Материаловедение
Покупка
Тематика:
Материаловедение
Издательство:
Химиздат
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 784
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-93808-478-0
Артикул: 829749.01.99
Изложены основы металловедения черных и цветных металлов и сплавов на их основе. Рассмотрены фундаментальные положения теории и технологии термической обработки сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов. Приведены основные закономерности формирования структуры и свойств всех групп промышленных сталей и сплавов, аморфных и радиационно-стойких сплавов, неметаллических материалов на основе полимеров, керамических и композиционных материалов. Даны рекомендации по их применению. Отдельный раздел посвящен металлическим и неметаллическим покрытиям в машиностроении. Описаны процессы коррозии, формирования и изменения строения и свойств сплавов при нормальных температурах и в условиях климатического холода, рассмотрена оценка конструкционной прочности металлов и пути ее повышения, изложены методология и принципы выбора материалов для конкретных деталей и изделий. В четвертом издании (1-е изд. - 1999 г., 2-е изд. - 2002 г., 3-е изд. - 2004 г.) в главу «Стали и сплавы со специальными свойствами» введен дополнительный параграф 18.7 «Наноструктурированные материалы», полностью переработаны параграф 14.9 «Судостроительные стали» и раздел XI «Проблема выбора и применения материалов». Рекомендован в качестве учебника для студентов металлургических, машиностроительных и общетехнических вузов. Может быть полезен студентам вузов, обучающимся по смежным специальностям, а также преподавателям, инженерно-техническим работникам заводов, научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 00.03.33: Материаловедение
- 15.03.01: Машиностроение
- 22.03.01: Материаловедение и технологии материалов
- ВО - Магистратура
- 15.04.01: Машиностроение
- 22.04.01: Материаловедение и технологии материалов
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники России, профессор Юрий Порфирьевич Солнцев с 1956 по 1974 г. работал на заводе «Большевик» (Обуховский завод) зам. главного металлурга, начальником лаборатории. В 1962 г. защитил кандидатскую, а в 1972 г. – докторскую диссертацию. С 1974 г. заведующий кафедрой технологии металлов и металловедения Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий. Автор свыше 200 печатных работ и 50 изобретений. Ряд работ, в том числе 5 книг, переведены и изданы в США, Индии, Франции, Японии, Польше, Китае, Украине. Ю. П. Солнцев является автором 7 монографий и 6 учебников для вузов: «Материаловедение и технология конструкционных материалов» (1988 и 1996 гг.), «Материаловедение» (1999, 2000 и 2004 гг.), «Материаловедение в пищевом машиностроении» (2003 г.), «Технология конструкционных материалов» (2006 г.). Является руководителем научной школы в области разработки хладостойких сталей и сталей для криогенной техники, методов оценки склонности к хрупким разрушениям конструкционных материалов, работающих при низких температурах. Действительный член Международной академии холода (1994 г.). Доктор технических наук, профессор Евгений Иванович Пряхин после окончания Ленинградского политехнического института им. М. И. Калинина с 1970 по 1987 г. работал в Центральном научно-исследовательском институте материалов (Ленинград), где возглавлял научное направление по разработке и внедрению высокопрочных экономнолегированных сталей. В 1975 г. защитил кандидатскую, в 1986 г. – докторскую диссертацию. С 1987 г. и по настоящее время Е. И. Пряхин возглавляет кафедру материаловедения и технологии художественных изделий Северо-Западного государственного заочного технического университета (Санкт-Петербург). Профессор Е. И. Пряхин является автором и соавтором более 170 научных работ, в том числе 33 изобретений, 4 монографий, 1 учебника, 1 справочника.
