отд кр атоми маютьстроге положення і обр просторову решітку
Для мет. хар 3 види решіток:
1) Об'ємно-центрована кубічна (Fe, W, молібден).
2) Гран-центрована кубічна (Al, Pb, Ni, Au, Ag, Pl).
3) Гексогонально плотноупакованная (кобальт, кадмій).
Св-ва металів залежать від типу грат.
Параметри решіток:
1) Період решітки - відстань між атомами у вузлах.
2) Координаційне число - кількість атомів, нах на наим расст від взятоготіла.
3) Базис - кількість атомів пріходящ на 1я.
Чим більше 2 і 3 тим більше атомів нах в комірці і це плотноупак ріш.
Метали з ОЦК та ГЦК більш Тв.

ПИТАННЯ 7. Реальне будова металів. Основні деф стр та їх вплив на св -ва.
Всі дефекти поділяються на 3 гр.
1) Точкові; 2) Лінійні; 3) площинні.

ПИТАННЯ 8. Способи дослідження будови і св-в км.
1) макроаналізу - пр-я на зламах і на макротріщин; 2) мікроаналіз --аналіз м-ів з пом-ю мікроскопів. Є шкала скільки ми бачимо включень іяка бальність, чим більше вкл, тим більше балів;
3) Електронна мікроскопія - дослідження тонкої стружки за допомогою Елмікроскопа;
4) Рентгеноскопія - промені потрапляють на метал, отр-а на пл-ть і уловлюютьсяприладами ..
Дослідження св-в:
1) Випробування на розтягування і стиснення;
2) Визначення Тв.
3) Визначення в'язкості.

ПИТАННЯ 11. Залізо-вуглецеві сплави (сталі й чавуни). Компоненти,структурні складові.
Fe-Fe3C
Ці сплави приз-я «чорними металами» і являють собою сталі й чавуни.
Сталь - сплав заліза з вуглецем 0-2,14%. Складові Fe-Fe3C.
1) Залізо - метал, при кімнатній т має грати ОЦК, щільність 7,8 гр.
Тпл = 1539, має поліморфні перетворення.
2) Вуглець - не метал, щільність 3,5 гр, Тпл = 3500, в природі у вигляді:графіт, вугілля, алмаз.
Може обр сл види сплавів:
1) Тв розчин;
2) Хім з'єднання;
3) Може бути у вигляді отд фаз;
4) Входить до склад хутро сумішей.
СТРУКТУРНІ СКЛАДОВІ:
1) Ферит - Тв розчин впровадження вуглецю в залізі альфа. Макс розчин
0,02% - при 727гр. Дуже м'який НВ = 80.
2) Аустеніт - ТБ. Розчин впровадження вуглецю в залізі гама, з огр розчин
2,14 при 1147гр., 0,8 при 727гр, НВ = 160-180.
3) Цемент - хім. З'єднання заліза й вуглецю, НВ = 800. може бутипервинний, вторинний, третинний
4) Ледебуріт - хутро суміш мелкодисперсная 500НВ.
5) Перліт - хутро суміш фериту і цементиту втор, вуглецю 08, при 727гр,перліт евтектоід, НВ = 200.

ПИТАННЯ 13. Класифікація сталей за структурою і призначенням.
За структурою:
1) доевтектоїдних (вуглець 0-0,8) в цієї структури перебувають. Ферит і перліт.
Чим <С, тим> перліту, сталь міцніше.
2) евтектоїдних (С = 0,8). У них в структурі один перліт, стали міцні.
3) заявтектоідние (С 0,8-2,14). У них в структурі нах П і Ц втор, сталидуже тверді, менш в'язки та пластичні.
За призначенням:
1) будівельні (С 0,8-2,14) ці стали досить міцні, добрепрокочуються, зварюються.
2) Машинобудівні (С 0,3-0,8). У них більше перліту, тому вони більш
ТБ, ніж будівельні, хоча скор в'язкість і пластичність.
3) Інструментальні (С від 0,7-1,3). Це високоуглер сталі, дуже ТБ., Непластичні.
4) Ливарні сталі - сплави йдуть на сталеві виливки. С = 0,035.маловуглецевої сталі.

ПИТАННЯ 14. Класифікація сталей за способом про-ва і якості.
За способом пр-ва:
1) Кислий спосіб;
2) Основний спосіб - нераскісленная сталь кп, спокійна СП, якщо післямарки немає букв, то це спокійна сталь, якщо не повністю розкислення, топс.
За якістю:
У залежності від вмісту шкідливих домішок: сірки і фосфору-сталипідрозділяють на:
Сталі звичайної якості, утримання до 0.06% сірки і до 0,07% фосфору.
Сталь звичайної якості підрозділяється ще й з постачання на 3 групи:
1. сталь групи А постачається споживачам за механічними властивостями

(така сталь може мати підвищений вміст сірки або фосфору);
2. сталь групи Б - за хімічним складом;
3. сталь групи В - з гарантованими механічними властивостями і хімічним складом.

