Довідка

Кристалічна будова та кристалізація металів.

Дізнаємось

Вивчити будову металів,розкрити суть процесу кристалізації.

Навчимось

Викреслювати схеми формування структури при кристалізації.

Матеріали

Доступно тільки для зареєстрованих користувачів

Проблемні питання

Доступно тільки для зареєстрованих користувачів

Д.з.

Доступно тільки для зареєстрованих користувачів

№	Тема
2 лекції
1	Вступ. Основні відомості про виробництво чорних і кольорових металів.
2	Кристалічна будова та кристалізація металів.
3	Властивості та методи випробування металів.
4	Основні відомості з теорії сплавів. Діаграми стану подвійних сплавів.
5	Діаграма стану сплавів – «залізо-цементит»
6	Вуглецеві сталі
7	Леговані сталі.
8	Кольорові метали та їх сплави. Тверді сплави.
9	Корозія металів та засоби їх захисту.
10	Основи термічної, хіміко-термічної та термомеханічної обробки металів.
11	Основи ливарного виробництва
12	Різьбонарізання, зубонарізання. Інструмент та верстати.
13	- лекція
14	Методи контролю
15	Усний контроль (усне опитування).
16	Міжпредметний зв'язок
17	Холодильне технічне обладнання ,
18	Підйомні та транспортні пристрої,
19	Робототехніка
20	Підготовчий етап
21	Контроль
22	Вивчити будову металів,розкрити суть процесу кристалізації.
23	Викреслювати схеми формування структури при кристалізації.
24	Основний етап
25	1. Первинна кристалізація починається при досягненні деякої граничної
26	температури, яка характеризує переохолодження рідини чи насичення пару,
27	тоді практично миттєво виникає значна кількість центрів кристалізації. З ча-
28	сом ці центри зростають, приєднуючи до себе інші атоми чи молекули ріди-
29	ни, утворюючи полікристали чи зерна. (рис. 1).
30	Рисунок 1. – Схема формування структури при кристалізації.
31	При подальшому зниженні температури, кількість утворених центрів
32	кристалізації зменшується, швидкість зростання полікристалів знижується,
33	тому при кристалізації можуть утворюватися різні форми і структури криста-
34	лів (багатогранні, пластинчаті, голчасті, дендритні і т.п.). Швидкість процесу
35	первинної кристалізації і характер формування структури матеріалу значно
36	залежить від швидкості охолодження і кількості центрів кристалізації, що
37	виникають в одиницю часу в одиниці об’єму. Тому чим більше швидкість
38	охолодження, утворення центрів кристалізації та менше швидкість їх зрос-
39	тання тим менше розміри зерна, тобто більш дрібнозерниста структура.
40	Джерелом утворення центрів кристалізації можуть бути різні тверді час-
41	тки, що є в рідині (домішки). Вони, практично не змінюючи хімічного скла-
42	ду, можуть служити центрами кристалізації й призводити до утворення дріб-
43	ного зерна. В металургійних процесах штучно вводять в розплав тверді до-
44	мішки, щоб отримати максимальне число зародків зерен і дрібнозернисту
45	структуру, що забезпечує гарні фізико-механічні характеристики матеріалу.
46	В твердому стані металеві матеріали являють собою полікристалічну ре-
47	човину, що складається з значного числа по-різному орієнтованих по відно-
48	шенню один до одного кристалітів (зерен), розміри, форма і взаємне розта-
49	шування яких формується при охолодженні в процесі кристалізації.
50	В процесі кристалізації неминуче виникають різні дефекти будови. Ці
51	дефекти впливають на форму та розташування зерен в матеріалі призводячи
52	до анізотропії будови твердих матеріалів.
53	Вторинна кристалізація відбувається шляхом дифузії атомів, поглинан-
54	ня зерен структури новоутвореними будовами, зсувами часток кристалів вна-
55	слідок різких термодинамічних процесів тощо. Ріст зародків нової фази від-
56	бувається невпорядкованим переходом атомів шляхом дифузії через границю
57	розділу фаз до новоутвореної фази. Якщо між вихідною і новою фазами існує
58	структурна відповідність (когерентність), то нова фаза розміщується між ви-
59	хідною у вигляді внутрішніх утворень (пластинок, голок). Якщо нова фаза по
60	складу чи будові суттєво відрізняється від вихідної, то ця фаза є нестійкою і
61	може бути проміжною (метастабільною), тобто може змінюватись при пев-
62	них умовах і переходити до стабільного стану.
63	Вторинна кристалізація може відбуватися не тільки за рахунок дифузії
64	атомів, але й шляхом впорядкованого переміщення (зсуву) атомів, молекул
65	чи окремих частин кристалів при різкому переохолодженні високотемпера-
66	турних модифікацій на відстані малі в порівнянні з міжатомними. Таке пере-
67	творення називають мартенситним, а утворену структуру – мартенсит. Мар-
68	тенситне перетворення в сплавах відбувається без зміни концентрації фаз. З
69	цим перетворення пов'язані такі явища як гартування, "ефект пам'яті форми"
70	тощо.
71	Швидкість процесу вторинної кристалізації і характер кристалізації і характер утворення структури матеріалу при різних умовах підпорядковується тим же закономірностям, що й при первинній кристалізації.
72	Кожному металу в твердому стані відповідає певна кристалічна будова,
