Материаловеденье и строение металлов. Экзаменационные билеты с ответами - часть 4

 

  Главная      Учебники - Разные     Материаловеденье и строение металлов. Экзаменационные билеты с ответами

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     2      3      4      5     ..

 

 

Материаловеденье и строение металлов. Экзаменационные билеты с ответами - часть 4

 

 

2)Углеродистые стали обыкновенного качества и качественные. Достоинства и 
недостатки углеродистых сталей. Влияние постоянных примесей в сталях на их 
свойства. Маркировка, термическая обработка, свойства, применение. 

Углеродистые стали обыкновенного качества. Допускается повышенное содержание 
вредных примесей, а так же газонасыщенность и загрязненность неметаллическими 
включениями. Наиболее дешевые, технологичные и обладающие прочностью, 
достаточной для изготовления металлоконструкций различного назначения. 
Маркируются сочетанием букв «Ст» и цифрой (от 0 до 6), показывающей номер марки. 
Степень раскисления обозначают в спокойных сталях - «сп», в полуспокойных - «пс», в 
кипящих – «кп».  
Для всех сталей, кроме Ст0, справедлива формула: С(%) 0,07 номер марки. 
Концентрация марганца в стали Ст1 0,25-0,50%, в стали Ст6 0,50-0,80%. Три марки 
стали производят с повышенным содержанием марганца(0,80-1,1%), на что указывает 
буква «Г» в маркировке: Ст3Гпс, ст3Гсп, Ст5Гпс. 
Содержание кремния зависит от способа раскисления стали: у кипящих – не более 
0,05%, у полуспокойных – не более 0,15%, у спокойных – не более 0,30%. 
Прокат подразделяют на 4 группы: сортовая сталь, листовая сталь, специальные 
профили и трубы. 
Углеродистые качественные стали. Характеризуются более низким, чем у сталей 
обыкновенного качества, содержанием вредных примесей и неметаллических 
включений 
Маркируются двухзначными числами: 08, 10, 15, 20,…, 60, обозначающими среднее 
содержание углерода в сотых долях процента. 
Спокойные стали маркируются без индекса, полуспокойные и кипящие соответственно 
«пс» и «кп».  
Содержание кремния: в кипящих сталях не более 0,30%, в полуспокойных 0,05 – 0,17%. 
Содержание марганца повышается по мере увеличения концентрации углерода от 0,25 
до 0,80%.  
Низкоуглеродистые стали по назначению подразделяют на 2 подгруппы:

 

1.

 

Малопрочные и высокопластичные. 

2.

 

Цементуемые – стали 15, 20, 25. Предназначены для деталей небольшого размера, 

от которых требуется твердая, износостойкая поверхность и вязкая сердцевина. 
Поверхностный слой после цементации упрочняют закалкой в воде в сочетании с 
низким отпуском.  

Среднеуглеродистые стали 30,…, 55 отличаются большей прочностью, но меньшей 
пластичностью, чем низкоуглеродистые. Их применяют после улучшения, 
нормализации и поверхностной закалки. В улучшенном состоянии – достигаются 
высокая ударная вязкость, пластичность и малая чувствительность к концентраторам 
напряжений. 
Влияние некоторых основных легирующих элементов на свойства сталей.

 

1. Никель. Никель образует твердые растворы внутри легированных сталей, 
повышается прочность стали, ее устойчивость к высоким температурам (никель – 
сильный аустенизатор). 
2. Хром. Если содержание в стали хрома больше 12%, то сталь – нержавеющая (при 
условии растворения хрома в кристаллической решетке железа). Хром – сильно 
карбидообразующий элемент. Из-за образования карбидов коррозионная стойкость 
стали может уменьшаться. В стали 12Х18Н10Т предотвращено образование карбидов 

хрома на зернах. 
3. Вольфрам. Вольфрам повышает твердость и прочность стали. Сильно 
карбидообразующий элемент. Карбиды вольфрама устойчивы и действуют при 
температуре выше температуры применения. Вольфрам используют для изготовления 
инструментальных сталей. 
4. Ванадий. Ванадий повышает устойчивость к циклическим нагружениям и высоким 
температурам. 
5. Марганец. Марганец способствует повышению твердости и прочности, 
обеспечивает высокую вязкость сталей. 
6. Кремний. Кремний – ферритизатор – повышает устойчивость феррита при высоких 
температурах, то есть такая сталь обладает хорошими электро-магнитными 
свойствами (феррит – сильный ферромагнетик). Стали с высоким содержанием 
кремния используются для изготовления сердечников для электроприборов. 

