05.10 2021

ПРЕДМЕТ  "МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ."

Преподаватель: Пархоменко Лариса Ивановна

ГРУППЫ : № 406, № 410

05.10.21. ГРУППА №; 406 Темы уроков: " Ковкие, легированные чугуны.", практическое                                                                                       занятие: " Определение химического состава по                                                                                     маркировке."

 Ковкий чугун по ГОСТ 1215-79 (КЧ30-6, КЧ35-10, …КЧ80-1,5) получают длительным отжигом отливок из белого чугуна; при этом цементит разлагается с образованием хлопьевидного графита округлой формы. Структура и свойства ковкого чугуна аналогичны структуре и свойствам высокопрочного чугуна. Маркируется буквами КЧ, после которых идут две группы цифр, указывающих на минимально допустимые значение σв в кгс/мм2 и δ в % Применение ковкого чугуна аналогично применению высокопрочного чугуна; однако, детали из него можно получать с толщиной стенки до 50 мм, т.к. при большей толщине невозможно получить исходный белый чугун.

 Легированный (или специальный) чугун по ГОСТ 7769-82 и ГОСТ 1585-85 маркируется буквой Ч, а дальше идет сочетание букв и цифр, принятое для легированных сталей; буква Ш в конце марки означает, что это чугун с шаровидным графитом. По химическому составу различают: хромистые (ЧХ1, ЧХ9Н5 и др.), кремнистые (ЧС5, ЧС15М4 и др.), алюминиевые (ЧЮ30, ЧЮ7Х2 и др.), марганцевые (ЧГ7Х4, ЧГ8Д3 и др.) и никелевые (ЧНХТ, ЧН15Д7 и др.) чугуны.

В зависимости от назначения различают следующие группы специальных чугунов:

- жаростойкие хромистые (ЧХ28), кремнистые (ЧС5) и никелевые (ЧН15Д3Ш);

- жаропрочные с шаровидным графитом (ЧН19Х3Ш, ЧН11Г7Ш);

- износостойкие хромистые (ЧХ9Н5), алюминиевые (ЧЮ6С5), марганцевые (ЧГ7Х4) и никелевые (ЧН4Х2);

- коррозионно-стойкие никелевые (ЧН15Д7), хромистые (ЧХ22) и кремнистые (ЧС15, ЧС17М3)

- немагнитные (аустенитные) никелевые (ЧН19Х3Ш, ЧН11Г7Ш).

Практическое занятие смотреть ссылку:https://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/chu   и составить краткий конспект.

ГРУППА № 410  Темы уроков: " Алюминий и алюминиевые сплавы."," Медь и медные сплавы."

Изучить материал и составить краткий конспект.

Алюминий и его сплавы отличаются высокой технологичностью, хорошо деформируются, из них легко можно получать изделия сложной формы. Алюминий и ряд его сплавов обладают достаточно высокой коррозионной стойкостью. По электропроводности он уступает только серебру, меди и золоту.

Температура плавления алюминия составляет 660 °С. Плотность алюминия 2,7 г/см3, ГЦК-решетка с периодом 0,40412 нм при 20 °С. Алюминий имеет также высокую тепло- и электропроводность. Электропроводность алюминия чистоты 99,5 % составляет 62,5 % от электропроводности меди. Алюминий — парамагнитный металл. Модуль Юнга алюминия равен 70 ГПа, что довольно высоко, но значительно меньше, чем у сталей.Алюминий — химически активный металл. Однако при окислении (взаимодействии с кислородом воздуха) на поверхности образуется плотная пленка окисла Аl2O3, которая защищает его от дальнейшего взаимодействия с окружающей средой на воздухе. При комнатной температуре толщина этой пленки составляет 5–10 нм. При нагреве до температуры плавления толщина окисной пленки возрастает до 200 нм. Окись алюминия имеет удельный объем, близкий к удельному объему алюминия, поэтому пленка плотная (без трещин).

Некоторые разбавленные кислоты взаимодействуют с алюминием сильнее, чем концентрированные. Концентрированная холодная азотная кислота не растворяет алюминий, а разбавленная — разрушает очень быстро. То же относится и к серной кислоте.

Алюминий устойчив во многих органических кислотах: уксусной, лимонной, винной и др.

Алюминий быстро растворяется в растворах едких щелочей. При комнатной температуре алюминий не взаимодействует с водой, парами воды, СО, СО2, при высоких температурах реагирует с ними. Энергичное взаимодействие алюминия с парами воды начинается с 500 °С и резко ускоряется при плавлении по реакции: 2Аl + 3H2O → Al2O3 + 3H2. Специфическим свойством алюминия, которое определило его применение в атомных реакторах, является его способность поглощать нейтроны. Алюминий не дает ни с одним из элементов ряд непрерывных твердых растворов.

Все алюминиевые сплавы делятся на деформируемые и литейные . Главной структурной составляющей деформируемых сплавов является твердый раствор на основе алюминия, а объемная доля хрупких интерметаллидов сравнительно невелика (до ~ 10 %), что обеспечивает деформируемость этих сплавов.

