Вопросы для самопроверки

1. Какие фазы образуются в сплавах системы Fe - C?

2. Какие сплавы называются сталью и какие чугуном в системе Fe - C?

3. Постройте кривые охлаждения для доэвтектоидной и заэвтектоидной стали?

4. Как изменяется структурный и фазовый состав доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей в зависимости от содержания углерода и температуры?

5. Как влияет углерод на механические и технологические свойства сталей?

6. Почему серу, фосфор, кислород, водород относят к вредным примесям?

7. Как влияют легирующие элементы на структуру и свойства сталей?

8. Как маркируются конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества и качественные углеродистые стали?

9. Назовите область применения различных марок качественных углеродистых сталей в конструкциях РЭС.

10. Каким требованиям должна отвечать сталь для холодной штамповки и укажите конкретные марки сталей, применяемые для изготовления штампованных деталей РЭС?

11. Как маркируются легированные конструкционные стали?

12. Приведите марки конструкционных легированных сталей, применяемых в конструкциях РЭС?

13. Какие легирующие элементы повышают коррозионные свойства сталей и почему? Назовите марки наиболее употребляемых в РЭС нержавеющих сталей.

14. Каким требованиям должны отвечать стали, применяемые в области криогенных температур? Приведите наиболее употребляемые марки сталей.

15. Какие стали применяют для изготовления режущих инструментов при обработке материалов на малых скоростях резания? Назовите марки сталей.

16. Какие стали применяются при обработке на высоких скоростях резания? Назовите марки этих сталей и расшифруйте их химический состав.

17. Какие вы знаете твердые составы, их марки, где их рекомендуются применять?

18. Из какого материала изготавливаются сверла при изготовлении оснований печатных плат из стеклотекстолита?

19. Каким требованиям должны отвечать пружинные стали? Назовите марки пружинных сталей, работающих в нормальных и агрессивных средах.

2. Титановые сплавы

2.1. Титан

Титан - металл серебристо-белого цвета. Температура плавления 1668°С, плотность 4,5 г/м³ при 20 °С, при Т = 900 °С плотность 4,3 г/м³, имеет две аллотропические модификации:  - низкотемпературную с плотноупакованной гексагональной решеткой (а = 0,29 Нм и с = 0,46 Нм при 20 °С) и  - высокотемпературную с кубической объемно-центрированной решеткой (а = 0,33 Нм при 900 °С). Температура в    переходе равна 882 °С. Титан имеет следующие физические параметры: удельная теплоемкость 0,54 кДж.кг°С при 20 °С; коэффициент теплопередачи 18,8 Вт м °С при 20 °С; удельное электрическое сопротивление 4210^-8 Ом м; коэффициент линейного расширения 8,2 10^-6 °С^-1 при температуре 20 - 100 °С; модуль упругости (Е) 112 ГПа, модуль сдвига (G) 392 ГПа.

Отличительными особенностями титана являются высокие механические свойства, небольшая плотность и поэтому высокая удельная прочность при 20-25 °С и криогенных температурах, хорошая коррозионная стойкость.

Свойства титана в значительной мере зависят от примесей. Вредными примесями являются азот, углерод, кислород и водород, образующие о титаном твердые растворы внедрения и промежуточные хрупкие фазы: оксиды, нитриды, карбиды и гидриды. Небольшое содержание O, N. C повышает твердость и прочность, но значительно снижая пластичность, коррозионную стойкость, ухудшая свариваемость, штампуемооть, способность к пайке. Поэтому содержание каждой из указанных примесей ограничивается 0,02-0,06 %. Особо вредная примесь в титане и в сплавах титана - водород. При наличии Н по границам зерен выделяются тонкие хрупкие пластины гидридной фазы, вызывая значительную хрупкость, которая наиболее опасна в сварных конструкциях из-за наличия в них внутренних напряжений. Допустимое содержание водорода в технических титанах и однофазных сплавах находится в пределах 0,008-0,012 %.

При повышении температуры титан активно поглощает газы: начиная с 50 - 70 °С - водород, свыше 400 - 500 °С - кислород, о 600-700 °С - азот, окись углерода и углекислый газ. Благодаря способности к газопоглощению он находит применение в радио- и электронной технике в качестве геттерного материала.

Промышленностью выпускается технически чистый титан марок ВТ1-0, ВТ4-00, содержащие 99,48 % и 99,53 % Ti соответственно, а остальное - примеси Fe, Si, C, O, N, H. В табл.2.1 приведены механические свойства технического титана.

Технический титан хорошо обрабатывается давлением при нормальных и повышенных температурах: хорошо сваривается аргоновой и всеми видами контактной сварки, место сварки обладает хорошим сочетанием прочности и пластичности. Технический титан обладает высокой прочностью, удельной прочностью и высокой пластичностью в области криогенных температур. Титан плохо обрабатывается резанием, налипает на инструмент, что приводит к быстрому его износу. Поэтому для обработки титана применяют инструмент из быстрорежущей стали и твердых сплавов на малых скоростях резания.

Таблица 2.1