 

Билет 15 
1)Механизм мартенситного превращения. Структура и свойства закаленной стали. 
Оптимальные закалочные температуры до- и заэвтектоидных сталей.

 

 

 

 Экспериментально построенные для всех сталей термокинетические диаграммы 
позволяют определить минимальную скорость охлаждения, называемую 

критической 

скоростью закалки Vкр,

 при которой аустенит привращается только в мартенсит при 

температуре Мн и ниже

Термокинетическая диаграмма – важная характеристика, 

позволяющая предсказывать вид фазового превращения и возможную структуру стали в 
зависимости от скорости ее охлаждения. 

Итак, при охлаждении стали со скоростью, большей 

Vкр.- неравновесная фаза – пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в 
Fe(альфа). Кристаллы мартенсита, имея пластинчатую форму, растут с огромной 
скоростью, равной скорости звука в стали (примерно 5000м/с). Их росту препятствует 
граница зерна аустенита или ранее образовавшаяся пластина мартенсита. Происходит 
закономерная перестройка решетки, при которой атомы не обмениваются местами, а 
лишь смещаются на расстояния, не превышающие межатомные. При этом перестройка 
происходит по тем кристаллографическим плоскостям исходной модификации, которые 
по строениюодинаковы, а по параметрам близки к определенным плоскостям 
кристаллической решетки образующей фазы, т.е. выполняется принцип структурного и 

размерного соответствия. Для мартенситного превращения характерно, что растущие 
кристаллы мартенсита когерентно связаны с кристаллами исходной фазы 
(соприкасаются по той поверхности кристалла, которая является общей для их 
кристаллических решеток). При нарушении когерентности решеток интенсивныый 
упорядоченный переход атомов из аустенита в мартенсит становится невозможным, и 
рост кристалла мартенсита прекращается. Мартенсит имеет тетрагональную 
пространственную решетку.Свойства мартенсита сталей зависят от количества 
растворенного в нем углерода. Мартенсит имеет очень высокую твердость, равную или 
превышающую 60HRC, при содержании углерода, большем 0.4%. С увеличением 
количества углерода возрастает хрупкость мартенсита. Мартенситное превращение в 
сталях сопровождается заметным увеличением объема, меняются и другие физические 
свойства стали. 

 

2)Сравнительная характеристика антифрикционных материалов: баббитов, бронз, 
алюминиевых сплавов, многослойных подшипников. 

Антифрикционные материалы (пористость 15…30 %),

 широко применяющиеся для 

изготовления подшипников скольжения, представляют собой пористую основу, 
пропитанную маслом. Масло поступает из пор на поверхность, и подшипник становится 
самосмазывающимся, не требуется подводить смазку извне. Это существенно для 
чистых производств (пищевая, фармацевтическая отрасли). Такие подшипники почти не 
изнашивают поверхность вала, шум в 3…4 раза меньше, чем от шариковых 
подшипников. 

Подшипники работают при скоростях трения до 6 м/с при нагрузках до 600 МПа. 

При меньших нагрузках скорости скольжения могут достигать 20…30 м/с. 
Коэффициент трения подшипников – 0,04…0,06. 

Для изготовления используются бронзовые или железные порошки с добавлением 

графита (1…3 %). Разработаны подшипниковые спеченные материалы на основе 
тугоплавких соединений (боридов, карбидов и др.), содержащие в качестве твердой 
смазки сульфиды, селениды и гексагональный нитрид бора. Подшипники могут 
работать в условиях вакуума и при температурах до 500

o

С. 

