Материаловедение Самостоятельные работы

Департамент образования Вологодской области

бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Вологодской области «Череповецкий металлургический колледж

имени академика И.П.Бардина»

Для специальности

22.02.05 Обработка металлов давлением

(подготовка углубленная)

ОП. 04 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Методические рекомендации по организации самостоятельной работы

студентов 2 курса

Составитель: Мальцева О.В.,

преподаватель колледжа

2018

Материаловедение. Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов 2 курса /Составитель: Мальцева О.В. - Череповец: Череповецкий металлургический колледж, 2018.

Рецензенты:

Данная методическая разработка рассмотрена на заседании цикловой комиссии «Специальности технологической направленности» и рекомендована к применению.

Председатель: / /

«____» ___________2018г.

протокол №______

Содержание

	Введение……………………………………………………………………	4
1	Самостоятельная работа 1…………..……………………………………….	5
2	Самостоятельная работа 2…………..……………………………………….	14
3	Самостоятельная работа 3…………..……………………………………….	18
4	Самостоятельная работа 4…………..……………………………………….	21
	Экзаменационные вопросы по дисциплине………………………………..	23
	Литература …………………………………………………………………..	28
	Приложение А - Условные обозначения и примеры расшифровки металлических материалов	29

Введение

Данные методические рекомендации предназначены для организации самостоятельной работы по дисциплине «Материаловедение» с обучающимися на 2 курсе по специальности 22.02.05 «Обработка металлов давлением».

Методические рекомендации составлены согласно рабочей программе дисциплины составленной в соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами СПО по вышеуказанной специальности.

Количество часов на выполнение самостоятельной работы составляет 59 часов.

Самостоятельная работа проводится с целью:

- систематизации и закрепления полученных теоретических знаний и

практических умений;

- углубления и расширения теоретических знаний;

-формирования умений использовать справочную документацию и специальную литературу;

-развития познавательных способностей и активности обучающихся, творческой инициативы, самостоятельности, ответственности, организованности;

-формирования самостоятельности мышления, способности к саморазвитию и саморегуляции;

-развития исследовательских умений;

При выполнении самостоятельной работы формируются следующие общие компетенции:

ОК.01. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК.02. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК.04. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ПК.4.3 Оценивать качество выпускаемой продукции.

ПК.4.4 Предупреждать появление, обнаруживать и устранять возможные дефекты выпускаемой продукции.

. В данном комплексе помещены задания по десяти темам дисциплины «Материаловедение».

По каждой теме предложены задания и методические указания по их выполнению с примерами. Контроль выполнения заданий осуществляется в ходе текущего контроля и промежуточной аттестации студентов.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 1

Формирование структуры металлов. Методы исследования свойств

1 Программа Тема 1.1 Строение металлов и сплавов

Атомно-кристаллическое строение металлов. Отличие кристаллического тела от аморфного. Элементы кристаллографии, Полиморфизм. Дефекты кристаллического строения металлов

Тема 1.2 Формирование структуры литых металлов

Теоретическая и фактическая температура кристаллизации, степень переохлаждения и ее влияние на величину зерна. Кристаллизация в малых и больших объемах. Строение слитка.

Тема 1.3 Формирование структуры деформированных металлов

Виды деформации - упругая и пластическая. Механизмы пластической деформации – скольжение и двойникование. Роль дислокаций при деформации металла.Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла. Текстура. Явления возврата и рекристаллизации, вызванные нагревом холоднодеформированного металла. Температуры начала и конца рекристаллизации. Влияние степени предварительной холодной деформации на величину зерна после рекристаллизации. Понятие холодной и горячей пластической деформации.

Тема 1.4 Свойства материалов и методы их исследования

Определение прочностных и пластических характеристик металлов при испытаниях на растяжение. Предел прочности, предел текучести, относительное удлинение, относительное сужение. Определение твердости различными методами. Определение ударной вязкости. Определение усталости металлов Технологические испытания (пробы).

Варианты заданий

Вариант 1

	1 Опишите, чем отличается холодная деформация от горячей деформации? 2 Образец из углеродистой стали диаметром 20 мм при испытании на растяжение выдержал, не разрушаясь, наибольшую нагрузку, равную 157000Н. Определите временное сопротивление при растяжении. 3 Объясните, что такое критический зародыш и от чего зависят его размеры?
	Вариант 2
	1 Объясните, что такое критическая деформация? 2 Определите ударную вязкость образца, если на его разрушение была затрачена работа, равная 90 Дж. Сечение образца в месте надреза-8,5*10,2мм. 3 Объясните, как влияет степень переохлаждения на число зародышей и скорость их роста? Вариант 3
	1 Объясните, как влияют температура, длительность нагрева и степень деформации на величину зерна после рекристаллизации? 2Расшифруйте механические свойства материалов:185HB;90HRA;45HRCэ58HRB;500HV;220HV;В=500 МПа; 10=20%. 3 Объясните, что такое модифицирование расплавленного металла? Вариант 4 1 Объясните, какие изменения происходят в металле при полигонизации? 2 Заполните таблицу «Шкалы приборов Роквелла» по приведенному образцу: Шкала Индентер Полная нагрузка Цвет шкалы Обозначение 3 Чем объяснить, что размер зерен в корковой зоне и в центральной части слитка различен (ответ обосновать). Вариант 5 1 Объясните, как влияет длительность нагрева, температура и степень деформации на величину зерна после рекристаллизации? 2 Два образца из разных материалов подвергаются испытаниям на ударный изгиб. Сечение первого образца в месте надреза - 8,5*10,2мм.При испытании на их разрушение была затрачена одинаковая работа. Одинакова ли их способность выдержать ударные нагрузки? (ответ обосновать) 3 Объясните, какие условия необходимы для протекания процесса кристаллизации? Вариант 6 1 Детали, изготовленные из прутков меди имели прочность 220-300 МПа, а должны иметь не ниже 350 МПа. Укажите, как можно повысить предел прочности меди 2 Объясните, как испытывают мягкие материалы на приборе Роквелла? Как в этом случае обозначается твердость? 3 Объясните, каким образом можно получить мелкое зерно в литом металле? Вариант 7 1 Одни прутки стали нагревали после холодной деформации до 200 градусов, другие до :600 градусов с выдержкой 60 мин. Объяснить, какое значение на структуру и свойства оказывают эти нагревы 2 Напишите, какие Вы знаете методы определения твердости, для каких случаев применяют различные способы? 3 Напишите, что такое полиморфное превращение и какие условия необходимы для его протекания

Вариант8

1 После горячей прокатки сталь за счет усиления подвода воды сматывали в рулон при 680 градусов, а раньше при 730. Напишите, как это повлияло на механические свойства (ответ обосновать)

2 Объясните, что такое порог хладоломкости , какими методами он определяется и как на практике можно использовать знание температурного запаса вязкости?

3 Объясните, когда будет крупнее рекристаллизованное зерно: после деформации на 25% или на 75% (ответ обосновать)

Вариант 9

1 Объяснить, почему при горячей прокатке не рекомендуется проводить последнюю операцию с малой степенью обжатия и как может такая деформация влиять на величину зерна и свойства металла

2 Напишите, каким способом надо измерять твердость листовой мягкой стали толщиной 1 мм?

3 Объясните, когда процесс кристаллизации протекает быстрее - при небольшой, большой и очень большой степени переохлаждения? (ответ обосновать)

Вариант 10

1 Лист толщиной 0,8 мм получали холодной прокаткой из горячекатаного листа толщиной 2,0 мм, а затем его стали прокатывать из горячекатаного листа толщиной 1,2 мм. Объяснить, как изменится в новых партиях отожженного листа величина зерна, прочность, твердость, пластичность? (ответ обосновать)

2 Объясните, что такое предел выносливости и как его определяют?

