Мінков О.М

3. Про цивільну оборону України: Закон України від 3 лютого 1993 р.

4. Про охорону здоров'я: Закон України. -К., 1992.

5. Про адміністративні порушення: Закон України. -К., 1993.

7. Про забезпечення санітарного та епідеміологічного благополуччя населення: Закон України/Відомості Верховної Ради України. -1994.-№27.

8. Про захист людини від впливу іонізуючих випромінювань: Закон України від 14 січня 1998 р. -К., 1998.

9. Апанасенко Г.Л. Эволюция биоэнергетики и здоровье человека.- С-Пб.: МГП Петрополис, 1952.

10. ГОСТ І7.2.303-78. Охрана природа. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.

11.Духов В. Е. Экономическая разведка и безопасность бизнеса. -К.: ИМСО МО Украйни, НВФ «Студцентр», 1997.

12. Загальні вимоги до розвитку і розміщення потенційно небезпечних виробництв з урахуванням ризику надзвичайних ситуацій техногенного походження / Дорогунцов, Б.Ф. Гречанінов. -К: НАН України РВПСУ, 1995.

Донбаська державна машинобудівна академія

Вейнов Андрій Маркович, д-р техн.наук, начальник лабораторії прокатних валків і енергетичного устаткування ЗАТ «Новокраматорський машинобудівний завод»

Шейко Володимир Семенович, канд.техн.наук, заст. головного металурга ВАТ «Старокраматорський машинобудівний завод»

М61 Курс лекцій з дисципліни «Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство. Ч.2. «Матеріалознавство» для студентів механічних спеціальностей. – Краматорськ: ДДМА, 2008. – 130 с.

Уведено поняття конструкційної міцності матеріалів і встановлені чинники, які її визначають. Розглянуті шляхи підвищення конструкційної міцності. Висловлені теоретичні аспекти термічної обробки і принципи вибору її технології. Особлива увага надана властивостям і застосуванню конструкційних, інструментальних і спеціальних сталей, а також сплавів на основі кольорових металів.

Вступ
1 Конструкційна міцність і шляхи її підвищення …………………...... 1.1Загальні положення............................................................................. 1.2 Конструкційна міцність матеріалів…………………………........... 1.2.1Загальні положення.……………………………………………. 1.2.2 Механічні властивості і способи їх визначення ……….......... 1.2.2.1 Випробування на розтягування ……………………….... 1.2.2.2 Випробування на твердість …………………………...... 1.2.2.3 Випробування на ударну в'язкість……………………… 1.2.2.4 Випробування на тріщиностійкість…………………….. 1.2.2.5 Випробування на утомленість…………………………... 1.3 Методи підвищення конструкційної міцності ………………........ 1.4 Залізовуглецеві сплави - основні конструкційні матеріали …… 1.4.1 Загальні положення …………………………………………... 1.4.2 Вуглецеві сталі …………………………………………........... 1.4.3 Чавуни………………………………………………………….. 1.4.3.1 Загальні відомості.............................................................. 1.4.3.2 Сірі чавуни……………………………………………....... 1.4. 3.3 Високоміцні чавуни…………………………………....... 1. 4. 3. 4 Ковкі чавуни ………………………………………….... 1. 4. 3. 5 Антифрикційні і леговані чавуни …………................. 1. 4. 3. 6 Чавуни з вермікулярним графітом ………………….... 2 Термічна обробка ………………………………………………............. 2.1 Загальні положення термічної обробки ………………………....... 2.2 Перетворення при нагріванні і охолоджуванні сталі……………... аустеніту 2.2.1 Утворення аустеніту при нагріванні……………………......... 2.2.2 Перетворення аустеніту при охолоджуванні........................... 2.2.2.1 Перлітне перетворення ………………………………...... 2.2.2.2 Мартенситне перетворення …………………………....... 2.2.2.3 Бейнітне перетворення ………………………………....... 2.2.3 Перетворення мартенситу при нагріванні ………………….... 2.3 Види термічної обробки ……………………………………............ 2.3.1 Відпал ……………………………………………….…………. 2.3.1.1 Відпал I роду …………………………………………….. 2.3.1.2 Відпал II роду ………………………………………......... 2.3.1.3 Нормалізація ……………………………………………... 2.3.2 Гартування…………………………………………………...... 2.3.2.1 Загальні положення...................................................... 2.3.2.2 Способи гартування……………………………........... 2.3.2.3 Обробка холодом ………………………………..….... 2.3.3 Відпуск........................................................................................ 2.3.4 Дефекти термічної обробки …………………………............... 2.4 Поверхневе зміцнення ………………………………………........... 2.4.1 Загальні положення ………………………………………........ 2.4.2 Поверхневе гартування ……………………………………….. 2.4.2.1 Гартування з індукційним нагрівом ……………….... 2.4.2.2 Гартування деталей з газополум'яним нагрівом........ 2.4.2.3 Поверхневе гартування в електролітах …………...... 2.4.2.4 Гартування з нагрівом лазерним променем................ 2.4.3 Хіміко-термічна обробка (ХТО) …………………….................... 2.4.3.1 Загальні положення ………………………………….. 2.4.3.2 Цементування сталі ………………………………….. 2.4.3.3 Азотування сталі ………………………………........... 2.4.3.4 Ціанування сталі ………………………………........... 2.4.3.5 Дифузійна металізація ……………………................. 3 Леговані сталі ……………………………………………………........... 3.1 Загальні положення ………………………………………………… 3.2 Конструкційні сталі …………………………………………............ 3.2.1 Низьковуглецеві сталі для цементації ……………….............. 3.2.2 Сталі підвищеної оброблюваності ……………………............ 3.2.3 Середньовуглецеві сталі для поліпшення ………………........ 3.2.4 Ресорно-пружинні сталі …………………………………......... 3.2.5 Підшипникові сталі ………………………………………........ 3.2.6 Високоміцні сталі ………………………………………........... 3.2.7 Зносостійкі сталі і сплави …………………………….............. 3.3 Інструментальні сталі ………………………………………............ 3.3.1 Загальні положення …………………………………………… 3.3.2 Сталі для ріжучого інструменту …………………………....... 3.3.2.1 Вуглецеві і леговані інструментальні сталі 3.3.2.2 Швидкорізальні сталі ………………………………... 3.3.3 Штампові сталі ……………………………………………....... 3.3.4 Сталі для вимірювальних інструментів …………………....... 3.3.5 Тверді сплави …………………………………………….......... 3.4 Спеціальні сталі ………………………………………………....... 3.4.1 Корозійностійкі (нержавіючі) сталі ………………................. 3.4.2 Жаростійкі сталі і сплави ……………………………............. 3.4.3 Жароміцні сталі і сплави …………………………….............. 3.4.4 Магнітні сталі і сплави ……………………………….............. 4 Кольорові метали і сплави …………………………………………...... 4.1 Алюміній і сплави на його основі………………………………..... 4.1.1 Загальна характеристика алюмінію …………………………. 4.1.2 Алюмінієві сплави ………………………………………......... 4.1.2.1 Алюмінієві сплави, що деформуються ………….......... 4.1.2.2 Ливарні алюмінієві сплави …………………................. 4.1.2.3 Гранульовані сплави …………………………............... 4.2 Магній і сплави на його основі ……………………………………. 4.2.1 Загальна характеристика магнію і його сплавів...................... 4.2.2 Магнієві сплави, що деформуються ………………………..... 4.2.3 Ливарні магнієві сплави ………………………………............ 4.3 Титан і сплави на його основі ……………………………………... 4.3.1 Загальна характеристика титана і його сплавів....................... 4.3.2 Промислові титанові сплави …………………………............. 4.4 Берилій і сплави на його основі ………………………………….... 4.4.1. Властивості берилію ………………………………………….. 4.4.2 Берилієві сплави ………………………………………............. 4.5 Мідь і сплави на її основі ………………………………………....... 4.5.1 Загальна характеристика міді і її сплавів …………………..... 4.5.2 Латунь ………………………………………………………...... 4.5.3 Бронза ………………………………………………………...... 4.5.3.1 Олов'яна бронза …………………………………........... 4.5.3.2 Алюмінієва бронза …………………………….............. 4.5.3.3 Кремніста бронза ………………………………............ 4.5.3.4 Берилієва бронза ……………………………….............. Література……………………………………………………………..........