Применяют металлопластмассовые антифрикционные материалы: спеченные 

бронзографиты, титан, нержавеющие стали пропитывают фторопластом. Получаются 
коррозионностойкие и износостойкие изделия. Срок службы металлопластмассовых 
материалов вдвое больше, чем материалов других типов. 

Фрикционные материалы (пористость 10…13 %)

 предназначены для работы в 

муфтах сцепления и тормозах. Условия работы могут быть очень тяжелыми: трущиеся 
поверхности мгновенно нагреваются до 1200

o

С, а материал в объеме – до 500…600

o

С. 

Применяют спеченные многокомпонентные материалы, которые могут работать при 
скоростях трения до 50 м/с на нагрузках 350…400 МПа. Коэффициент трения при 
работе в масле – 0,08…0,15, при сухом трении – до 0,7. 

По назначению компоненты фрикционных материалов разделяют на группы: 
а) основа – медь и ее сплавы – для рабочих температур 500…600

o

С, железо, никель и 

сплавы на их основе – для работы при сухом трении и температурах 1000…1200

o

С; 

б) твердые смазки – предотвращают микросхватывание при торможении и 

предохраняют фрикционный материал от износа; используют свинец, олово, висмут, 
графит, сульфиты бария и железа, нитрид бора; 

в) материалы, обеспечивающие высокий коэффициент трения – асбест, кварцевый 

песок, карбиды бора, кремния, хрома, титана, оксиды алюминия и хрома и др. 

Примерный состав сплава: медь – 60…70 %, олово – 7 %, свинец – 5 %, цинк – 

5…10%, железо – 5…10 %, кремнезем или карбид кремния – 2…3 %, графит – 1…2 %. 

Из фрикционных материалов изготавливают тормозные накладки и диски. Так как 

прочность этих материалов мала, то их прикрепляют к стальной основе в процессе 
изготовления (припекают к основе) или после (приклепывают, приклеивают и т.д.). 

Билет 16 
1)Самопроизвольная и несамопроизвольная кристаллизация. Критический размер 
зародыша. Способы измельчения зерна литого металла. Строение слитков. 

Первичная  кристаллизация  –  переход  металла  из  жидкого  или  парообразного 

состояния в твердое с образованием кристаллической структуры. 

Вторичная  кристаллизация  –  образование  новых  кристаллов  в  твердом 

кристаллическом веществе. 

Процесс кристаллизации – зарождение и рост кристаллов. 
Самопроизвольная  кр.  обусловлена  стремлением  вещества  иметь  более 

устойчивое состояние, характеризуемое уменьшением термодинамического потенциала 
G.  Температура,  при  кот.  Термодинамические  потенциалы  вещества  в  твердом  и 
жидком  состояниях  равны,  называется 

равновеной  температурой  кристаллизации

Кристаллизация проходит в том случае, если термодин. Потенциал вещества  в твердом 
состоянии  будет  меньше  термодинам.  Потенциала  вещества  в  жидком  состоянии,  т.е. 
при переохлаждении жидкого металла до темеператур ниже равновесной. 

Самопроизвольная  кристаллизация  –  процесс,  который  происходит  в  веществах 

под действием естественных механизмов без посторонних вмешательств. Формула

 F

св

 = 

U  –  TS 

означает,  что  для  каждого  агрегатного  состояния  может  быть  написано 

уравнение,  определяющее  изменение  внутренней  энергии  в  зависимости  от 
температуры.

 

 

При высоких температурах по принципу минимальной свободной энергии 
энергетически более выгодно жидкое агрегатное состояние, при низких – твердое. 

T

0

  –  теоретическая  температура  кристаллизации  –  температура,  при  которой 

уровни свободной энергии жидкости и твердого состояния одинаковы. При температуре 
кристаллизации  вещество  находится  в  безразличном  состоянии.  0

0

С  –  теоретическая 

температура  кристаллизации  воды.  Для  начала  кристаллизации  необходимо,  чтобы 

T

д

<T

0

, где 

T

д

 – действительная температура начала кристаллизации. 

