Учебник. — 2-е изд., испр. – М.: МИСиС, 2014. — 528 с.
В учебнике изложены основы металловедения и термической обработки,
особенности структуры и свойств промышленных сплавов и
композиционных материалов. В томе 2 рассмотрены механизмы и
кинетика фазовых превращений в твердом состоянии и основные
разновидности термической обработки: отжиг первого рода, отжиг
второго рода, закалка без полиморфного и с полиморфным
превращением, старение, отпуск, термомеханическая и
химико-термическая обработка. Проанализированы структура и свойства
углеродистых и легированных сталей, чугунов, алюминия, магния,
титана, меди, никеля, тугоплавких, легкоплавких, радиоактивных,
драгоценных металлов и их сплавов, а также композиционных
материалов на металлической основе.
Предисловие.
Термическая обработка металлов и сплавов
Классификация видов термической обработки
Отжиг первого рода
Гомогенизационный отжиг.
Рекристаллизационный и дорекристаллизационный отжиг.
Отжиг для снятия напряжений.
Отжиг второго рода
Общие закономерности фазовых превращений в твердом состоянии.
Отжиг сталей.
Отжиг чугунов.
Отжиг цветных металлов и сплавов.
Закалка
Закалка без полиморфного превращения.
Закалка с полиморфным превращением.
Старение и отпуск
Старение.
Отпуск.
Термомеханическая обработка
Термомеханическая обработка стареющих сплавов.
Термомеханическая обработка сталей, закаливаемых на мартенсит.
Химико-термическая обработка
Закономерности изменения состава и структуры при химико-термической обработке.
Разновидности химико-термической обработки.
Вопросы для самоконтроля.
Углеродистые стали
Влияние содержания углерода на свойства стали
Влияние примесей на свойства углеродистой стали
Конструкционные углеродистые стали
Деформируемые конструкционные стали.
Конструкционные литейные углеродистые стали.
Инструментальные углеродистые стали
Вопросы для самоконтроля.
Легированные стали
Общая характеристика влияния примесей и легирующих элементов на структуру и свойства стали
Легирующие элементы и примеси легированной стали
Маркировка легированных сталей.
Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа.
Распределение легирующих элементов в сталях.
Классификация легированных сталей.
Влияние легирующих элементов на аустенитизацию и рост аустенитного зерна при нагреве стали.
Влияние легирующих элементов на превращения переохлажденного аустенита и прокаливаемость.
Влияние легирующих элементов на структурные изменения при отпуске.
Конструкционные легированные стали
Строительные стали.
Машиностроительные стали для холодной штамповки.
Улучшаемые легированные стали.
Стали для цементации и азотирования.
Пружинные стали.
ПНПC стали.
Подшипниковые стали.
Инструментальные легированные стали
Легированные стали для режущего и мерительного инструмента.
Быстрорежущие стали.
Штамповые стали.
Стали с особыми свойствами
Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали.
Жаропрочные и жаростойкие стали.
Легированные стали для фасонного литья
Вопросы для самоконтроля.
Чугуны
Легирующие элементы в чугунах
Серый чугун с пластинчатым графитом
Высокопрочный чугун с шаровидным графитом
Чугун с вермикулярным графитом
Ковкий чугун
Чугуны со специальными свойствами
Антифрикционные чугуны.
Износостойкие, жаростойкие и коррозионно-стойкие чугуны.
Термическая обработка чугунов
Вопросы для самоконтроля.
Алюминий и его сплавы
Влияние примесей и легирующих элементов на структуру и свойства алюминиевых сплавов
Особенности структуры и свойств слитков и отливок
Структура и свойства деформированных полуфабрикатов
Промышленные литейные алюминиевые сплавы
Деформируемые алюминиевые сплавы
Вопросы для самоконтроля.
Магний и его сплавы
Общие особенности структуры и свойств магния и его сплавов
Влияние примесей и легирующих элементов на структуру и свойства магниевых сплавов.
Термическая обработка магниевых сплавов.
Закономерности структурных изменений при деформации магниевых сплавов.
Литейные магниевые сплавы
Высокопрочные литейные магниевые сплавы.
Жаропрочные литейные магниевые сплавы.
Деформируемые магниевые сплавы
Высокопрочные деформируемые магниевые сплавы.
Жаропрочные деформируемые магниевые сплавы, легированные РЗМ.
Ультралегкие деформируемые магниевые сплавы на базе системы Mg–Li.
Вопросы для самоконтроля.
Титан и его сплавы
Общие особенности структуры и свойств титана и его сплавов
Влияние примесей и легирующих элементов на структуру и свойства титановых сплавов.
Типичные структуры титановых сплавов.
Влияние состава и температуры закалки на структуру и свойства титановых сплавов.
Промышленные титановые сплавы
Деформируемые α- и псевдо-α-сплавы.