1. Якісні - до 0,035% сірки і фосфору кожного окремо.
2.Висококачественние - до 0.025% сірки і фосфору.
3. Особовисококачественние, до 0,025% фосфору і до 0,015% сірки.

ПИТАННЯ 15. Класифікація чавунів за структурою і увазі знаходження вуглецю.
Чавуну називають сплави заліза з вуглецем, що містять більше 2,14%вуглецю. Вони містять ті ж домішки, що і сталь, але в більшій кількості.
В залежності від стану вуглецю в чавуні, розрізняють:
Білий чавун, в якому весь вуглець знаходиться у зв'язаному стані у виглядікарбіду, і чавун, в якому вуглець у значній мірі або повністюзнаходиться у вільному стані у вигляді графіту, що визначає міцністьвластивості сплаву, чавуни підрозділяють на:
1) сірі - пластинчаста або червоподібний форма графіту;
2) високоміцні - кулястий графіт;
3) ковкі - хлопьевідний графіт. Чавуни маркують двома літерами і двомацифрами,відповідними мінімального значення тимчасового опору? в прирозтягуванні в МПа-10. Сірий чавун позначають буквами "СЧ" (ГОСТ 1412-85),високоміцний - "ВЧ" (ГОСТ 7293-85), ковкий - "КЧ" (ГОСТ 1215-85).
СЧ10 - сірий чавун з пределомпрочності при розтягу 100 МПа;
ВЧ70 - високоміцний чавун з сигма тимчасовим при розтягу 700 МПа;
КЧ35 - ковкий чавун с? В розтяганням приблизно 350 МПа.
Для роботи у вузлах тертя з мастилом застосовують виливки з антифрикційногочавуну АЧС-1, АЧС-6, АЧВ-2, АЧК-2 та ін, що розшифровуєтьсячином: АЧ - антифрикційний чавун:
С - сірий, В - високоміцний, К - ковкий. А цифри позначають порядковийномер сплаву згідно ГОСТу 1585-79.

ПИТАННЯ 16. Леговані сталі. Легуючі елементи. Маркування л/с.
Леговані стали широко застосовують у тракторному і сільськогосподарськомумашинобудуванні, в автомобільній промисловості, важкому і транспортномумашинобудуванні в меншій мірі в верстатобудуванні, інструментальної іінших видах промисловості. Це стали застосовують для важко навантаженихметалоконструкцій.
Сталі, у яких сумарна кількість зміст легуючих елементів неперевищує 2.5%, відноситься до низьколегованих, що містять 2.5-10% - долегованим, і більше 10% до високолегованих (вміст заліза більш
45%).
Найбільш широке застосування в будівництві набули низьколегованісталі, а в машинобудуванні - леговані сталі.
Леговані конструкційні сталі маркують цифрами та літерами. Двохзначніцифри, наведені на початку марки, вказують середній вміст вуглецю всотих частках відсотка, букви праворуч від цифри позначають легуючий елемент.
Приклад, сталь 12Х2Н4А містить 0.12% С, 2% Cr, 4% Ni і відноситься довисокоякісним, на що вказує в кінці марки буква ІАІ.

Будівельні низьколеговані стали

Низько легованими називають сталі, що містять не більше 0.22% С іпорівняно невелика кількість недефіцитних легуючих елементів: до
1.8% Mn, до 1,2% Si, до 0,8% Cr та інші.
До цих сталей відносяться сталі 09Г2, 09ГС, 17ГС, 10Г2С1, 14Г2, 15ХСНД,
10ХНДП та багато інших. Стали у вигляді листів, сортового прокату фасонногозастосовують у будівництві та машинобудуванні для зварних конструкцій, восновному без додаткової термічної обробки. Низьколегованінизьковуглецевої сталі добре зварюються.
Для виготовлення труб великого діаметру застосовують сталь 17ГС (s0.2 = 360МПа,sв = 520МПа).
Для виготовлення деталей, зміцнюючих цементацією, застосовуютьнизьковуглецевих (0.15-0.25% С) сталі. Зміст легуючих елементів усталях не повинно бути занадто високим, але має забезпечити необхіднупрокаліваемость поверхневого шару і серцевини.
Хромисті стали 15Х, 20Х призначені для виготовлення невеликих виробівпростої форми, Цементовані на глибину 1.0-1.5 мм. Хромисті стали попорівнянні з вуглецевими володіють більш високими властивостями міцностіпри деякій меншою пластичності в серцевині і кращої міцності вЦементовані шарі.