3 Объясните, что такое ликвация и какие виды ее существуют?

Вариант 11

1 При растяжении образца, вырезанного из монокристалла цинка, относительное удлинение в одном из направлений при разрушении может быть значительно больше удлинения образцов из обычного поликристаллического цинка. Объясните, чем вызвано это различие

2 Какие образцы применяют для испытания на удар? Что такое ударная вязкость?

3 Объясните, что такое полиморфное превращение и какие условия необходимы для его протекания

Вариант 12

1 Из катанки диаметром 6,5 мм холодным волочение получили проволоку диаметром 3,0 мм, а затем из той же катанки перешли на волочение проволоки диаметром 4,0 мм. Как измениться величина зерна, механические свойства катанки после рекристаллизационного отжига? (ответ обосновать)

2 Объясните, как изменяется предел выносливости при переходе от гладких образцов к образцам с надрезами?

3 Объясните, почему в слитке удаляется верхняя (головная ) часть

Вариант 13

1. Три образца из низкоуглеродистой стали подвергались холодной деформации: первый на 5%, второй на 15%, третий на 30%, а затем нагревались до 700 градусов. Указать, в каком образце в результате нагрева до 700 градусов зерно будет более крупным и как это повлияет на механические свойства?

2. Два образца из разных материалов с начальной длиной 100 и 200 мм удлинились после испытания на растяжение на 20 мм каждый. Какой из материалов пластичнее и во сколько раз

3. Объясните, чем вызвано образование усадочной раковины при кристаллизации металла и какие меры необходимо предпринять для ее локализации?

Вариант 14

1. Объясните, чем вызвана анизотропия свойств холоднокатаного металла?

2. Объяснить, можно ли создать значительное упрочнение свинца, если его деформировать при комнатной температуре (ответ обосновать)

3. С какой целью производят испытания металлических материалов на усталость? Как выглядит излом металла, подвергшегося усталостному разрушению

Вариант 15

1 Объясните, почему кристаллизация в малых и больших объемах протекает по-разному и как отличается структура металлов при кристаллизации в малых и больших объемах

2 Как испытывают мягкие материалы на приборе Роквелла, как в этом случае обозначается твердость

3 Изогнутый в холодном состоянии пруток латуни подвергают рекристаллизационному отжигу для снятия наклепа. Указать, будет ли пруток

иметь после рекристаллизации по сечению одинаковые зерна по размеру (ответ обосновать)

Вариант 16

1 Объясните роль дислокации при пластической деформации металла

2 Рекомендовать режим термообработки (температуру нагрева ) холоднодеформированной латуни, если необходимо сохранить без значительного снижения повышенную прочность, созданную холодной деформацией, но снять часть возникших при этом напряжений

3 Объясните, чем вызвана анизотропия свойств холоднодеформированного металла

Вариант 17

1 Указать, как повлияет на значение твердости, определенной шариком по Бринеллю повторное измерение твердости в участке, на котором его проводили ранее (т.е. в той же лунке или в непосредственной близости от нее)

2 Объясните, каковы механизмы пластической деформации в металле

3 Объясните как можно получить мелкое зерно в литом металл

Вариант 18

1 При исследовании структуры стального кованного вала диаметром 100 мм было обнаружено, что на поверхности структура была мелкозернистой, а в сердцевине - крупнозернистой. Указать возможные причины этого явления

2 Расшифруйте следующие обозначения механических свойств металлов:

185HB;90HRA;45HRC,58HRB;500HV;KCV^-20; _В=500МПа; ₁₀=20%

3 Объясните по какому механизму происходит кристаллизация в малых объемах стали.

Вариант 19

1 Температуру смотки катанки после горячей прокатки снизили путем увеличения подвода холодной воды с 730 до 690 градусов. Как изменится величина зерна в новых партиях катанки (ответ обосновать)

2 Почему при уменьшении шероховатости поверхности детали увеличивается сопротивление материала усталости?

3 Объясните, в чем отличие технологических проб от испытаний механических свойств Приведите примеры технологических проб

Вариант 20

1 Объясните, что такое неметаллические включения в стали, причины их образования, их виды и влияние на свойства.

2 Волочение проволоки производят в несколько проходов. Если волочение с большим обжатием выполняют без промежуточных операций, то проволока на последних переходах дает разрывы. Обосновать причины разрывов и указать меры для их предупреждения

3 Что такое технологические пробы и для каких целей они применяются? Приведите примеры технологических проб и укажите их назначение

Вариант 21

1Рекомендовать режим обработки - температуру нагрева - холоднодеформированной стали, если необходимо сохранить без значительного снижения повышенную прочность, созданную холодной деформацией, но снять при этом часть возникших внутренних напряжений

2 Опишите, каков вид излома, если материал разрушается 1 - хрупко, 2 - вязко

3 Опишите, что характеризует координационное число и базис кристаллической решетки

Вариант 22

1 Детали из низкоуглеродистой стали, изготовленные штамповкой в холодном состоянии, имели после штамповки неодинаковую твердость в различных участка, она колебалась от 100 НВ до 200НВ. Твердость стали до штамповки составляла 100НВ. Объяснить, почему деталь получила неодинаковую твердость.

2 Объяснить, почему на приборе Бринелля при вдавливании в металл стального шарика нельзя измерять твердость материалов, у которых она выше 450НВ

3 Объясните, чем обусловлена ликвация элементов в стальном слитке. Объясните, что такое ликвация

Вариант 23

1 Объясните, какие явления в стали происходят при полигонизации в стали

2 Твердость серого чугуна составила 210НВ. Каков предел прочности материала?

3 Постройте в элементарной ячейке направления с индексами [111], [010], плоскости с индексами (010), (111).

Вариант 24

1 Опишите, какие явления в стали сопутствуют наклепу?

2 Материал с процессе работы подвергается циклическим нагрузкам. Какие механические характеристики материала служат для оценки прочности его в таких условиях нагружения .

3 Объясните, почему с увеличением количе6ства границ зерен в металле увеличивается сопротивление пластической деформации

Вариант 25

1 Объясните, чем отличается кристаллизация в малых и больших объемах

2 Опишите, какие процессы происходят при нагреве наклепанного металла, когда температура нагрева выше температуры рекристаллизации

3 Растяжению подвергнуты образцы: 1 - из пластичного материала, 2 - из очень хрупкого материала, 3 - из материала средней вязкости. Объясните, можно ли по разорвавшимся кускам установить, какой из образцов сделан из этих материалов и как?

Вариант 26

1 Объясните, в чем состоит различие между полиморфизмом и рекристаллизацией?

2 Объясните роль переохлаждения при кристаллизации

3 Опишите факторы, влияющие на вязкость металла. Приведите определение вязкости.

Вариант 27

1 Опишите, что такое возврат и какие процессы происходят при возврате металла

2 Опишите, почему стальной слиток имеет по сечению разные формы и размеры кристаллов

3 Цилиндрический образец углеродистой стали с содержанием углерода 0,5 % был подвергнут закалке в воде. На каком приборе и каким образом следует определять его твердость (выбор обосновать).