Важнейшая характеристика процесса кристаллизации  – степень переохлаждения: 

T  =  T

–  T

д

.  Начало  кристаллизации  при 

T<T

0

 

сопровождается  образованием  внутри 

жидкости  мельчайших  зародышей  кристаллов,  то  есть  небольших  групп  атомов, 
располагающихся 

фиксировано 

друг 

относительно 

друга 

и 

образующих 

кристаллическую решетку.  

При образовании кристаллической решетки происходят следующие процессы: 
1) Уменьшение свободной энергии

 

при 

T<T

0

 за счет образования кристаллической 

решетки, так как кристаллообразное состояние более выгодно. 

2) Увеличение свободной энергии за счет образования поверхности раздела между 

жидкостью  и  кристаллом.  Возникновение  поверхности  натяжения.  Устойчивым  будет 
тот кристалл, для которого уменьшение свободной энергии больше чем ее увеличение. 

 

r

кр

 – критический радиус кристалла. 

 

r

кр1

 < r

кр2

 

означает, что при некоторой температуре 

T

2

 начальный объем зародыша 

должен  быть  больше,  следовательно  вероятность  его  самопроизвольного  развития 
меньше.  Чем  меньше  степень  переохлаждения,  тем  меньше  зародышей  кристаллов 
образуется в единице объема жидкости за единицу времени. 

Зависимость  числа  зародышей  кристаллов  и  скорости  их  роста  от  степени 

переохлаждения.  

 Чем  больше  

T  =  T

–  T

д

,  тем  меньше 

T

д

.  При  

T

1

 

– 

число  зародышей  мало,  скорость  роста  отлична  от  нуля.  В 
результате  кристаллы  вырастают  до  крупных  размеров.  При 

T

2

  –  число  зародышей  резко  возрастает,  скорость  роста 

увеличивается,  но  кристаллы  из-за  большого  количества  не 
успевают вырасти до крупных размеров (структура из мелких 

кристаллов). 

Чем  мельче  кристаллы  в  структуре  металла,  тем  выше  прочность  и  твердость, 

меньше  пластичность.  Для  малых  объемов  металла  

можно  изменять  за  счет 

изменения скорости охлаждения. 

 

Для  крупных  слитков  это  неприемлемо,  так  как  внутренние  слои  слитка  будут 

охлаждаться  с  малой  скоростью.  Если  охлаждать  слиток 
снаружи,  то  обнаружится  существенная  неоднородность 
структуры слитка.  

 При  охлаждении  слитка  возникает  существенная 

разность  температур,  которая  приводит  к  возникновению 
дендритных  кристаллов  (древовидные  кристаллы).  Они 
имеют оси, вызывающие сильную неоднородность свойств 
металла. Наличие крупных дендритных кристаллов является литейным браком. 

Несамопроизвольная  кристаллизация  –  происходит  при  температурах  ниже 

T

0

  с 

участием специальных веществ. Они влияют на размер и форму кристалла и называются 
модификаторы. Процесс влияния – модифицирование. 

Выделяют  два  вида  модификаторов  объемные  и  поверхностные.  Объемные 

модификаторы создают дополнительные центры кристаллизации. Тугоплавкие металлы 
в  виде  мелкодисперсного  порошка.  Необходимо,  чтобы  металл  имел  аналогичные 
кристаллические решетки и атомные параметры. Для железа модификатор – вольфрам. 
Поверхностные  модификаторы  уменьшают  скорость  роста  кристаллов,  изменяют 
поверхностную  энергию  на  границе  кристалл-жидкость.  Атомы  модификатора 
прилипают  к  поверхности  кристалла,  новые  кристаллы  не  растут.  В  качестве 
модификатора  используются  неметаллы  с  малой  атомной  массой.  Для  железа 
модификатор  –  бор.  Модификаторы  позволяют  улучшить  структуру  металла  и 
управлять размерами и формой кристаллов. 

 
 

 

Строение слитков. 