Однією з передумов нових досягнень сучасної техніки є створення нових матеріалів з наперед заданими властивостями (міцністю, твердістю, зносостійкістю, стійкістю до дії високих температур і агресивного середовища і т.п.). Метали та їх сплави є основними конструкційними матеріалами, а залізо з них має особливе значення. Ще народи давнього світу виробляли залізо та його сплави та піддавали їх термічній обробці.

На протязі багатьох століть застосування металів і сплавів та їх обробка мали ремісницький характер. Перший етап металознавства у сучасному розумінні цієї дисципліні припадає на 70-ті роки ХІХстоліття – 20-ті роки ХХ століття.

Початки теорії і наукових основ технології термічної обробки сталі були закладені у працях Д.К.Чернова (1839-1921), який встановив критичні температури при нагріванні і охолодженні сталі, заклав основи теорії кристалізації зливків та інш.

Дослідження структури сталей і чавунів в залежності від швидкості охолодження були проведені німецькими вченими А.Ледебуром (1837-1906) і А.Мартенсом (1850-1914), на честь яких названі структурні складові, що утворюються в залізовуглецевих сплавах.

В 1898 р. англійський вчений У.Робертс-Аустен (1843-1902) опублікував перше систематизоване дослідження сплавів заліза з вуглецем і діаграму стану системи залізо-вуглець.

Систематичні дослідження структурних і фазових перетворень були виконані американським вченим Е.Бейном (1891-1974). В 1929 р. Бейн опублікував роботу по дослідженню розпаду аустеніту при ізотеричному відпалу.

Другий етап розвитку металознавства розпочинається з 20-х років ХХ століття, коли для дослідження металевих сплавів було застосовано рентгеноструктурний аналіз, який дав змогу виявити закономірності атомної та структурної будови металів. Крім рентгеноструктурного аналізу широко застосовують фізичні методи дослідження для вивчення дифузії металів, ліквації, зношування та виявлення внутрішніх дефектів у масивних металевих виробах.

Завдання даного курсу – надати студентам необхідні знання про основні металічні матеріали, їхній склад, властивості та призначення, а також про принципи вибору цих матеріалів залежно від умов експлуатації.