Вариант 28

1 Объясните, возможен ли наклеп металла, если деформация осуществляется при температурах выше температуры рекристаллизации (ответ обосновать)

2 Опишите, какие вы знаете способы замера твердости неразрушающими методами

3 Опишите, как изменяется плотность дислокаций при больших степенях деформации

Вариант 29

1 Опишите, в какое время года наблюдается больше аварий механизмов, работающих в полевых условиях (ответ обосновать)

2 Опишите, какой деформацией (горячей или холодной) является деформирование железа при 500 градусов

3 Опишите, как связано число твердости НВ с временным сопротивлением деформации

Вариант 30

1 Опишите как меняется структура металла в процессе пластической деформации

2 Напишите, какую нагрузку следует принять при испытании твердости по Бринеллю стали, медного и алюминиевого сплавов

3 Напишите условия, необходимые для процесса кристаллизации.

Вариант 31

1 Объясните, какие факторы влияют на процесс рекристаллизации

2 Объясните, для каких материалов применяют динамические испытания при определении механических свойств. Почему испытания на растяжение наиболее широко применяют по сравнению с другими видами испытания

3 Объясните, какой признак на кривой охлаждения определяет температуру кристаллизации в случае чистых металлов

Вариант 32

1 Кристаллографическая плоскость имеет индексы (hkl) , кристаллографическое направление - индексы [hkl]. Как расположена эта плоскость и направление (ответ пояснить графически)

2 Объясните - какие характеристики определяют при статических испытаниях металла, какие при динамических и циклических и почему

3 Объясните, чем отличается линейная дислокация от винтовой.

Пояснения к выполнению работы

Изучить литературу [ 1, с.18-78], [2, с.7-57], [ 3, с.7-37], [4, с.8-35, 70-110], [5, с.4-28].

Тема 1.1. При выполнении заданий необходимо уяснить, что такое металл и каковы его характерные свойства. Все металлы имеют кристаллическое строение и отличаются от аморфных тел в основном тем, что атомы располагаются в строго геометрическом порядке, образуя кристаллические решетки. Наиболее часто встречающиеся типы решеток – ОЦК, ГЦК,ГПУ. Так как в кристаллическом строении металла встречаются дефекты, необходимо уяснить роль дефектов. Полиморфные (аллотропические) превращения железа, заключающиеся в изменении кристаллической решетки в зависимости от температуры играют большую роль в железоуглеродистых сплавах

Тема 1.2 Кристаллизация – это переход из жидкого состояния в твердое (кристаллическое), сопровождающееся образованием кристаллической решетки.. Кристаллизация металлов происходит при строго определенных температурах. Процессы кристаллизации протекают по двум механизмам: кристаллизация в малых и больших объемах. Размер образовавшегося зерна (кристалла) зависит от скорости охлаждения (степени переохлаждения). Мелкое зерно образуется при большой степени переохлаждения, т.к. образуется большое количество центров кристаллизации. В больших объемах кристаллизация идет с образованием дендритов (древовидных кристаллов). По сечению металлического слитка образуются различные структурные зоны, форма и размер кристалов в них зависит от условий теплоотвода

Тема 1.3. Под действием приложенного к деформируемому металлу внешнего усилия атомы кристаллической решетки смещаются. Если после снятия нагрузки атомы возвращаются в исходное положение. Такая деформация называется упругой. При пластической деформации форма не восстанавливается.. Перемещение атомов под действием внешних сил идет в основном по механизму сколожения. Необходимо рассмотреть данный механизм, уяснить, что атомы перемещаются по плоскостяым скольжения. Правильное понимание механизмов пластической деформации помогает выяснить физический смысл важного для практики явления – наклепа, т.е. упрочнения металла в результате холодной пластической деформации. При нагреве холоднодеформированного металла происходит снятие наклепа в результате явлений рекристаллизации. (повышается пластичность, снижается твердость). Температура рекристаллизации зависит от температуры плавления и составляет 0,3-0,4 Тпл.. Температуры рекристаллизации некоторых металлов приведены в таблице 1

Таблица 1 – Температуры плавления металлов

Металл	Fe	Cu	Al	Mo	W	Pb	Sn	Ni
Т рекристаллиз	450	270	100	900	1200	-30	-70	400

В связи с эти, деформация, происходящая при температуре выше температуры рекристаллизации, называется горячей (последствия наклепа не сохраняются). Деформация, происходящая при температурах ниже температуры рекристаллизации – холодная (с наклепом).

Тема 1.4 Механические свойства – это способность металла сопротивлятся деформации иразрушению под действием внешних сли. Они зависят от вида металла, его обработки, внутреннего строения и других факторов. К механическим свойствам относится: прочность, пластичность, твердость, вязкость упругость. При изучении темы следует обратить особое внимание на название и обозначение механических свойств, а так же при каких видах испытания они определяются. Краткая характеристика приведена в таблице 2

Технологические испытания (пробы) отличаются от механических испытаний тем, что результаты их не выражаются числовыми характеристиками. Результат – ответ на вопрос: прошел образец пробу или не прошел. Если материал выдержал технологическое испытание, то он считается годным для конкретной технологической операции.

Таблица 2 – Краткая характеристика механических свойств

N	Механические Свойства	Обозначение	Название	Единицы Измерения	Вид Испытания
2	Пластичность	 	Относительное удлиннение Относительное сужение	%	Растяжение
3	Твердость	НВ HRA, HRB, HRC HV HSD	Твердость по Бринеллю Твердость по Роквеллу Твердость по Виккерсу Твердость по Шору		Вдавливание
4	Вязкость	KCU KCV KCT	Ударная вязкость	Дж/см2	Удар

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 2

Двойные диаграммы состояния

1 Программа

Тема 1.6 Диаграммы состояния металлических сплавов

Понятие о сплавах: компонент, фаза, система. Виды сплавов, образующихся при кристаллизации: твёрдый раствор (виды твёрдых растворов), химическое соединение, механическая смесь. Понятие двойной диаграммы состояния. построение диаграммы состояния термическим методом. Фазовая и структурная диаграмма. Построение кристаллизационных кривых.. Определение концентрации компонентов в фазах и количественного соотношения фаз. Виды диаграмм: с образованием эвтектики из чистых компонентов; с образованием неограниченных твёрдых растворов; с образованием ограниченных твёрдых растворов и эвтектики; перитектики, с образованием химических соединений; диаграммы с полиморфными превращениями компонентов. Сложные диаграммы состояния. Связь между видом диаграммы состояния и свойствами сплавов.

2. Варианты заданий

1. Пояснения к выполнению работы

Изучить литературу [ 1, с.100-141], [2, с.69-90], [ 3, с.48-65], [4, с.111-162].

Перед выполнением работы повторите тему термический анализ, построение кривых охлаждения, так как диаграммы состояния сстроят на основании опытных данных. Критические точки, т.е. температуры, при котрых происходят превращения в сплавах, соединяют и получают критические линии. Необходимо уяснить понятия: компонент, фаза, система, сплав.

Диаграммы состояния показывают состояние сплава компонентов при любой концентрации и при любой температуре. Диаграммы строят при медленном охлаждении сплава, поэтому структуры на диаграмме соответствуют равновесному состоянию.