расположенных  нормально  к  стенкам 

формы.  Наконец,  в  середине  слитка,  гле 
наблюдается 

наименьшая 

степень 

переохлаждения  и  не  ощущается  направленного 
отвода 

теплоты, 

образуются 

равноосные 

кристаллы больших размеров. 
 
 
 
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2)Конструкционные материалы малой плостности: алюминевые деформируемые 
сплавы упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой, их состав, марки 
и применение. 

Материалы  с  малой  плотностью  (легкие  материалы)  широко  используются  в  авиации, 

ракетной  и  космической  технике,  а  также  в  автомобилестроении,  судостроении, 
строительстве и других отраслях промышленности. 

Алюминий – металл серебристо-белого цвета. Он не имеет полиморфных превращений 

и кристаллизуется в решетке ГЦК с периодом a=0.4041нм. 

Алюминий  обладает  малой  плотностью,  хорошими  теплопроводностью  и 

электрической  проводиостью,  высокой  пластичностью  и  коррозионной  стойкостью. 
Примеси ухудшают все эти свойства алюминия. 

Постоянные примеси алюминия – Fe, Si, Cu, Zn, Ti. 
В зависимости от содержания примесей подразделяют на три класса: 

1) особой чистоты А999 (<= 0.001% примесей); 2) высокой чистоты А995, А99, А97, А95 
(0.005  –  0.05%  примесей)  и  технической  чистоты  А85,  А8  и  др.  (0.15  –  1%  примесей). 
Технический маркируют – АД0 и АД1. 
Ввиду  низкой  прочности  алюминий  применяют  для  ненагруженных  деталей  и  жлементов 
конструкций, когда от материала требуется легкость, свариваемость, пластичность. (рамы, 
двери,  трубопроводы,  фольга,  цистерны  для  перевозки  нефти  и  нефтепродуктов,  посуда 
ит.д.).  Высокая  электрическая  проводимость  –  широкое  применение  для  конденсаторов, 
проводов,  кабелей,  шин  и  т.п.  Высокая  отражательная  способность  –  прожекторы, 
рефлекторы,  экраны  телевизоров.  Имеет  малое  эффективное  поперечное  сечение  захвата 
нейтронов, хорошо обрабатывается давлением, сваривается газовой и контактной сваркой, 
плохо обрабатывается резанием. Имеет большую усадку при затвердевании (6%).Высокая 
теплота  плавления  и  теплоемкость  способствуют  медленному  остыванию  алюминия  из 
жидкого  состояния,  что  дает  возможность  улучшать  отливки  из  алюминия  и  его  сплавов 
путем модифицирования, рафинирования и других технологических операций. 

Деформируемые алюминиевы сплавы. 

Неупрочняемые термической обработкой

 – АМц и АМг. 

 
 
 
 

эта диаграма относится к дюралюминам 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Сплавы  типа  АМц  и  АМг  применяют  для  изделий,  получаемых  глубокой  вытяжкой, 
сваркой, от кот. Требуется высокая коррозионная стойкость (трубопроводы для бензина и 
масла,  сварные  баки),  а  также  для  заклепок,  переборок,  корпусов  и  матчт  судов,  лифтов, 
узлов подъемных кранов, рам вагонов, кузовов автомобилей и др. 
Сплавы,  упрочняемые  термической  обработкой,  -  сплавы  нормальной  прочности  и 
высокопрочные.  Типичные  представители  –  дюралюмины  (маркируются  буквой  Д).  Они 
характеризуются  хорошим  сочетанием  прочности  и  пластичности  и  относятся  к  сплавам 
системы Al-Cu-Mg. 