Ю. П. Солнцев, Е. И. Пряхин Под редацией заслуженноо деятеля науи и технии РФ, проф., д-ра техн. науЮ. П. Солнцева Реомендовано Министерством образования и науи Российсой Федерации в ачестве учебниа для студентов высших учебных заведений, обучающихся по металлуричесим, машиностроительным и общетехничесим специальностям САНКТ-ПЕТЕРБУРГ ХИМИЗДАТ 2024
УДК 620.22 Издано при финансовой поддерже Федеральноо аентства по печати и массовым оммниациям в рамах Федеральной целевой прораммы «Кльтра России» С 601 Р е ц е н з е н т ы : засл. деятель науи и технии РФ, д-р техн. нау, проф. А. М. Паршин; афедра "Материаловедение и технолоия материалов" Сант-Петербурсоо осударственноо Морсоо техничесоо университета Солнцев Ю. П., Пряхин Е. И. С 601 Материаловедение: Учебнидля вузов. Изд. 8-е, ñòåðåîòèï. – ÑÏá.: ÕÈÌÈÇÄÀÒ, 2024., 784 ñ.: èë. ISBN 978-5-93808-478-0 Изложены основы металловедения черных и цветных металлов и сплавов на их основе. Рассмотрены фундаментальные положения теории и технолоии термичесой обработи сталей, чуунов, цветных металлов и сплавов. Приведены основные заономерности формирования струтуры и свойств всех рупп промышленных сталей и сплавов, аморфных и радиационно-стойих сплавов, неметалличесих материалов на основе полимеров, ерамичесих и омпозиционных материалов. Даны реомендации по их применению. Отдельный раздел посвящен металличесим и неметалличесим порытиям в машиностроении. Описаны процессы оррозии, формирования и изменения строения и свойств сплавов при нормальных температурах и в условиях лиматичесоо холода, рассмотрена оцена онструционной прочности металлов и пути ее повышения, изложены методолоия и принципы выбора материалов для онретных деталей и изделий. В четвертом издании (1-е изд. – 1999 ., 2-е изд. – 2002 ., 3-е изд. – 2004 .) в лаву «Стали и сплавы со специальными свойствами» введен дополнительный парараф 18.7 "Нанострутурированные материалы", полностью переработаны парараф 14.9 "Судостроительные стали" и раздел XI "Проблема выбора и применения материалов". Реомендован в ачестве учебниа для студентов металлуричесих, машиностроительных и общетехничесих вузов. Может быть полезен студентам вузов, обучающимся по смежным специальностям, а таже преподавателям, инженерно-техничесим работниам заводов, научно-исследовательсих и проетно-онструторсих оранизаций. С 2703000000–015 050(01)–2024 Без объявл. Солнцев Ю. П., Пряхин Е. И., Войтун Ф., •МИСИС•, 1999 Солнцев Ю. П., Пряхин Е. И., 2006, с изменениями, 2014 ISBN 978-5-93808-478-0 ХИМИЗДАТ, 2014, 2024
ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ 12 ó‡ÒÚ¸ Ô‚‡fl åÖíÄããéÇÖÑÖçàÖ à íÖêåàóÖëäÄü éÅêÄÅéíäÄ åÖíÄããéÇ à ëèãÄÇéÇ ВВЕДЕНИЕ 13 Раздел I. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ Г л а в а 1. Основы ристаллорафии и ристаллизации 20 1.1. Общая харатеристиа металлов и сплавов 20 1.2. Кристалличесое строение металлов 22 1.3. Дефеты строения ристалличесих тел 30 1.4. Кристаллизация металлов 40 Г л а в а 2. Деформация и разршение металлов 47 2.1. Свойства металлов и сплавов 47 2.2. Упруая и пластичесая деформация 48 2.3. Хрупое и вязое разрушение 51 2.4. Фаторы, определяющие харатер разрушения 57 2.5. Налеп и реристаллизация 60 Г л а в а 3. Методы исследований и испытаний материалов 69 3.1. Металлорафичесие методы испытаний 69 3.2. Испытания механичесих свойств 79 3.3. Испытания доловечности 87 3.4. Оцена онструционной прочности методами механии разрушения 100 3.5. Особенности испытаний механичесих свойств при низих температурах 114 3.6. Специальные методы испытаний 121 3.7. Неразрушающие методы онтроля 123 Раздел II. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА СПЛАВОВ Г л а в а 4. Фазы и стртра металличесих сплавов 144 4.1. Харатеристиа основных фаз в сплавах 144 4.2. Струтура сплавов 151 4.3. Диффузия и струтура сплавов 157 4.4. Пути упрочнения сталей и сплавов 159
Г л а в а 5. Диараммы состояния (фазовоо равновесия) сплавов 168 5.1. Условия и методиа построения диарамм состояния 168 5.2. Основные типы диарамм состояния 170 5.3. Неравновесная ристаллизация и переристаллизация сплавов 186 5.4. Связь между свойствами сплавов и типом диарамм состояния 189 5.5. Понятие о диараммах состояния тройных сплавов 190 Раздел III. ЖЕЛЕЗО И ЕГО СПЛАВЫ Г л а в а 6. Диарамма состояния системы железо – лерод 194 6.1. Компоненты и фазы в сплавах железа с улеродом 195 6.2. Диарамма состояния системы железо – цементит (метастабильное состояние) 197 6.3. Диарамма состояния системы железо – рафит (стабильное состояние) 202 Г л а в а 7. Улеродистые стали 204 7.1. Общая харатеристиа 204 7.2. Влияние улерода на свойства стали 205 7.3. Влияние примесей на свойства стали 206 7.4. Классифиация улеродистых сталей 207 Г л а в а 8. Леированные стали 210 8.1. Влияние леирующих элементов на превращения и свойства стали 210 8.2. Карбиды в леированных сталях 212 8.3. Классифиация леированных сталей 213 8.4. Марирова сталей по российсим и международным стандартам 214 Г л а в а 9. Чны 226 9.1. Разновидности чуунов 226 9.2. Процесс рафитизации чуунов 227 9.3. Мирострутура и свойства чууна 230 9.4. Леированные чууны 236 Раздел IV. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ Г л а в а 10. Основы теории термичесой обработи 239 10.1. Общие сведения 239 10.2. Классифиация видов термичесой обработи стали 240
10.3. Превращения в стали при нареве. Образование аустенита 243 10.4. Диффузионные превращения аустенита при охлаждении стали. Диарамма изотермичесоо превращения аустенита 248 10.5. Мартенситное превращение аустенита 252 10.6. Промежуточное (бейнитное) превращение аусте нита 255 10.7. Изотермичесое превращение аустенита в леи рованных сталях 257 10.8. Превращение аустенита при непрерывном охлаждении 259 10.9. Термоинетичесие диараммы превращения переохлажденноо аустенита 260 10.10. Превращения при отпусе зааленной стали 261 Г л а в а 11. Технолоия термичесой обработи стали 263 11.1. Отжистали 263 11.2. Заала стали 269 11.3. Отпусстали 275 Г л а в а 12. Поверхностное прочнение стальных изделий 278 12.1. Упрочнение поверхности методом пластичесоо деформирования 278 12.2. Поверхностная заала 278 12.3. Химио-термичесая обработа стали 281 Раздел V. ПРОМЫШЛЕННЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ Г л а в а 13. Методы повышения онстрционной прочно сти сталей и сплавов 288 13.1. Технолоия производства чистой стали 288 13.2. Формирование струтуры дисперсными выделе ниями 295 13.3. Комбинированное термомеханичесое воздейст вие 297 13.4. Реулирование размеров зерна термоцилированием 300 13.5. Перспетивы осмичесоо материаловедения 301 Г л а в а 14. Констрционные стали 305 14.1. Общая харатеристиа 305 14.2. Низолеированные строительные стали 307 14.3. Цементируемые стали 309 14.4. Улучшаемые стали 310 14.5. Высоопрочные стали 312 14.6. Рессорно-пружинные стали 314 14.7. Подшипниовые стали 316 14.8. Износостойие стали 319 14.9. Судостроительные стали 325