В сплавах, компоненты которых в твердом состоянии не растворяются друг в друге, образуется эвтектика, которая представляет собой тонкую механическую смесь двух фаз. Так как обе фазы кристаллизуются одновременно при одной и той же температуре, отдельные кристаллы не успевают вырасти до значительных размеров и кристаллы обеих фаз представляют настолько мелкую механическую смесь, что их разделить практически нельзя. Поэтому эвтектика обладает специфическими, только ей присущими свойствами, которые резко отличаются от свойств свободных компонентов, входящих в ее состав. На диаграмме образование эвтектики характеризуется горизонтальной линией. Из правила отрезков видно, что состав жидкого сплава при температуре окончательного затвердевания всегда одинаковый, значит, и состав эвтектики во всех сплавах один и тот же, количество же эвтектики в разных сплавах разное и также определяется по правилу отрезков. Запомните какие сплавы называются эвтектическими, до- и заэвтектическими

При изучении диаграмм состояния сплавов, которые неограниченно растворяются в твердом виде, в первую очередь необходимо уяснить понятие твердых растворов. Необходимо запомнить, что называется твердым раствором, какие бывают твердые растворы, и что твердые растворы – это сложные, но однородные вещества, поэтому под микроскопом твердые растворы, подобно чистому металлу, представляют собой одинаковые кристаллические зерна. Поскольку вещества обладают неограниченной растворимостью, то ни в одном сплаве не будет свободных кристаллов чистых металлов, а все сплавы данной системы будут однофазными и представлять собой твердый раствор.

В большинстве случаев металлы обладают ограниченной растворимостью в твердом состоянии, причем предел растворения уменьшается с уменьшением температуры. В таких случах эвтектика появляется только в тех сплавах, в которых концентрация растворимого компонента выше предела растворения. Разбирая эту диаграмму, особо обратите внимание на процессы, протекающие в твердом состоянии. В сплавах, у которых концентрация растворимого компонента меньше предела растворения, после окончательного затвердевания структура предсталвяет собой однородный твердный раствор. Уже в твердом состоянии, в связи с уменьшением предела растворения при понижениии температуры, из твердого раствора начинает выделяться избыточная фазак. Например, в сплавах свинц-олово, содержащих менне 19,5% олова, при озхлаждении на диаграмме ниже кривой растворимости начинает образовываться вторая фаза, а при комнатной температуре сплавы получаются двухфазными. Процессы кристаллизации из твердого состояния происходят по тем же законам, что и из жидкого, т. е. путем зарождения центров кристаллизации и последующнго их роста, поэтому для образования второй фазы охлаждение должно быть медленное

Изучая систему сплавов, образующихъ устойчивое химическое соединение (магниц-кальций, цинк-магний), необходимо помнить, что их можно рассматривать как состоящие из двух самостоятельных диаграмм, у которых вторым компонентом является химическое соединение.

4. Требования к оформлению

Перерисовать диаграмму состояния.

1. Обозначить все области в диаграмме.

2. Перечислить фазы.

3. Построить кривую охлаждения указанного сплава.

4. На кривой охлаждения обозначить структурные превращения.

5. Рядом схематично зарисовать структурные превращения в сплаве с использованием различных условных изображений отдельных фаз.

6. Ответить на вопросы.

ж

ж

α

α

Э(α+В)

ж

Э+ α Э(α+В) Э+В

α+В_||

α

α+ж

ж+В

А В

ж

α+ж

ж→Э(α+В)

Э(α+В)+ α

t

τ

Фазы в системе: α (твердый раствор В в А), жидкость (жидкий сплав компонентов А и В), компонент В

Рисунок 1 – Пример выполнения работы

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 3 Маркировка углеродистых и легированных сталей

1. . Программа

Тема 1.8 Углеродистые стали

Классификация сталей по химическому составу, назначению, качеству, степени раскисления. Маркировка углеродистых сталей.

Тема 1.10 Легирование сплавов

Легирование сталей как один из способов улучшения свойств сталей. Виды легирующих элементов. Принципы рационального легирования. Обозначение легирующих элементов в марках сталей и чугунов.

1. Варианты заданий

1. 12Х18Н10Т; 20ХГСФЛ; 10; Р9; А12; 30ХГСА; Ст1сп

2. 9ХС; 40Х2Н2МА; 50Л; Р9; Ст2сп; ШХ9; У10А;

3. 20; 17Х18Н9; ХВГ; А12; Ст2сп; У10; 40Х

4. 9Х2; 40ХН2МА; 15Х; 15; Ст0; Р6М5К5; 14Г2АФ

5. А12; 60С2ХА; 40ХЛ; Ст6пс; Р9; 09Г2С; 5ХНМ

6. 6ХВГ; 20ХНР; Р18; ШХ4; 15Х25Т; 50Г2; ШХ15

7. 35ГЛ; 08Х13; Р9М4К8; Х6ВФ; 12Х2Н4А; 75; Ст6сп

8. 60С2ХФА; 40ХЛ; Р18; 60; А12; 12Х18НЮТ; ШХ4

9. 40Х; 55; Ст4пс; 09Х15Н8Ю; 60С2; 09Г2С; 30ХН2ВФ

10. Р6М5К5; 6ХС; 60С2; 40ХН; А20; Ст0; 30ХГСН2А

11. 35ГС; 08Ю; Ст3пс; А20; 6ХВ2С; 30ГЛ; 65ГА

12. 40Х13; ХВ4; 20ХН4ФА; 55ХГР; Р9; ХВГ; Ст5сп

13. Р6М5К5; У12А; 75; 08Х17Т; 20ФЛ; 30ХГТ; 25Г2С

14. Ст0; 15Х; 3Х3М3Ф ; 09Г2С; А20; 35ГЛ; У12А

1. 20, 5ХНМ, Х12М, 08Ю, 14Г2АФ, Ст6сп, 08Х13

2. 40Х10С2М, 08Х13, Р9М4К5, 8ХФ, АС12ХН, 10Г2С1, 38ХГН

3. 40Х, Ст3пс, 10Г2, 75, ШХ15СГ, 4ХВ2С, 08Х13

4. 40Х10С2М, 10кп, Р9К5, А20, Ст1пс, 08Ю, 17ГС

5. 60С2, ШХ4, У9А, Р6М5Ф3, 12Х21Н6Т, 45Л, ХВГ

6. 35ХГСА, 15, 08ГСЮТ, Ст3сп, 15Х18Н12С4ТЮ, 5ХНМ, А11

7. Х12, А35, 15ХСНД, 70С2ХА, У11, Р9, Ст2сп

8. 7Х3, 17ГС, Р9М4К8, Ст1пс, 5Х2МНФ, 20Х, 08кп

9. Х, 18Г2АФ, А20, У7А, 12Х18Н10Т, 5ХНМ, ШХ4

10. 8ХФ, 15Х, Х12М, 40ХС, Ст6сп, 45, 38ХН3А

11. 12ХН3А, 10ЮА, А11, 06ХН28МТ, 08, 70

12. 15Х25Т, 15Х,. 15ХСНД, У12, 14Г2АФ, ШХ15, Р18

13. 9ХС, У9А, А12, 09Г2, 5ХНСВ, 15Х11МФ, 15Х18Н12С4ТЮ

14. 65, 10Г2С1, У10, 10пс, 27ХГР, 5ХНМ, 15Л

15. АС14, Р12Ф3, 08Х14НДЛ, 4ХМФС, 35, 08Ю, ШХ15

16. 14Г2, 60С2ХФА, 20ХГНР, 08кп, Ст3пс, У12А, 12Х13

Рисунок 2 – Принципиальная схема классификации стали по различным признакам

3. Пояснения к выполнению работы

Для выполнения работы необходимо изучить литературу [ 1, с.319-321], [2, с. 212, 235]; [3, с. 261, 349]; [4, с. 249-250]

Усвоить классификацию сталей по различным факторам (рисунок 2), обозначение углерода и различных легирующих элементов в маркировке стали.