Деформируемые (α+β)-сплавы.
Деформируемые псевдо-β и β-сплавы.
Литейные титановые сплавы.
Вопросы для самоконтроля.
Медь и сплавы на основе меди
Сортамент и влияние примесей на свойства меди
Латуни
Латуни, обрабатываемые давлением.
Литейные латуни.
Бронзы
Оловянные бронзы.
Безоловянные бронзы.
Медно-никелевые сплавы
Теплопроводные и жаропрочные сплавы меди
Вопросы для самоконтроля.
Никель и никелевые сплавы
Свойства никеля
Никелевые, конструкционные, электротехнические и сплавы с особыми физическими свойствами
Жаропрочные никелевые сплавы (ЖНС)
Легирующие элементы в ЖНС.
Принципы легирования ЖНС.
Влияние легирования на фазовый состав и жаропрочность ЖНС.
Особенности технологии производства ЖНС.
Промышленные ЖНС.
Вопросы для самоконтроля.
Тугоплавкие металлы и сплавы
Общие особенности структуры и свойств тугоплавких металлов с ОЦК решет кой
Промышленные сплавы тугоплавких металлов
Вольфрам и его сплавы.
Молибден и его сплавы.
Ниобиевые сплавы.
Тантал и его сплавы.
Вопросы для самоконтроля.
Легкоплавкие металлы и их сплавы
Цинк и цинковые сплавы
Свинец, олово и их сплавы
Вопросы для самоконтроля.
Драгоценные металлы
Золото и сплавы на его основе
Чистое золото.
Фазовые диаграммы и свойства сплавов на основе золота.
Серебро и его сплавы
Фазовые диаграммы и свойства серебра и его сплавов.
Платина и ее сплавы
Вопросы для самоконтроля.
Радиоактивные металлы
Радиоактивный распад и цепная ядерная реакция
Уран и его сплавы
Плутоний и его сплавы
Торий и его сплавы
Вопросы для самоконтроля.
Композиционные материалы
Проблемы и перспективы разработки высокопрочных и жаропрочных конструкционных материалов.
Структурные основы расчета прочности КМ
Расчет прочности КМ с непрерывными волокнами.
Структурные основы расчета прочности КМ с дискретными волокнами.
Влияние различных факторов на прочность волокнистых КМ.
Укладка волокон и их объемная доля.
Влияние ориентации волокон на прочность КМ.
Влияние остаточных напряжений на прочность КМ.
Влияние состояния границ раздела волокно–матрица на прочность КМ.
Эффективность волокнистых КМ.
Методы получения упрочняющих волокон и технологические приемы изготовления волокнистых КМ
Методы получения упрочняющих волокон.
Технологические процессы получения КМ.
Дисперсно-упрочненные КМ
Вопросы для самоконтроля.
Библиографический список
Термическая обработка металлов и сплавов
Классификация видов термической обработки
Отжиг первого рода
Гомогенизационный отжиг.
Рекристаллизационный и дорекристаллизационный отжиг.
Отжиг для снятия напряжений.
Отжиг второго рода
Общие закономерности фазовых превращений в твердом состоянии.
Отжиг сталей.
Отжиг чугунов.
Отжиг цветных металлов и сплавов.
Закалка
Закалка без полиморфного превращения.
Закалка с полиморфным превращением.
Старение и отпуск
Старение.
Отпуск.
Термомеханическая обработка
Термомеханическая обработка стареющих сплавов.
Термомеханическая обработка сталей, закаливаемых на мартенсит.
Химико-термическая обработка
Закономерности изменения состава и структуры при химико-термической обработке.
Разновидности химико-термической обработки.
Вопросы для самоконтроля.
Углеродистые стали
Влияние содержания углерода на свойства стали
Влияние примесей на свойства углеродистой стали
Конструкционные углеродистые стали
Деформируемые конструкционные стали.
Конструкционные литейные углеродистые стали.
Инструментальные углеродистые стали
Вопросы для самоконтроля.
Легированные стали
Общая характеристика влияния примесей и легирующих элементов на структуру и свойства стали
Легирующие элементы и примеси легированной стали
Маркировка легированных сталей.
Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа.
Распределение легирующих элементов в сталях.
Классификация легированных сталей.
Влияние легирующих элементов на аустенитизацию и рост аустенитного зерна при нагреве стали.
Влияние легирующих элементов на превращения переохлажденного аустенита и прокаливаемость.
Влияние легирующих элементов на структурные изменения при отпуске.
Конструкционные легированные стали
Строительные стали.
Машиностроительные стали для холодной штамповки.
Улучшаемые легированные стали.
Стали для цементации и азотирования.
Пружинные стали.
ПНПC стали.
Подшипниковые стали.
Инструментальные легированные стали
Легированные стали для режущего и мерительного инструмента.