Для обозначения промышленных деформируемых сплавов используют буквенно-цифровую и буквенную маркировку, причем цифра в марке чаще всего не обозначает концентрацию легирующих элементов. Позднее была введена единая маркировка из одних цифр. Первая цифра во всех марках (1) обозначает основу сплава — алюминий. Вторая цифра в марке несет главную смысловую нагрузку, указывая систему, являющуюся основой данного сплава:

• 0 — технический алюминий;
• 1 — система Al–Cu–Mg;
• 2 — система Al–Cu–Mn и Al–Li;
• 3 — система Al–Mg–Si и Al–Mg–Si–Cu;
• 4 — система Al–Mn;
• 5 — система Al–Mg;
• 9 — система Al–Zn–Mg и Al–Mg–Cu;
• 6, 7, 8 — резервные, для возможных новых систем.

Последние две цифры в марке указывают порядковый номер сплава. Новым сплавам присваивают только цифровое обозначение. Деформируемый алюминий используют для получения листа, проволоки, прутков, профиля.

                                                           МЕДЬ И ЕЕ СПЛАВЫ.

Медь является очень важным материалом для человека. Первыми орудиями труда у людей были именно медные изделия. Раньше обработка металла производилась холодным методом, что подтверждают различные археологические находки на территории Северной Америки. Еще до приезда Колумба индейцы сохранили такие традиции. Установлено, что еще 7 000 лет назад человек добывал и использовал медную руду. Именно благодаря его податливости он стал очень популярным.

Медь имеет красноватый оттенок за счет небольшого количества кислорода в составе. Если полностью исключить этот элемент, то оттенок будет желтоватым. Если начистить медь, то она будет иметь яркий блеск. Чем больше будет валентность, тем слабее оттенок. К примеру, медные карбонаты обычно имеют зеленый либо синий цвет.

После серебра медь является вторым металлом, который обладает хорошей электропроводностью. Из-за этого он активно применяется в электронике. Медь плохо реагирует на кислород. Она покрывается пленкой из-за окисления на свежем воздухе.

Медный оксид можно получить, если прокалить медь, гидрокарбонат или нитрат на воздухе. Это соединение способно окисляюще воздействовать на соединения органического характера.

Если растворить медь в серной кислоте, то выходит медный купорос. Его применяют в химической промышленности, а также использует в качестве профилактики вредителей урожая.

В зависимости от влияния примесей на характер общего медного сплава можно выделить 3 основные группы.

• К первой относятся те соединения, которые вместе с медью создают твердые вещества. Это касается мышьяка и сурьмы. Сюда же относятся железо, цинк, никель, олово, алюминий, фосфор и прочие.
• Вторую группу составляют соединения, которые практически не растворяются в меди. Примером является висмут, свинец и прочие. Из-за них обработка посредством давления затруднена. На способность к электропроводности это практически не влияет.
• Третья группа — это сера и кислород. Вместе с медью они создают химические соединения, которые отличаются своей хрупкостью.
• В зависимости от добавок, примесей и их доли в общем объеме, сплав имеет разные свойства. Это может быть устойчивость к коррозии, прочность, антифрикционный эффект и прочее. Самыми распространенными являются смеси меди с алюминием, цинком, марганцем, магнием. Но в промышленности применяются варианты и с другими химическими веществами.

• В качестве легирующего компонента в сплавах меди обычно применяется фосфор, золото, цинк и марганец. Их концентрация обычно составляет меньше 10%. Исключением является только латунь. Такая доля зависит от того, какие свойства сплавов требуются, а также учитывается его назначение.

  Вот основные разновидности сплавов меди:

  1. Смесь с оловом. Она считается одной из самых первых, которые были открыты. Еще в Древней Греции активно применялась для создания шедевров, которые на данный момент являются ценностью для людей. Сегодня процесс создания такого сплава значительно улучшен. Используются электрически печи дугового типа. Для защиты от окисления задействован вакуум. Сплав закаливают, чтобы увеличить его прочность и пластичность.
  2. Алюминиевая бронза. Этот сплав меди и алюминия может деформироваться. Практически не подвержен коррозии. Его применяют обычно для создания деталей, которые будут подвергаться высокотемпературному воздействию.
  3. Смесь меди со свинцом. Этот материал отличается антифрикционными свойствами. За счет добавления свинца значительно увеличен показатель прочности.
  4. Латунь. Это сплав из 2 либо 3 компонентов.
  5. Нейзильбер — сплав на основе меди, причем добавлен никель — примерно от 6 до 34%. Еще в состав включен цинк. Стоимость такого материала меньше, чем у мельхиора, однако по внешним данным, характеристикам и свойствам они идентичные.
  6. Смесь меди и железа. Это возможно благодаря тому, что оба материала обладают схожими химическими показателями, но при этом температура плавления у них разная, так что выходит пористый сплав.