4. Требования к оформлению

Каждую марку стали охарактеризовать по плану

1. Углеродистая или легированная

2. Назначение - конструкционная, инструментальная или специальная

3. У низкоуглеродистых сталей – степень раскисления (кипящая, полуспокойная или спокойная)

4 Качество: у углеродистых конструкционных сталей –сталь обыкновенного качества, качественная, у углеродистых инструментальных – высококачественная или качественная, у легированных обозначать высокое качество, если имеются указания в марке стали

1. Что означают буквы и цифры в маркировке

Пример

12Х18Н9Т – легированная, специальная, коррозионно-стойкая, 0,12%С, 18%Cr, 9% Ni, Ti

Ст 3кп – углеродистая, конструкционная, кипящая, обыкновенного качества общего назначения, 3 – порядковый номер стали (С = 0,14-0,22%)

У7А – углеродистая, инструментальная. высококачественная, 0,7%С

ХВГ – инструментальная, легированная, С 1 %, Cr, W, Mn=

10 – углеродистая, качественная, конструкционная, спокойная, С=0,1%

40 Х – легированная, конструкционная, улучшаемая, С=0,4%, Cr

Р18 – легированная быстрорежущая инструментальная сталь, С=1%,

W=18%

ВК10 – сплав твердый инструментальный спеченный, Со=10%, WC=90%

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 4

Сплавы, применяемые в промышленности

1. Программа

Тема 2.1 Конструкционные стали

Общая классификация конструкционных сталей по назначению. Конструкционные стали общего назначения. Стали для деталей с повышенной твердостью поверхности (цементуемые, нитроцементуемые). Улучшаемые стали для деталей машиностроения. Стали высокой обрабатываемости резанием. Высокопрочные легированные стали. Мартенситно-стареющие стали. Строительные низколегированные стали. Стали для холодной листовой штамповки. Рессорно-пружинные стали. Шарикоподшипниковые стали. Литейные стали.

Тема 2.2 Инструментальные стали и сплавы

Классификация инструментальных материалов. Стали для режущего инструмента: углеродистые, легированные с пониженной прокаливаемостью, с повышенной прокаливаемостью, быстрорежущие стали, твердые сплавы. Стали для измерительного инструмента Штамповые стали: для горячей и холодной штамповки. Валковые материалы.

Тема 2.3 Стали и сплавы с особыми свойствами

Коррозионно-стойкие стали для общего и химического машиностроения: условие коррозионной стойкости, хромистые нержавеющие стали, хромоникелевые нержавеющие стали. Кислотостойкие стали и сплавы. Жаростойкие сплавы. Классификация жаропрочных материалов. Криогенные и хладостойкие стали и сплавы. Износостойкие стали и сплавы. Материалы с особыми физическими свойствами: магнитные стали и сплавы (магнитотвёрдые, магнитомягкие, немагнитные, электротехнические).

Тема 2.4 Цветные металлы и сплавы

Медь, её свойства, применяемые в технике, сплавы на её основе: латуни бронзы. Бронзы: алюминиевая, кремнистые, бериллиевая, марганцовистые, свинцовистые.

Алюминий, его свойства, применение в технике. Сплавы на основе алюминия: деформируемые, алюминиевые сплавы, упрочняемые старением и деформацией и упрочняемые только деформацией. Литые алюминиевые сплавы. Сплавы на основе магния и титана, применение в промышленности. Антифрикционные сплавы (бронзы, чугуны, баббиты). Припои мягкие и твёрдые. Тугоплавкие металлы и сплавы на их основе.

1. Пояснения к выполнению работы

Изучить литературу [ 1, с.318-532], [2, с.205-298], [ 3, с.144-156, 252-422], [4, с. 244-410], [6], [7], [8], [9]. Необходимо уяснить принципы маркировки и классификацию сталей, чугунов, сплавов на основе Аl, Cu, Ti, Mg, W, Sn, Ni.

4. Требования к оформлению

Работу выполнить в виде таблицы, где должна быть представлена следующая информация о сплаве:

1. Полная характеристика

   1. сталь конструкционная, инструментальная, специальная, чугун или сплав на основе цветного металла

   2. для сталей – полная характеристика (смотри домашнюю работу 3)

   3. для сплавов на основе цветных металлов – деформируемый или литейный сплав

2. Что означают буквы и цифры в маркировке

3. Полный химический состав сплава

4. Примерное назначение

Таблица 5 - Пример выполнения работы

Сплав	Характеристика	Расшифровка маркировки	Химический состав	Примерное назначение
9ХС	Сталь инструментальная легированная	- 0,9%С, Х - Сr%, С – Si	C=0.95-1.10 Si=1.2-1.6 Mn=0.3-0.6	Крупный режущий инструмент
Б83С	Оловянный баббит (антифрикционный сплав )	Б – Баббит 83 – среднее содержание Sn С – содержит Pb	Sb = 9-11% Cu=5-6% Pb=1-1.5% Примеси – не более 0,265% Остальное Sn	Подшипники турбин, мотылевые и рамовые подшипники малооборотных дизелей, подшипники гребных валов
ПОС-90	Мягкий припой на металлической основе	П- припой ОС - оловянно- свинцовый 90 – 90% Sn	Sn=89-90% Sb Остальное Pb	Для пайки (получения монолитого паяного соединения)
35ГС	Сталь низколегированная конструкционная строительная	35 – 0,35%С Г – Mn C – Si	C=0.30-0.37% Si=0.60-0.90% Mn=0.8-1.2% Cr, Ni, Cu – не более 0,3 % каждого S P	Для сварных конструкций, для армирования железобетонных конструкций

Экзаменационные вопросы по дисциплине

РАЗДЕЛ 1 СТРУКТУРА И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

Тема 1.1 Атомно-кристаллическое строение металлов

1. Опишите отличие кристаллического тела от аморфного, опишите виды кристаллических решеток.

2. Опишите полиморфные (аллотропические) превращения, укажите их роль, приведите график полиморфного превращения железа.

3. Опишите дефекты атомно-кристаллического строения металлов, укажите роль дефектов при пластической деформации.

Тема 1.2 Формирование структуры литых металлов

1. Опишите механизм кристаллизации в малых объемах металла: понятие переохлаждения, влияние скорости охлаждения на величину зерна.

2. Опишите механизм кристаллизации в больших объемах металла (дендритная кристаллизация), опишите строение стального слитка.

Тема 1.3 Формирование структуры деформированных металлов

1. Опишите виды и механизмы деформации, опишите деформацию поли- и монокристаллов, понятие текстуры и наклепа.

2. Опишите влияние нагрева на структуру и свойства холоднокатаного металла (этапы возврата и рекристаллизации), опишите влияние факторов на размер зерна после рекристаллизации.

Тема 1.4 Свойства материалов

1. Опишите проведение испытаний для определения твердости различными методами, дайте понятие твердости.

2. Опишите проведения испытания на растяжение для определения прочностных и пластических характеристик металлов, приведите диаграмму растяжения и необходимые формулы, обозначения, единицы измерения.

3. Опишите методику проведения испытания для определения ударной вязкости металлов, приведите определение ударной вязкости, обозначение, формулы, единицы измерения. Опишите влияние факторов на вязкость, понятие порога хладноломкости.

4. Опишите проведение испытаний для определения выносливости металлов, охарактеризуйте усталостный излом.

5. Опишите технологические испытания (пробы).

Тема 1.5 Методы исследования металлов

1. Дайте характеристику проведения макроанализа: сущность, задачи, приготовление объекта исследования, методики проведения исследования.

2. Дайте характеристику проведения микроанализа: сущность, задачи, приготовление объекта исследования, методики проведения исследования.

Тема 1.6 Диаграммы состояния двойных систем

1. Основы теории сплавов: понятие «фаза», «компонент», «сплав». Опишите виды сплавов, образующихся при кристаллизации, приведите примеры из системы «железо-углерод».

2. Опишите термический метод построения диаграмм состояния, постройте и разберите диаграмму.