 
 
 
 

Дюралюмины  широко  применяются  в  авиации.  (Д1  –  лопасти  воздушных  винтов;  Д16  – 
шпангоуты,  нервюры,  тяги  управления.  Используют  для  сторительных  конструкций, 
кузовов грузовых автомобилей, обсадных труб и т.д. Д19 – один из основных заклепочных 
алюминиевых сплавов. 
Ковочные  алюминиевые  сплавы  маркируют  буквами  АК  (обладают  зорошей 
пластичностью, стойки к образованию трещин при горячей пластической деформации). По 
хим.  Составу  они  близки  к  дюралюминам,  отличаются  более  высоким  содержанием 
кремния.  Применяют  после  закалки  и  искуственного  старения.  Используют  для 
стредненагруженных  деталей  сложной  формы:  большие  и  малые  крыльчатки,  фитинги, 
качалки, крпежные детали. 
Высокопрочные  сплавы  маркируются  букваой  В.  Отличаются  высоким  временным 
сопротивлением  (600-700Мпа)  и  близким  к  нему  пределом  текучести.  Наибольшее 
упрочнение  вызывается  закалка  (465-475  С)  и  старение  (140    С,  16  ч.).  После  указанной 
обработки сплавы имеют низкие пластичность и вязкость разрушения. Для повышения этих 
характеристик сплавы подвергаются двухступенчатому смягчающему старению по 100-120 
С, 3-4 ч, а потом 160-170 С, 10-30 ч. 
Применяют  для  высоконагруженных  деталей  конструкций,  работающих  в  основном  в 
условиях напряжения сжатия (обшивка, стрингеры, шпангоуты, лонжероны самолетов). 

 

Билет17 

1)Возврат и рекристаллизация холоднодеформированных металлов и сплавов. 
Изменение структуры и свойств. Рекристализационный отжиг – выбор режима, 
назначение. 

После пластической деформации (наклепа) металл находится в термодинамически – 
неуравновешенном состоянии и стремится перейти в более устойчивое. При комнатной 
Т стр-ра и св-ва не меняются, нужен нагрев (отжиг). В рез-те нагрева сниж. прочность 
и повыш пластичность. 

Возвратом

 называют все изменения тонкой структуры и свойств, которые не 

сопровождаются изменением микроструктуры деформированного металла, т.е. размер 
зерна и форма не меняется. Протекает при относительно низких Т (примерно 0.3 Тпл). 
При возврате восстан. э/сопр и плотность, мех. св-ва восст на 10-30%. 

Рекристаллизация

 – процесс зарождения и роста новых зерен с меньшим кол-вом 

дефектов старения, в рез-те образуются новые, в осн. равноосные зерна. 
Три типа рекристаллизации: Первичная, собирательная, вторичная. 

Первичная

 – начинается с образования зародышей новых зерен и заканчивается 

полным замещением наклепанного металла новой поликристаллической структурой. 
Снижается прочность, повышается пластичность. Для начала первичной крист. 
необходимы 2 условия: 
 1) предварительная деформация металла д.б. больше критической; 
2)температура нагрева должна быть выше критич значения, сосавляющего нек долю от 
Тпл металла: Трек= Тпл. Альфа характеризует чистоту металла. 
Первичная рекристаллизация полностью снимает наклеп, ме приобретает равновесную 
структуру. 

Собирательная

 – самопроизвольный процесс укрупнения зерен, образовавшихся на 

стадии первичной рекристаллизации. С увеличением размера зерна уменьшается сумм 
пов-ть границ зерен,= и запас избыт пов-ной энергии. 
Рост зерен происходит в рез-те перехода атомов от одного зерна к другому через 
границу раздела. С повышением Т рост ускоряется. Собирательная рекристаллизация 
останавливается, когда зерна становятся многогранниками с углом 120 . 

Вторичная

 рекристаллизация – неравномерный рост одних зерен по сравн с другими. 

В рез-те ухудшение  механических свойств. Происходит при высоких Т нагрева 
наклепанного металла. 
Отжиг при Т выше Трек (на 150-200 ) называется 

рекристаллизационным

Применяется для снятия наклепа и восстановления пластичности. Чем выше 
температура отжига – тем крупнее зерно. При выборе режима отжига нужно избегать 
получения очень крупного зерна и разнозернистости. Скорость нагрева  чаще всего не 
имеет значения. 