Г л а в а 15. Инстрментальные стали и сплавы 334 15.1. Стали и сплавы для режущео инструмента 334 15.2. Металлоерамичесие твердые сплавы 342 15.3. Стали для измерительноо инструмента 345 15.4. Штамповые стали 346 Г л а в а 16. Коррозия и оррозионностойие материалы 350 16.1. Общие сведения 350 16.2. Виды элетрохимичесой оррозии 352 16.3. Оцена оррозионной стойости 358 16.4. Методы защиты от оррозии 362 16.5. Коррозионностойие стали 366 16.6. Коррозионностойие сплавы цветных металлов 370 Г л а в а 17. Жаростойие и жаропрочные стали и сплавы 371 17.1. Жаростойие стали 372 17.2. Критерии жаропрочности 374 17.3. Влияние струтуры на жаропрочность сплавов 376 17.4. Жаропрочность сплавов цветных металлов и сталей 377 17.5. Суперсплавы 379 17.6. Туоплавие металлы 392 Г л а в а 18. Стали и сплавы со специальными свойствами 394 18.1. Манитные и элетротехничесие стали и сплавы 394 18.2. Сверхпроводимость и сверхпроводящие материалы 402 18.3. Сплавы с особыми тепловыми и упруими свойствами 412 18.4. Металлы с памятью формы 419 18.5. Радиационно-стойие материалы 434 18.6. Аморфные сплавы 448 18.7. Нанострутурированные материалы 463 Г л а в а 19. Литейные стали 479 19.1. Харатеристиа литейных сталей 479 19.2. Классифиация и марирова литейных сталей 484 19.3. Особенности термообработи литейных сталей 485 19.4. Особенности применения литейных сталей 486 Г л а в а 20. Порошовые материалы 487 20.1. Общие сведения 487 20.2. Конструционные материалы 489 20.3. Антифриционные материалы 491 20.4. Фриционные материалы 492 20.5. Пористые фильтрующие элементы 492 20.6. Инструментальные порошовые стали 493 20.7. Карбидостали 495
Раздел VI. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ Г л а в а 21. Маний и ео сплавы 497 21.1. Основные свойства мания 497 21.2. Классифиация и харатеристиа маниевых сплавов 497 21.3. Деформируемые маниевые сплавы 500 21.4. Литейные маниевые сплавы 501 21.5. Применение маниевых сплавов 502 Г л а в а 22. Бериллий и ео сплавы 503 22.1. Основные свойства бериллия 503 22.2. Сплавы бериллия 506 22.3. Применение бериллия 508 Г л а в а 23. Алюминий и ео сплавы 511 23.1. Основные свойства алюминия 511 23.2. Классифиация алюминиевых сплавов 513 23.3. Деформируемые алюминиевые сплавы 515 23.4. Литейные алюминиевые сплавы 523 23.5. Марирова алюминиевых сплавов 524 Г л а в а 24. Титан и ео сплавы 525 24.1. Основные свойства титана 525 24.2. Фазовые превращения в титановых сплавах 528 24.3. Промышленные титановые сплавы 531 24.4. Применение титана и ео сплавов 535 Г л а в а 25. Медь и ее сплавы 538 25.1. Основные свойства меди 538 25.2. Сплавы меди с цином, или латуни 540 25.3. Бронзы 544 25.4. Антифриционные сплавы, припои, леоплавие сплавы 551 Раздел VII. ХЛАДОСТОЙКИЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ Г л а в а 26. Хладостойие стали 557 26.1. Общие сведения 557 26.2. Хладостойость сталей лиматичесоо холода 559 26.3. Стали риоенной технии 568 Г л а в а 27. Свойства и применение сплавов цветных металлов при низих температрах 27.1. Алюминий и ео сплавы 587 27.2. Титан и ео сплавы 590 27.3. Медь и ее сплавы 592 27.4. Основы выбора онструционных материалов для работы при низих температурах 594