ПИТАННЯ 17. Види і коротка хар-ка ТО сталей.
Отжиг сталей. Існує кілька різновидів відпалу, з них дляконструкційних сталей найбільше застосування знаходитьперекрісталлізаціонний отжиг, а для інструментальних сталей --сфероідізірующій отжиг.
Характерний структурний дефект сталевих виливків - грубозернистого.
При прискореному охолодженні грубозернистого аустеніту створюються умови дляосвіти відманштеттовой структури. При її освіту виконуєтьсяпринцип розмірного і структурного відповідності, в результаті чого кристалидоевтектоїдних фериту орієнтовано проростають щодокристалічної решітки аустеніту і мають форму пластин.
Нормалізація сталей. Нормалізації, так само як і перекрісталлізаціонномувідпалу, найчастіше піддають конструкційні сталі після гарячоїобробки тиском і фасонного лиття. Нормалізація відрізняється від відпалу восновному умовами охолодження; після нагрівання до температури на 50-70 ° Свище температури АС3 сталь охолоджують на спокійному повітрі.
Нормалізація - більш економічна термічна операція, ніж отжиг, такяк менше часу витрачається на охолодження сталі. Крім того,нормалізація, забезпечуючи повну перекристалізації структури, призводить доодержання більш високої міцності сталі, тому що при прискоренні охолодженнярозпад аустеніту відбувається при більш низьких температурах.
Після нормалізації вуглецевих і низьколегованих сталей, так само як іпісля відпалу, утворюється феритної-перлітною структура, однак є іістотні структурні відмінності. При прискореному охолодженні, характерномудля нормалізації, доевтектоїдних ферит при проходженні температурногоінтервалу Аr3 - Аr1 виділяється на межах зерен аустеніту; томукристали фериту утворюють суцільні або розірвані оболонки навколо зеренаустеніту - феритної сітку.
Загартування сталей. У більшості випадків при загартування бажано отриматиструктуру найвищої твердості, тобто мартенсів, при подальшому відпустціякого можна знизити твердість і підвищити пластичність сталі. При рівнійтвердості структури, отримані
В залежності від температури нагріву загартування називають повною і неповною.
При повному загартування сталь переводять у однофазне аустенітні стан, т.тобто нагрівають вище критичних температур.
доевтектоїдних стали, як правило, піддають повній загартування, при цьомуоптимальною температурою нагріву є температура АС3 + (30 - 50 С).
Така температура забезпечує отримання при нагріванні дрібнозернистогоаустеніту і, відповідно, після охолодження - дрібнокристалічногомартенсіта. Недогрів до температури АС3, призводить до збереження в структурікристалів доевтектоїдних фериту, що при деякому зменшенні міцностізабезпечує підвищену пластичність загартованої сталі./Заевтектоідниестали піддають неповної загартування. Оптимальна температура нагрівувуглецевих і низьколегованих сталей-температура АС1 + (30-50 ° С).
Після гарту заевтсктоідная сталь набуває структуру, що складається змартенсіта і цементиту
Відпустка загартованих сталей. Нагрівання загартованих сталей до температур, неперевищують А1, називають відпусткою.
У результаті загартування найчастіше отримують структуру мартенсіта з деякимкількістю залишкового аустеніту, іноді-структуру сорбіту, тростіта абобейніта. Розглянемо зміни структури мартенситних-аустенітної сталі привідпустці.
При відпустці відбувається декілька процесів. Основний - розпад мартенсіта,складається у виділенні вуглецю у вигляді карбідів. Крім того, розпадаєтьсязалишковий аустеніт, відбуваються карбідової перетворення і коагуляціякарбідів, зменшуються недосконалості кристалічної будови --твердого розчину і залишкові напруги.
Фазові перетворення при відпуску прийнято поділяти на три перетворення взалежності від зміни питомої обсягу сталі. Розпад мартенсіта ікарбідової перетворення викликають зменшення обсягу, а розпад аустеніту - йогозбільшення.

