Тема 2. Механические свойства материалов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФИЛИАЛ

ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ»

В г. СТАВРОПОЛЕ

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Конспект лекций

Часть 1

УГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ

Ставрополь, 2009

Материаловедение. Конспект лекций/ П.И. Чумак, О.С. Диба - Ставрополь: филиал ГОУ ВПО МГУПИ в г. Ставрополе, 2009.

Конспект лекций содержит материал первых 6 тем дисциплины «Материаловедение», на протяжении нескольких лет читаемый заведующим кафедрой «Технологии машиностроения», доцентом Чумак П.И. студентам специальности 151001 «Технология машиностроения», направления подготовки дипломированных специалистов 657800 - Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительного производства.

Материал полностью соответствует и программе подготовки специалистов по специальности 190201 «Автомобиле- и тракторостроение» направления подготовки дипломированных специалистов 653200 - Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы.

Может быть полезен студентам заочной формы обучения, а также студентам 5 курса всех форм обучения, при подготовке к государственному аттестационному экзамену.

Печатается по решению Методического совета филиала ГОУ ВПО МГУПИ в г. Ставрополе.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ………………………………………………………… 5

Тема 1. Кристаллическое строение и свойства металлов.. 6

1.1. Основные типы кристаллических решеток ………………. 6

1.2. Кристаллографические направления и плоскости ………. 7

1.3. Анизотропия в кристаллах ………………………………… 8

1.4. Аллотропия металлов ……………………………………… 8

1.5. Дислокационная структура и прочность металлов ………. 9

1.6. Наклеп металла ……………………………………………. 15

Тема 2. Механические свойства материалов

и методы их определения …………………………… 16

2.1. Общие понятия о нагрузках, напряжениях, дефор-

мациях и разрушении материалов ………………………… 16

2.2. Основные механические свойства конструкцион-

ных материалов …………………………………………….. 19

2.3. Механические свойства и классификация методов

механических испытаний материалов ……………………. 19

2.4. Механические свойства, определяемые при

статическом нагружении ………………………………….. 20

2.5. Испытания на твердость ……………………………………28

2.6. Механические свойства, определяемые при

динамическом нагружении …………………………………28

2.7. Механические свойства определяемые при цикли-

ческом нагружении ………………………………………… 30

Тема 3. Основы теории сплавов …………………………….. 33

3.1. Понятие о металлических сплавах ……………………..… 33

3.2. Виды двойных сплавов …………………………………….. 33

3.3. Диаграммы состояния двойных сплавов и характер

изменения свойств в зависимости от состава

сплавов ………………………………………………………. 35

Тема 4. Сплавы на основе железа …………………………… 41

4.1. Диаграмма состояния железо-углерод ……………………. 41

4.2. Классификация углеродистых сталей …………………….. 44

4.3. Влияние постоянных примесей на углеродистые

стали ………………………………………………………… 45

4.4. Влияние углерода на свойства углеродистых

сталей и их применение …………………………………….47

4.5. Углеродистые качественные стали ……………………….. 50

4.6. Автоматные стали ………………………………………….. 52

4.7. Углеродистые инструментальные стали ………………….. 53

4.8. Чугуны ………………………………………………………. 54

Тема 5. Основы термической обработки и поверхностного

Упрочнения сплавов ……………………………….. 59

5.1. Общие положения и определения …………………………59

5.2. Термическая обработка стали ……………………………. 60

5.3. Основные виды термической обработки стали …….……. 65

Тема 6. Поверхностное упрочнение металлов и сплавов …74

6.1. Химико-термическая обработка.

Общие закономерности ……………………………………. 74

6.2. Диффузионное насыщение сплавов углеродом

и азотом ………………………………………………………75

6.3. Диффузионное насыщение сплавов металлами и

неметаллами ……………………………………………….. 80

6.4. Поверхностная закалка стали …………………………….. 82

6.5. Понятие о лазерной термической обработке ……………. 84