3. Двойные диаграммы состояния: 1 рода с образованием эвтектики из чистых компонентов, 2 рода с неограниченной растворимостью в твердом виде, 3 а рода с образованием эвтектики из твердых растворов, 3 б рода с образованием перитектики, 4 рода с образованием химических соединений, 5 рода с образованием эвтектоида. Разобрать диаграмму состояния, построить кристаллизационную кривую сплава, зарисовать схему изменения структуры.

Тема 1.7Диаграмма состояния «железо-цементит»

1. Дайте общую характеристику диаграммы состояния «железо-цементит»: охарактеризуйте фазы и структурные составляющие, приведите характеристику линий, точек, превращений в системе.

2. Опишите, как протекает кристаллизация сталей и белых чугунов по диаграмме «железо-цементит», охарактеризуйте виды и структуры сталей и белых чугунов в равновесном состоянии.

Тема 1.8 Углеродистые стали

1. Приведите общую классификацию стали по различным факторам.

2. Опишите влияние углерода и постоянных примесей (марганца, кремния, серы и фосфора, газов) на свойства сталей.

Тема 1.9 Чугуны

1. Дайте общую характеристику чугунов, отличие серого чугуна от белого, отличие чугуна от стали.

2. Опишите влияние формы графита и структуры матрицы на свойства серых чугунов, приведите примеры маркировки.

Тема 1.10 Легированные стали и чугуны

1. Опишите влияние легирования на сталь: влияние на критические точки, на механические свойства стали. Виды легирующих элементов и примеры маркировки сталей и чугунов.

2. Опишите классы легированных сталей по структуре, приведите примеры.

3. Опишите влияние основных легирующих элементов на свойства стали (хрома, никеля, марганца, вольфрама, ванадия, молибдена, кремния).

РАЗДЕЛ 2 МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Тема 2.1 Конструкционные стали

1. Охарактеризуйте конструкционные рядовые (обыкновенного качества), качественные углеродистые, цементуемые стали: условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

2. Охарактеризуйте конструкционные улучшаемые, рессорно-пружинные и шарикоподшипниковые стали: условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

3. Охарактеризуйте конструкционные автоматные, низколегированные строительные стали, стали для холодной листовой штамповки: условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

Тема 2.2 Инструментальные стали и сплавы

1. Охарактеризуйте инструментальные стали и сплавы для режущего инструмента (углеродистые пониженной прокаливаемости, легированные, быстрорежущие, твердые сплавы ): условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

2. Охарактеризуйте инструментальные стали и сплавы для штампового инструмента (горячей и холодной штамповки ): условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

Тема 2.3 Специальные стали и сплавы

1. Охарактеризуйте специальные стали и сплавы (коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные): условия работы, требования, предъявляемые к ним, особенности химического состава, приведите примеры маркировки

2. Охарактеризуйте специальные стали и сплавы (хладостойкие и криогенные, износостойкие, с особыми электромагнитными свойствами): условия работы, требования, особенности химического состава, приведите примеры маркировки.

Тема 2.4 Сплавы на основе цветных металлов

1. Охарактеризуйте литейные и деформируемые сплавы на основе меди - латуни и бронзы: виды, марки, свойства, применение.

2. Приведите классификацию алюминиевых сплавов. Охарактеризуйте сплавы на основе алюминия: особенности хим. состава, структуры, свойства, применение, примеры маркировки

3. Охарактеризуйте сплавы на основе магния, титана, антифрикционные сплавы: особенности хим. состава, структуры, свойства, применение, примеры маркировки

Тема 2.5 Новые конструкционные материалы и неметаллические материалы

1. Опишите новые конструкционные материалы – порошки и композиты – особенности структуры, получения, применения

2. Приведите общую классификацию неметаллических материалов и кратко охарактеризуйте каждую группу.

Тема 2.6 Коррозия металлов и методы защиты от коррозии

1. Приведите классификацию коррозии по механизму протекания и опишите виды коррозионных разрушений.

2. Охарактеризуйте способы защиты металлов и сплавов от химической и электрохимической коррозии.

Таблица 6 – Варианты заданий к работе 4

1	75	18хгт	12Х18Н9Т	ВЧ50	ЮНДЧ	АК12 (АЛ2)	МА18	ВТ20
2	45	40ХС	08Х18Н10	КЧ30-6	52К11Ф	Л68	БрОЦС4-4-4	ВТ1-0
3	А12	45ХН	12Х21Н5Т	ЧЮХШ	39Н	ЛО90-1	МА2-1	Б83
4	15ГС	40ХФА	08Х22Н6Т	АЧВ-1	АВ	ЛЦ16К4	БрОФ8-0,3	ВК3
5	10ГС1	25ХГМ	07Х16Н6	ЧВГ30	79НМ	ЛЦ16К4	МА19	ТТ7К12
6	30Х	38ХГНР	12Х13	ЧН11Г7Ш	АД00	ЛМш68-0,05	МЛ6	ВК8
7	15	20ХГНР	12Х17	ЧВГ40	АМг4	ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5	БрО8Ц4	БН
8	25	14Х2Н3МА	15Х28	СЧ20	35КХ4Ф	ЛЦ14К3С3	МЛ3	ВТ22
9	45	38Х2Н3М	2221	ЧВГ45	АК8	Л70	БрО10Ц2	ТТ20К9
10	9ХС	30ХН3МФА	15Х25Т	АВЧ-2	АД31	Л60	МА20	ВК10
11	10	12Х2НВФА	12Х21Н5Т	АСЧ-4	34НКМ	АК8М3	БрО3Ц12С5	Б16
12	15кп	20ХН4ФА	110Г13Л	ЧХ22С	42Н	АО9-2	МА8	Т5К10
13	Р6М5К5	15ХМ	0Н6	КЧ65-3	52К10Ф	АМК	БрОФ7-0,2	ВК6
14	20пс	55С2	0Н9	ВЧ100	А995	АО20-1	МЛ11	ВТ9
15	08кп	70С2ХА	08Х20Н14С2	ВЧ80	Х15Ю5	АК7 (АЛ7)	БрА5	М3
16	А35	ШХ15	40Х9С2	ЧХ2	52Н	АМ5 (АЛ19)	БрАЖ9-2	ОТ4
17	09Г2С	70С2ХА	40Х10С2М	СЧ35	Х20Н80	ЛЦ40С	МЛ19	Б88
18	14ХСНД	60С2	12К	АЧК-2	ЮНДКТ8	ЛА77-2	МЛ6	М00
19	18Г2С	60С2ХФА	12ХМ	СЧ15	Д12	ЛС63-3	БрО4Ц4С17	ВТ14
20	30Г	65С2ВА	20Х3ВМФ	СЧ25	40КХНМ	ЛН65-5	МА5	ТТ8К6
21	30Х	А40Г	13Х11Н2В2МФ	КЧ70-2	АМц	АМС	БрОЦ4-3	ОТ4
22	40Г	ШХ4	10Х11Н23Т3МР	АСЧ-1	А99	АМг10 (АЛ27)	БрБ2	М4
23	20ГС	15ХСНД	37Х12Н8Г8МБТФ	ЧВГ30	АК4	Л63	БрОЦС4-4-2,5	БС6
24	10Г2	15Г2СФ	ХН70ВМТЮ	СЧ35	47НД	АН-2,5	БрКН1-3	ВК4
25	60	Р18	ХН77ТЮР	АЧС-5	97НЛ	АО6-1	БрО10Ф1	ОТ4-0
26	85	09Г2	ХН60ВМТКЮ	АЧВ-2	А999	ЛК80-3	БрХ1	М3
27	У12А	Ст2пс	ЮНД4	АСЧ-4	АВ	АК9Ц6	БрАМц9-2	Б16
28	50	30ХГСА	ЮНДК18	ЧХ2	АД31	ЛЦ40Мц1,5	БрКд1	ВТ1-1
29	20кп	18Х2Н4МА	3112	КЧ55-4	ЮНДК	ЛАН59-3-2	БрАЖ9-4	БКА
30	Ст6пс	18ХГТ	2212	ЧН19Х3Ш	Д16	ЛЦ40Мц3Ж	БрО10С10	Т15К6

Литература

1. Сапунов, С.В. Материаловедение [Электронный ресурс] : учеб. пособие — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2015. — 208 с.