Быстрорежущие стали.
Штамповые стали.
Стали с особыми свойствами
Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали.
Жаропрочные и жаростойкие стали.
Легированные стали для фасонного литья
Вопросы для самоконтроля.
Чугуны
Легирующие элементы в чугунах
Серый чугун с пластинчатым графитом
Высокопрочный чугун с шаровидным графитом
Чугун с вермикулярным графитом
Ковкий чугун
Чугуны со специальными свойствами
Антифрикционные чугуны.
Износостойкие, жаростойкие и коррозионно-стойкие чугуны.
Термическая обработка чугунов
Вопросы для самоконтроля.
Алюминий и его сплавы
Влияние примесей и легирующих элементов на структуру и свойства алюминиевых сплавов
Особенности структуры и свойств слитков и отливок
Структура и свойства деформированных полуфабрикатов
Промышленные литейные алюминиевые сплавы
Деформируемые алюминиевые сплавы
Вопросы для самоконтроля.
Магний и его сплавы
Общие особенности структуры и свойств магния и его сплавов
Влияние примесей и легирующих элементов на структуру и свойства магниевых сплавов.
Термическая обработка магниевых сплавов.
Закономерности структурных изменений при деформации магниевых сплавов.
Литейные магниевые сплавы
Высокопрочные литейные магниевые сплавы.
Жаропрочные литейные магниевые сплавы.
Деформируемые магниевые сплавы
Высокопрочные деформируемые магниевые сплавы.
Жаропрочные деформируемые магниевые сплавы, легированные РЗМ.
Ультралегкие деформируемые магниевые сплавы на базе системы Mg–Li.
Вопросы для самоконтроля.
Титан и его сплавы
Общие особенности структуры и свойств титана и его сплавов
Влияние примесей и легирующих элементов на структуру и свойства титановых сплавов.
Типичные структуры титановых сплавов.
Влияние состава и температуры закалки на структуру и свойства титановых сплавов.
Промышленные титановые сплавы
Деформируемые α- и псевдо-α-сплавы.
Деформируемые (α+β)-сплавы.
Деформируемые псевдо-β и β-сплавы.
Литейные титановые сплавы.
Вопросы для самоконтроля.
Медь и сплавы на основе меди
Сортамент и влияние примесей на свойства меди
Латуни
Латуни, обрабатываемые давлением.
Литейные латуни.
Бронзы
Оловянные бронзы.
Безоловянные бронзы.
Медно-никелевые сплавы
Теплопроводные и жаропрочные сплавы меди
Вопросы для самоконтроля.
Никель и никелевые сплавы
Свойства никеля
Никелевые, конструкционные, электротехнические и сплавы с особыми физическими свойствами
Жаропрочные никелевые сплавы (ЖНС)
Легирующие элементы в ЖНС.
Принципы легирования ЖНС.
Влияние легирования на фазовый состав и жаропрочность ЖНС.
Особенности технологии производства ЖНС.
Промышленные ЖНС.
Вопросы для самоконтроля.
Тугоплавкие металлы и сплавы
Общие особенности структуры и свойств тугоплавких металлов с ОЦК решет кой
Промышленные сплавы тугоплавких металлов
Вольфрам и его сплавы.
Молибден и его сплавы.
Ниобиевые сплавы.
Тантал и его сплавы.
Вопросы для самоконтроля.
Легкоплавкие металлы и их сплавы
Цинк и цинковые сплавы
Свинец, олово и их сплавы
Вопросы для самоконтроля.
Драгоценные металлы
Золото и сплавы на его основе
Чистое золото.
Фазовые диаграммы и свойства сплавов на основе золота.
Серебро и его сплавы
Фазовые диаграммы и свойства серебра и его сплавов.
Платина и ее сплавы
Вопросы для самоконтроля.
Радиоактивные металлы
Радиоактивный распад и цепная ядерная реакция
Уран и его сплавы
Плутоний и его сплавы
Торий и его сплавы
Вопросы для самоконтроля.
Композиционные материалы
Проблемы и перспективы разработки высокопрочных и жаропрочных конструкционных материалов.
Структурные основы расчета прочности КМ
Расчет прочности КМ с непрерывными волокнами.
Структурные основы расчета прочности КМ с дискретными волокнами.
Влияние различных факторов на прочность волокнистых КМ.
Укладка волокон и их объемная доля.
Влияние ориентации волокон на прочность КМ.
Влияние остаточных напряжений на прочность КМ.
Влияние состояния границ раздела волокно–матрица на прочность КМ.
Эффективность волокнистых КМ.
Методы получения упрочняющих волокон и технологические приемы изготовления волокнистых КМ
Методы получения упрочняющих волокон.
Технологические процессы получения КМ.
Дисперсно-упрочненные КМ
Вопросы для самоконтроля.
Библиографический список