 

2)Высокопрочные легированные стали. Среднеуглеродистые стали, упрочняемые 
термической и термомеханической обработкой. Мартенситно-стареющие стали – 
состав, марки, упрочняющая обработка, применение. 

Развитие техники требует сталей с «сигма-в»>1500 МПа. Осн недостаток – имеют 
высокую чувствит. к концентраторам напряжений (надрезам, трещинам, царапинам). 

1) Среднеуглеродистые комплексно-легированные низкоотпущенные стали. 

После закалки и низкого отпуска уровень прочности зависит только от кол-ва С. 
Увеличение его до 0.4 повышает «сигма-в» до 2400 МПа,, но тогда угл ст. имеет 
полностью хрупкое разрушение. Для повышения вязкости добавляют Ni, 1,5-3%. Чем 
больше его – тем выше порог хладноломкости и больше уровень прочности. Вместе с 
ним вводят W, Mo, Si, Vn для повышения Т отпуска -> полнее снимаются закал 
напряжения. Карбидообр эл-ты служат так-же для измельчения зерна. Cr и Mn вводят 
для прокаливаемости. 
Самые распространенные: 30ХГСНА (самолеты), 40ХГСН3ВА, 40ХН2СМА, 
30Х2ГСН2ВМ, 30Х5МСФА. 

2) Среднеуглеродистые, упрочненные ТМО. 

ТМО – пластическая деформация аустенита + закалка (в одном процессе). Такое чудо 
применимо к ср/угл легир сталям – 30ХГСА, 40ХН, 40ХН2МА, 38ХН3МА и др. 
Обеспечивается высокая прочность (сигма-в 2000-2800 Мпа при небольших размерах), 
при достаточном запасе пластичности и вязкости. 
В зав-ти от усл деформ аустенита – выше или ниже Трек, различают ВТМО и НТМО 
(высоко-/низкотемперат.).ВТМО – сталь деформ. выше А3 и сразу закалка, чтоб не 
допустить рекрист аустенита. При НТМО деформ происх при Т=400-600. Рекрист не 
происходит, но нужно избегать образ бейнита.  
ТМО обоих видов заканчивается низким отпуском при 100-200. В рез-те повышается 
весь комплекс мех св-в, особенно пластичность и вязкость. Прирост прочности сост 
200-500 МПа, пласт. и вязкость увелич. в 2 раза. 
НТМО – для легир сталей с устойчивым переохл аустенитом. Выше прочность, 
технологически сложнее. 
ВТМО – для любых конст сталей. Выше пластичность. 

3) Мартенситно-стареющие стали. 

Особый класс высокопрочных материалов. Конструкционная прочность и 
технологичность выше, чем у среднеуглеродистых сталей. 
Основа – безуглеродистые (<0.03% C) сплавы железа с 8-25% никеля, легированные Co, 
Mo, Ti, Al, Cr и др эл-ми. Марки 03Н18К9М5Т, 03Н12К15М10, 03Х11Н10М2Т. 
Высокая прочность достигается за счет 2 мех-мов: мартенситное   -   превращение и 
старение мартенсита. Мартенситно – стар. стали закаливаются на воздухе при Т=800-
860. При нагреве легир эл-ты, облад огранич и перем раствор-ю, переходят в  -раствор 
из Fe . Закалка фиксирует пересыщенный железоникелевый мартенсит. Благодаря выс 
содерж никеля и кобальта. при малом содерж углерода, дислокации высокоподвижны. 
Следствие –  выс пластичность и вязкость. Основное упрочнение достигается при 
старении (480-520 ), когда из мартенсита выдел мелкодисперсные частицы вторичных 
фаз (Ni

3

Ti, NiAl, Fe

2

Mo, Ni

3

Mo и др.), когерентно связ с матрицей. Наибольшее 

упрочнение при старении вызывают Ти и Ал. 
Для мартенситно – стареющих сталей характерны выс предел текучести (сигма-в=1600-
2100 МПа), более высокий, чем у пружинных спл предел упругости (сигма – 0.002 = 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     2      3      4      5     ..