2. Турилина, В.Ю. Материаловедение. Механические свойства металлов. Термическая обработка металлов. Специальные стали и сплавы [Электронный ресурс] : учеб. пособие — Электрон. дан. — Москва : МИСИС, 2013. — 154 с.

3. Дегтярев, М.Г. Практикум по материаловедению и технологии конструкционных материалов: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Агроинженерия» [Электронный ресурс] : учеб. пособие / М.Г. Дегтярев, К.В. Кулаков, Н.С. Чернышов. — Электрон. дан. — Орел : ОрелГАУ, 2013. — 196 с.

4. Симонов, В.Н. Теория термической и химико-термической обработки: метод. указания к лабораторным работам по курсу «Технология обработки и модификации материалов» [Электронный ресурс] : учеб.-метод. пособие / В.Н. Симонов. — Электрон. дан. — Москва : МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. — 35 с.

5. Основы металлургического производства: учеб. /Под общ.ред.В.М.Колокольцева. - Санкт-Петербург : Лань, 2017. — 616 с.

Приложение А – Условные обозначения и примеры расшифровки металлических материалов

Материал	Обозначение марок	Что обозначают		Примеры расшифровки марок
		цифры	буквы
1. Сталь углероди- стая обыкновенного качества (ГОСТ 380-94)	Ст0; Ст1кп; Ст3Гпс; Стбсп; Ст4пс;	Цифры от 0 до 6 (по- сле Ст) - условный порядковый номер марки в зависимости от химического состава. Увеличение номера указывает на повышение содержания угле- рода	Ст - сталь; кп - кипящая; пс- полуспокойная; сп - спокойная; Г- повышенное содер- жание марганца в стали	СтбГпс - сталь углеро- дистая обыкновенного ка чества; 5 - условный но- мер марки; Г – указывает на повышенное содержание марганца в стали; пс--степень раскисления стали - полуспокойная
2. Прокат сорто- вой, калиброванный, со специальной от- делкой поверхности из углеродистой ка- чественной конст- рукционной стали (ГОСТ 1050-88)	08кп 15пс 20, 45, 60	Средняя массовая доля углерода в сотых долях процента	кп -- кипящая, пс -- полуспокойная; спокойная сталь-- без индекса, Р-- сталь содержит бор	Сталь марки 45 - угле- родистая качественная конструкционная сталь со средней массовой долей углерода 0,45%, спокойная
3. Прокат из рессорно-пружинной углеродистой стали (ГОСТ 14959-79)	65, 70, 75, 80, 85, 80А	Средняя массовая доля углерода в сотых долях процента	А - высококачест- венная	Сталь марки 85 - рес- сорно-пружинная качест- венная сталь со средней массовой долей углерода 0,85%
4. Прокат из стали повышенной прочности (ГОСТ 19281-89)	09Г2, 16ГС, 10ХСНД, 16Г2АФД	Первые две цифры-- средняя массовая доля углерода в сотых долях процента; цифры.после букв -- примерная массовая доля легирующего элемента в целых единицах; отсутствие цифры после буквы означает, что в стали содержится до 1,5% данного егирующего элемента либо он со- держится в небольших количествах (такие элементы, как медь, ниобий. азот)	Легирующие элементы: Г -- марганец; Д -- медь; С -- кремний; Х--хром; Н -- никель; Ф-- ванадий; Б--ниобий' А -- азот	Сталь марки 18Г2АФ— сталь повышенной прочно- сти легированная со сред- ней массовой долей углеро- да 0,18%, марганца 2%, содержащая азот и ванадий
5. Прокат из рес- сорно-пружинной легированной стали (ГОСТ 14959-79)	65Г, 55С2, 50ХФА, 65С2ВА, 70С2ХА	То же	Обозначение легирующих элементов такое же, как и по ГОСТ 4543-71. Буква А в конце марки означает,что сталь высококачествен Ная	Сталь марки 60С2Н2А-- рессорно-пружинная легированная высококачественная сталь со средней массо- вой долей углерода 0,60%, кремния 2%, никеля 2%
6. Прокат из кон струкционной стали высокой обрабатываемости резанием (ГОСТ 1414-75)	А12, АС40, А40Е, АС35Г2, ACЗOXM, АС40ХГНМ	Цифры после букв А или АС -- средняя массовая доля углерода в сотых долях процента Цифры после букв, обозначающих легирующие элементы,показывают примерную массовую долю данного элемента в целых единицах; отсутствие цифры после буквы означает, что в марке содержится до 1,5% данного леги- рующего элемента	А -- автоматная сернистая; АС -- ав томатная свинецсо- держащая; Е -- на- личие селена в ста ли; Г -- марганец; Х-- хром;Н -- ни- кель, М --молибден	Сталь марки АС19ХГН-- автоматная свинецсодержащая легированная сталь со средней массовой долей углерода 0,19%, хрома до 1,5%, марганца до 1,5% и никеля до 1,5%
7. Прокат из легированной конструк- ционной стали (ГОСТ 4543-71)	20Х, 38ХГМ, 40ХФА, 20ХНЗА, ЗОХГС-Ш, 45Г2	Первые две цифры-- средняя массовая доля углерода в сотых долях процента; цифры после букв -- примерная массовая доля легирующего элемента в целых единицах; тсутствие цифры после буквы означает, что в стали содержится до 1,5% данного легирующего элемента либо он содержится в небольших количествах (такие элементы,как бор, титан)	Легирующие эле- менты:Х -- хром; Н -- никель; В-- вольфрам; М -- мо- либден; Ф -- вана- дий; С -- кремний; Г -- марганец; Ю-- алюминий; Т -- ти- тан; Р -- бор. Буквы в конце марки: А—высококачествен-ная; Ш- особовысокока- чественная	Сталь марки 12Х2Н4А-- легированная конструкци- онная высококачественная сталь со среднеи массовой долей углерода 0,12%, хрома 2%, никеля 4%
8. Сталь подшипниковая (ГОСТ 801-78)	ШХ15, ШХ15СГ, ШХ4, ШХ20СГ, ШХ15-В, ШХ15-Ш	Средняя массовая доля хрома в десятых долях процента	Ш -- подшипнико- вая; Х -- хром; С-- кремний; Г -- марга- нец. Буквы Ш и В в конце марки указывают метод получения стали -- соответственно электрошлаковый и вакуумно-дуговой переплавы	Сталь марки ШХ15СГ-- подшипниковая сталь со средней массовой долей хрома 1,5%, кремния до 1,5%, марганца до 1,5%
9. Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали (ГОСТ 1435-90)	У7, У8Г, У8ГА, У13А	Средняя массовая доля углерода в деся тых долях процента	У -- углеродистая; А -- высококачест- венная; Г -- повы- шенная массовая доля марганца	Сталь марки У8ГА-- углеродистая инструмен- тальная ысококачествен- ная сталь с повышенной массовой долей марганца и со средней массовой долей углерода 0,8%