ó‡ÒÚ¸ ‚ÚÓ‡fl çÖåÖíÄããàóÖëäàÖ åÄíÖêàÄãõ Раздел VIII. МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРОВ Г л а в а 28. Харатеристиа полимеров 601 28.1. Состав и строение полимеров 601 28.2. Основные свойства полимеров 607 Г л а в а 29. Пластичесие массы 612 29.1. Общая харатеристиа пластмасс 612 29.2. Термопластичные пластмассы (термопласты) 614 29.3. Термореативные пластмассы (реатопласты) 622 Г л а в а 30. Резины 629 Г л а в а 31. Клеящие материалы 633 Г л а в а 32. Лаорасочные материалы 636 Г л а в а 33. Стело 639 Г л а в а 34. Древесина 643 34.1. Строение и химичесий состав древесины 643 34.2. Физичесие и механичесие свойства древесины 645 34.3. Общая харатеристиа видов древесины 648 34.4. Изделия из древесины 648 34.5. Доловечность и онсервация древесины 650 Г л а в а 35. Хладостойие неметалличесие материалы 651 35.1. Общие сведения 651 35.2. Пластмассы 653 35.3. Клеящие материалы 656 35.4. Резины 660 Раздел IX. КЕРАМИЧЕСКИЕ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Г л а в а 36. Керамичесие материалы 661 36.1. Керамичесая технолоия и лассифиация е рамии 661 36.2. Свойства и применение ерамичесих материа лов 666 Г л а в а 37. Композиционные материалы 674 37.1. Общая харатеристиа и лассифиация 674 37.2. Дисперсноупрочненные омпозиционные мате риалы 677 37.3. Волонистые омпозиционные материалы 678 37.4. Слоистые омпозиты 683 37.5. Свойства и применение омпозиционных мате риалов 683
Г л а в а 38. Стали и сплавы пищевой промышленности 689 38.1. Условия работы оборудования для пищевой про мышленности 689 38.2. Требования материалам для оборудования пи щевых производств 693 38.3. Черные металлы в пищевой промышленности 696 38.4. Цветные металлы и сплавы 697 38.5. Биметаллы в пищевой промышленности 699 38.6. Металличесая тара и упаова 700 38.7. Материалы, разрешенные Минздравом РФ для применения в пищевой промышленности 703 Раздел Х. ПОКРЫТИЯ В МАШИНОСТРОЕНИИ Г л а в а 39. Общая харатеристиа порытий и способов их нанесения 711 Г л а в а 40. Металличесие порытия 716 40.1. Циновые порытия 716 40.2. Алюминиевые порытия 717 40.3. Оловянные и хромсодержащие порытия 717 40.4. Наплава износостойими материалами 718 40.5. Осаждение в ваууме или из азовой фазы 719 Г л а в а 41. Неметалличесие порытия 720 41.1. Неораничесие порытия и способы их нанесения 720 41.2. Ораничесие полимерные порытия и способы их нанесения 721 41.3. Лаорасочные порытия 734 Раздел XI. ПРОБЛЕМЫ ВЫБОРА И ПРИМЕНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ Г л а в а 42. Общие принципы выбора материалов 737 42.1. Техничесие условия и стандарты 743 42.2. Доловечность онструций и виды отазов 745 42.3. Технолоичесие свойства 755 Г л а в а 43. Примеры выбора материалов 759 43.1. Литые стали для орнодобывающей технии, работающей в условиях Севера и Сибири 759 43.2. Метастабильная аустенитная сталь для топливных баов, работающих на сжиженных азах 768 43.3. Высоопрочные мартенситностареющие стали для авиаосмичесой технии 774 43.4. Стали для сверхпроводящих манитов установо термоядерноо синтеза 775 43.5. Литейная сталь для режущео инструмента мя соизмельчительных омплесов 778 Реомендемый библиорафичесий списо782