73	яка описується геометричними представленнями, а саме кристалічними реші-
74	тками або ґратками.
75	Кристалічні ґратки – просторове періодичне розташування атомів (іонів,
76	молекул) в кристалічній речовині.
77	Точки кристалічних ґраток, в яких розміщуються атоми називаються вуз-
78	лами.
79	Напрямки, що проходять крізь два вузли ґраток називають кристалогра-
80	фічними напрямками, а площини, що проходять через три вузли – кристало-
81	графічними (атомними) площинами.
82	В основі кристалічних ґраток лежить елементарна комірка – це побудо-
83	ваний на вузлах мінімальний об’єм кристалічної речовини, що відбиває всі
84	його особливості і його повторення дозволяє побудувати всі ґратки.
85	Для однозначної характеристики елементарної комірки слід знати її па-
86	раметри:
87	 період – відстань між сусідніми атомами в одній площині;
88	 координаційне число – кількість атомів ґраток, які знаходяться на най-
89	меншій рівній відстані відносно одного вибраного;
90	 щільність упаковки – відношення об’єму зайнятого атомами до об’єму
91	всіх ґраток;
92	Для більшості металів характерні три типи кристалічних ґраток (рис.2):
93
94	- Об’ємно – центровані кубічні ґратки (ОЦК). Ці ґратки мають метали: Pb,
95	K, Na, Li, W, V, Cr, Nb, Tiβ, Feα.
96	Гранецентровані кубічні ґратки (ГЦК). Характерні металам: Caα, Ni, Ag,
97	Au, Cu, Coα, Feγ.
98	- Гексагональні ґратки (ГГУ). Характерні металам: Mg, Tiα, Cd, Re, Os, Zn,
99	Coβ, Be.
100	- Кристалічні ґратки в металі внаслідок фазових перетворень об'єднуються
101	і утворюють полікристал або кристаліт. Сукупність полікристалів це зернометалу. Саме з зерен і складається на макроскопічному рівні структура металу.
102	Однак ідеальної будови в природі не існує. В наслідок фазових перетво-
103	рень відбувається відхилення реальної будови матеріалу від ідеальної. Тому в
104	металах можливі дефекти кристалічних ґраток. За геометричними ознаками
105	їх розрізняють на точкові, лінійні, поверхневі, та об'ємні. За розташуванням
106	та природою існують такі дефекти як вакансії, дислокації, міжвузловий атом,
107	домішкові атоми. Властивості металів визначаються параметрами кристалічних ґраток та видом і кількістю дефектів.
108
109	Заключний етап
110	Контрольні питання:
111	1. Чим відрізняється первинна кристалізація від вторинної ?
112	2. Назвіть склад матеріалу,його види.
113	3. Охарактеризуйте типи кристалічних граток.
114	4. Чим визначають властивості металу?
115	Д.з.
116	Контрольні питання:
117	1. Чим відрізняється первинна кристалізація від вторинної ?
118	2.Назвіть склад матеріалу,його види.
119	3.Охарактеризуйте типи кристалічних граток.
120	4.Чим визначають властивості металу?
121	Обов’язковий рівень : повторити конспект.
122	Література
123	Ясюк В. Ф. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів.- К.: Вища освіта, 2005.
124	Хільчевський В.В. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів.- К.: Либідь2002.
125	Атаманюк Технологія конструкційних матеріалів. –К.: Кондор,2006.
126	Powered by Навчальн
2 лабораторні заняття
1	Випробування металів на твердість за методом Брінелля.
2	Вивчення та аналіз структурних перетворень сплавах - сталях та чавунах. Макроструктурний аналіз металів і сплавів.
3	Класифікація сталей по способу виробництва, хімічному складу, структурі, призначенню.
4	Мідь та сплави на її основі.
5	Вибір температурного режиму нагрівання стальних заготовок перед обробкою тиском.
3 лекції
1	Основи зварювального виробництва та паяння металів
2	Основи обробки металів тиском.
3	Суть і види обробки металів різанням. Токарні різці та їх геометрія.
4	Елементи режиму різання. Фізичні основи процесу різання.
5	Основні поняття про металорізальні верстати.
6	Типові вузли та механізми металорізальних верстатів.
7	Обробка заготовок на токарних верстатах.
8	Свердління,зенкерування,розвертання.
9	Свердлильні та розточувальні верстати.
10	Процес фрезерування та основні типи фрез
11	Фрезерні верстати та ділильні головки.
12	Стругання, довбання, протягування. Інструмент та верстати.
3 лабораторні заняття
1	Ручне дугове зварювання.
2	Вивчення геометричних параметрів токарних різців та приладів для їх вимірювання.
3	Визначення сил різання при точінні.
4	Вивчення типових механізмів приводу головного руху,подачі, реверсу металорізальних верстатів.
5	Вивчення основних механізмів та вузлів токарно-гвинторізного верстату.
6	Вивчення конструкції та геометричних параметрів свердел.
7	Вибір режимів різання та визначення основного технологічного часу при свердлінні.
8	Вибір режимів різання, визначення основного технологічного часу при фрезеруванні.
9	Настроювання ділильної головки на простий та диференційний способи ділення.
3 практичні заняття
1	Вибір режимів термообробки для сталі та побудова графіків термообробки.

Довідка ЛКЛАУД ІД 325

Кристалічна будова та кристалізація металів.

Дізнаємось

Навчимось

Матеріали

Проблемні питання

Д.з.

Довідка
ЛКЛАУД ІД 325