Книга является учебником по курсу «Металловедение и термическая обработка» для учащихся энергетических и энергостроительных техникумов. Может быть полезна учащимся металлургических и машиностроительных техникумов, а также ис-" пользована для повышения квалификации работников, занятых проектированием и монтажом теплоэнергетического оборудования электростанций.
Рассмотрены строение и кристаллизация металлов и их сплавов. Изложены элементы общей теории металлических сплавов. Описаны современные методы исследования структуры и свойств металлов и сплавов. Показано влияние технологических процессов и условий эксплуатации на структуру и свойства металлов и сплавов. Даны основы термической обработки. Приведены основные сведения о специальных сталях и цветных металлах и их сплавах. Большое внимание уделено вопросам длительной прочности и эксплуатационной надежности материалов энергетического оборудования и сварным соединениям. Илл. 129. Табл. 10. Библ. 13 назв.
ОГЛАВЛЕНИЕ
с
Введение .............................
Г л а в а I _
Строение и кристаллизация металлов ................ '
1. Строение и свойства металлов .................. 7
2. Анизотропия свойств кристаллов ................. |^
3. Аллотропия металлов .................. . • • • • J3
4. Дефекты строения кристаллов ................... 'Ь
5. Кристаллизация ......................... ?9
6. Строение стального слитка ........... ......... *?
7. Кристаллизация наплавленного металла сварных соединений .... П
Г л а в а II
Металлические сплавы ....................... 32
1. Строение металлических сплавов ................. 32
2. Диаграмма состояния сплава двух металлов при отсутствии взаим-
ной растворимости ........................ 35
3. Диаграмма состояния при неограниченной растворимости ...... 43
4. Диаграмма состояния при ограниченной растворимости ....... 46
5. Диаграмма состояния металлов, образующих устойчивое химическое соединение ...................... . . ... 51
6. Диаграмма состояния 'металлов, испытывающих аллотропические превращения .......................... 52
7. Диаграмма состав — свойство двойных сплавов ........... 54
8. Понятие о диаграммах состояния тройных систем .......... 55
Глава III
Методы исследования металлов и сплавов ............... 59
1. Механические методы испытания металлов и сварных соединении 59
2. Металлографическое исследование строения металлов и сварных соединений ................. • ........... 73
3. Контроль качества сварных соединений .............. 80
Г л а в а IV
Сплавы железа с углеродом ..................... g5
1. Диаграмма состояния сплавов железо — цементит .......... 85
2. Диаграмма состояния сплавов железо — графит ........... 92
3. Серый чугун .......................... 94
4. Высокопрочный чугун ...................... 97
5. Свойства и классификация углеродистых сталей .......... 98
6. Стандарты на углеродистую сталь ............ ..... Ю2
7. Наклеп и рекристаллизация ................... юд
Глава V
Термическая и химико-термическая обработка ............. 114
1. Превращения, происходящие в структуре стали при нагреве . . '. '. 114
i. Превращения, происходящие в структуре стали при охлаждении ... 121
л. Термическое оборудование и контрольно-измерительные приборы 130
4. Отжиг и нормализация ........... ... 137
5. Закалка ............... '.'.'. ........... 140
6. Отпуск и старение ......... '..'.'.......... 144
7. Термическая обработка чугуна ...'.'.'.'......... 147
8. Химико-термическая обработка стали' ...... ........ 149
». Термомеханическая обработка .......... ........ 155
Глава VI
Легированные стали ......... ................ 155
1. Влияние легирующих элементов на свойства стали ........ 156
*
3
2. Классификация и маркировка легированных сталей........ 160
3. Конструкционные легированные стали.............. 164
4. Котельные и турбинные легированные стали........... 171
5. Стали для крепежных деталей.................. 187
6. Инструментальные стали и твердые сплавы............ 188
7. Эрозия и износостойкие стали и сплавы .............. 191
8. Стали с особыми магнитными свойствами............. 195
9. Стали и сплавы для нагревателей электрических печей...... 196
10. Коррозия деталей котлов и турбин и методы борьбы с ней..... 197
Глава VII
Структура и свойства сварных соединений и их термическая обработка 209
1. Строение сварных соединений углеродистых и низколегированных перлитных сталей....................... 209
2. Строение сварных соединений аустенитных жаропрочных сталей . . . 214
3. Структура сварных соединений при контактной сварке....... 219
4. Термическая обработка сварных соединений трубопроводов и труб поверхностей нагрева ...................... 222
Глава VIII
Цветные металлы и сплавы..................... 234
1. Медь и ее сплавы........................ 234
2. Антифрикционные сплавы .................... 243
3. Припои.............................. 244
4. Алюминий и его сплавы..................... 246
5. Магний и его сплавы ...................... 249
6. Титан и его сплавы ....................... 251
7. Никель и жаропрочные сплавы на его основе ........... 252
Литература ............................ 255
ВВЕДЕНИЕ
Металловедение — наука, изучающая строение и свойства металлов и устанавливающая связь между их составом, строением 'и свойствами. Металловедение позволяет выбирать экономически наиболее выгодные металлы и сплавы для конкретных условий эксплуатации. Оно является основой при разработке новых сплавов, помогает изменять в требуемых направлениях свойства уже используемых металлов и сплавов, применять наиболее рациональные методы и режимы обработки. В этом заключается практическая ценность металловедения.
Основы научного металловедения были заложены выдающимся русским инженером-металлургом Д. К. Черновым (1839— 1921 гг.).
Продолжили работы Д. К. Чернова А. А. Ржешотарский, А. А. Банков (Россия), Ф. Осмонд (Франция), Ф. Аустен (Англия). Большой вклад в развитие металловедения внес в начале XX в. Н. С. Курнаков, применивший для изучения металлов и сплавов физико-химический анализ. Превращения, происходящие в сталях в процессе термической обработки, были подробно изучены С. С. Штейнбергом и его школой (СССР), Э. Бейном и Р. Мэ-лом (США).
В разработке технологии термической обработки и изыскании новых сплавов большая заслуга принадлежит советским ученым Н. Г. Гудцову, А. М. Бочвару, А. А. Бочвару, Г. В. Курдюмову и др. Много сделано в области теории химико-термической обработки Н. А. Минкевичем.
Металл — основной материал современной теплоэнергетики, которая потребляет значительную часть металла, производимого у нас^ в стране. Достаточно сказать, что потребность в трубной стали и металлоконструкциях для одного только котла ПК-37 производительностью 710 т/ч пара составляет 2180 т.
Сварщики, работающие на монтаже тепломеханического оборудования станции, и энергетики, занимающиеся эксплуатацией этого оборудования, должны хорошо знать применяемые в настоящее время^и перспективные стали и сплавы, а также методы их термической обработки. Они должны четко представлять, как влияют условия эксплуатации на строение и свойства стали и сплавов.
Наша энергетика развивается на базе широкого внедрения новой техники с применением пара высоких и сверхкритических параметров.
Все современные крупные тепловые электрические станции ЖгТ!ИруюТ на выс°кие [10—14 Мн1м* (100—140 am); 510— мет ы И сверхкРитические 125 Мн1м* (250 am); 560° С] пара-
Цена: 150руб.