ПИТАННЯ 18. Хіміко-термічна обробка сталей.
Це обробка, пов'язана з нагріванням і одночасно насиченням пов-ти дрелементами, тобто нагрів йде в спеціальних середовищах і елемент цих середовищвкрапиваются в метал. Тобто в основі ХТО лежить дифузійні процеси.
Дифузія йде тим повніше, чим вище темп на пов-ти середовищ, чим більшеконцентрація диферен-го елемента, чим більше тривалість пр-са, чим більшетиск. Зазвичай тривалість пр-ва досягає декількох годин Т = 600-1000.глибина шару нанос-го е-та 0,1 мм. Диф Ел-та можуть обр-ть тверді розчини,корбіди, нітриди, Бориди.
1) Цементація - насичення вуглецем. Чим> С, тим твердее і міцніше сталь.
Цем-я дозволяє осущ надалі пов-у загартування, проводитися при 920 -
950гр. Газова цементація в середовищі, сприяння з-й окису вуглецю в прир газі.
Глибина цем-го шару 1,2 мм. Витримується 10-12год.
2) Азотування - насичення азотом. Азот, диферен-а у сталь, дає нітрідизаліза, а вони зносостійкі, тверді, корозійностойкіе. У середовищіазотвмісних шар 0,3-0,5 мм.
3) Нітроцементація - насичення вуглецем і азотом, при 840-860гр.
4) Оксидування - насичення киснем. Обр-я дрібнодисперсні оксиди 600гртовщина до 1мм. Підвищується корозійна стійкість, зносостійкість.
5) Барірованіе - насичення бором. Дає Барід - це дуже ТБ. Ізносостійкі в-ва, тому баріруются металеві коеструкціі.
6) Алітірованіе - насичення алюмінієм, 800гр. Йде нас-е ал, підвищжаростійкість, Ковкість, корозостойкость.

ПИТАННЯ 19. Способи захисту металів і сплавів від корозії.
1) Покриття поверхні лаком, фарбою, емаллю. Ізолювання металу відзовнішнього середовища.
2) створення сплавів з антикорозійними св-ми. Введенням до складу стали до
12% хрому - нержавейка.
3) протекторна захист і електрозахист. Суть такого захисту в тому, щоконструкцію сполучають з протектором - більш активним металом, ніжвихідний.
4) Зміна складу середовища - уповільнення корозії вводять в електроліт.

ПИТАННЯ 20. Мідні та алюмінієві сплави, їх хар-ка, маркування, областізастосування.

Мідь і її сплави.

Технічно чиста мідь володіє високими пластичністю і корозійноїстійкістю, малим коефіцієнтом електроопору і високоїтеплопровідністю. За чистоті мідь підрозділяють на марки (ГОСТ 859-78):

Після позначення марки вказують спосіб виготовлення міді: к --катодна, б - біс киснева, р - розкислення. Мідь вогневогорафінування не позначається.

МООк --технічно чистий катодна мідь, що містить не менше 99,99%міді та срібла.

МОЗ - технічно чиста мідь вогневого рафінування, містить не менш
99,5% міді та срібла.

Мідні сплави поділяють на бронзи і латуні. Бронзи-це сплави міді золовом (4 - 33% Sn хоча бувають без олов'яні бронзи), свинцем (до 30% Pb),алюмінієм (5-11% AL), кремнієм (4-5% Si), сурмою і фосфором.

Алюміній і його сплави.
Алюміній - легкий метал, що володіє високими тепло-іелектропровідність, стійкий до корозії. Залежно від ступеня частотипервинний алюміній згідно ГОСТ 11069-74 буває особливої (А999), високої
(А995, А95) і технічної чистоти (А85, А7Е, АТ та ін.) Алюміній маркуютьлітерою А і цифрами, що позначають частки відсотка понад 99,0% Al; Літера "Е"позначає підвищений вміст заліза і знижений кремнію.
А999 - алюміній особливої чистоти, в якому міститься не менше 99,999% Al;
А5 - алюміній технічної чистоти в якому 99,5% алюмінію. Алюмінієвісплави поділяють на деформуються і ливарні. Ті та інші можуть бути незміцнюється і зміцнює термічною обробкою.
Деформуючі алюмінієві сплави добре обробляються прокаткою, куванням,штампуванням. Їх марки наведено в ГОСТ4784-74. До деформуючі алюмінієвимсплаву не зміцнює термообробкою, відносяться сплави системи Al-Mn і AL-
Mg: Aмц; АмцС; Амг1; АМг4, 5; АМГ6. Абревіатура включає в себе початковібукви, що входять до складу сплаву компонентів і цифри, що вказують змістлегуючого елемента у відсотках. До деформуючі алюмінієвих сплавів,зміцнює термічною обробкою, відносяться сплави системи Al-Cu-Mg здобавками деяких елементів (дуралюни, кувальні сплави), а такожвисокоміцні і жароміцні сплави складного хім.состава. Дуралюмініймаркуються буквою "Д" та порядковим номером, наприклад: Д1, Д12, D18, АК4,
АК8.