10 Прутки и полосы из инструментальной легированной стали (ГОСТ 5950-73)	Х, Х12, 5Х2МНФ, 6ХС, ХВГ	Первые цифры-средняя массовая доля углерода в десятых долях процента (при отсутствии цифры впереди марки -- массовая доля углерода близка к 1 % или больше 1%) Цифры после букв -- массовая доля легирующих элементов в целых единицах. Отсутствие цифры указывает, что содержание данного легирующего элемента равно примерно 1%. Иногда содержание легирующих элементов не указывается, если оно не превышает 1,8%	Легирующие элементы: Г -- марганец; С -- кремний; Х -- хром; В -- вольфрам; Ф--ванадий, Н -- никель, М -- молибден	Сталь марки ЗХЗМЗФ-- легированная инструмен- тальная сталь со средней массовой долей углерода 0,3%, хрома 3%, молибдена 3%, ванадия 1% (примерно)
11. Прутки и полосы из быстрорежущей стали (ГОСТ 19265-73)	Р6М5, Р18КЗФ2, Р6М5К5, Р2АМ9К5, Р6М5-Ш, Р7М2Ф6-МП	Р -- массовая доля вольфрама в процентах; цифры после других букв – массовая доля других легирую- щих элементов в процентах. В обозначении марок быстрорежущей стали не указывают массовую долю: хрома (содержится 3-4%);молибдена -- до 1% включительно; ванадия -- в сталях марок Р18, Р6М5, Р9К5,Р6М5К5, Р9М4К8 и P2AM9K5; азота – в сталях марок 11РЗАМЗФ2, P2AM9К5	Р -- быстрорежущая сталь; К -- кобальт; М -- молибден; Ф -- ванадий; А -- азот; Ш -- полученная электро- шлаковым переплавом; МП – материал порошковый	Сталь марки Р9М4К8-- быстрорежущая сталь с массовой долей вольфрама 9%, молибдена 4%, кобальта 8%
12. Сплавы твердые спеченные (ГОСТ 3882-74): а) сплавы вольфра- мовой группы	ВК6, ВК6-М, ВК6-ОМ, ВК6-В, ВК8-ВК, BK10-КС	Цифры после буквы К -- массовая доля кобальта, % . Остальное -- карбид вольфрама	Буква В обозначает группу сплава-- вольфрамовую. Буквы в конце марок обозначают: М--сплавы, изготовленные из мелких порошков карбида вольфрама; ОМ-- сплавы, изготовленные из особо мелких порошков карбида вольфрама; В-- сплавы, изготовленные из крупнозернистого карбида вольфрама; BE -- сплавы, изготовленные из особо крупного карбида вольфрама; КС -- сплавы, изготовленные из карбида вольфрама, полученного при высоких температурах, отличающегося крупной зернистостью, но подвергнутого размолу до средней зернистости; Х -- содержит карбид хрома	Сплав марки ВКЗ-М -- спеченный твердый сплав вольфрамовой группы с массовой долей кобальта 3%. Остальное -- (97% ) массовая доля карбида вольфрама. М -- мелкозернистая структура сплава в изделиях
б) сплавы титано- вольфрамовой группы	Т30К4, Т15К6, Т3К10	Цифры после буквы Т указывают массовую долю карбида титана,%; цифры после К--массовую долю кобальта, %; остальное -- карбид вольфрама	Т -- титановольфрамовая группа; К -- кобальт	Сплав марки Т15К6-- спеченный твердый сплав титано-вольфрамовой группы с массовой долей карбида титана 15%, кобальта-- 6%; остальное (79%)-- карбид вольфрама
в) сплавы титано- тантало-вольфрамо- вой группы	ТТ7К12, ТТ10К8Б, ТТ20К9	Цифры, стоящие по- сле букв ТТ, указывают суммарную массо- вую долю карбидов титана и тантала, %; цифры после буквы К-- массовую долю кобальта, % . Остальное до 100% -- массовая доля карбида вольф- рама	ТТ -- титано-тан- тало-вольфрамовая группа; К -- кобальт Буква Б -- инди- видуальное обозна- чение марки ТТ10К8Б	Сплав марки ТТ7К12-- спеченный твердый сплав титано-танталовольфрамо- вой группы с суммарной массовой долей карбидов титана и тантала 7%, мас совой долей кобальта-- 12%. Остальное (81%)-- карбид вольфрама
13. Стали высоко- легированные коррозионно- стойкие, жаростойкие и жаропрочные (ГОСТ 5632- 72)	40Х9С2, 18Х12ВМБФР 07Х16Н6, 12Х21Н5Т, 20Х13Н4Г9-ВД	Цифры перед бук- венным обозначением указывают среднюю или максимальную (при отсутствии нижнего предела) массовую долю углерода в сотых долях процента Цифры, стоящие после букв, указывают среднюю массовую долю легирующего элемента в целых единицах, кроме элементов, присутствующих в малых количествах (азот, бор, селен)	А -- азот (ставить в конце обозначения марки стали недо- пустимо); Б -- ниобий; Е--селен, обозначение других легирующих элементов такое же,как и для стали легированной конструкционной (ГОСТ 4543-71); ВД -- метод получения стали (вакуумно-дуговой переплав), более подробно см. примечание 1	Сплав марки 12Х18Н10Е -- высоколегированная коррозионностойкая сталь с массовой долей углерода не более 0,12%, средней массовой долей хрома 18% и никеля 10%. Буква Е указывает на наличие в стали селена
14 Сплавы корро- зионностойкие, жаростойкие и жаропрочные (ГОСТ 5632- 72)	ХН35ВТ, 06ХН28МДТ, Н70МФВ, ХН78Т, ХН62МВКЮ, ХН77ТЮРУ	Цифры после буквы Н указывают среднюю массовую долю никеля в процентах (в сплавах на никелевой основе не менее 55%, в сплавах на железоникелевой основе не болем 45%); цифры впереди некоторых марок сплавов на железоникелевой основе -- максимальную массовую долю углерода в сотых долях процента. Содержание других легирующих элементов цифрами не указывается	То же, а также Д-- медь; К -- кобальт; Ц -- цирконий; Ч – редкозе-мельные металлы (РЗМ); У -- указывает на отличие по химическому составу по массовой доле углерода, титана и алюминия для сплава ХН77ТЮР и углерода, кремния, железа для сплава ХН65МВ	Сплав марки ХН38ВТ-- коррозионностойкий на железоникелевой основе, содержащий в среднем 38% никеля, легированный также хромом, вольфрамом и титаном
15. Сплавы прецизионные (ГОСТ 10994-74): магнито-мягкие; магнито-твердые; с заданным температурным коэффициентом линейного расширения, с заданными упругими свойствами	34НКМ, 52Н, 52К11Ф, 25КФ14Н, 29НК, 38НКД-ВИ, 44НХТЮ, 97НЛ, 42НХТЮА, 58Н-ЭЛ	Цифры впереди бук- вы означают среднюю массовую долю эле- мента (в процентах), входящего в основу сплава (кроме железа, которое при марки- ровке не обозначается)	Буква А в конце марки означает, что сплав изготавливают с суженными преде- лами химического состава. Легирующие элементы' Л -- бе- риллий; Д -- медь; Х -- хром; Н -- ни- кель; К -- кобальт; М -- молибден, Ю--алюминий; Ф -- ва- надий и др. Буквы после обозначения марки(через дефис) указывают на специальный способ выплавки сплава: ВИ--вакуумно-индукционный; ЭЛ -- электронно-лучевой; Ш-- электрошлаковый, П -- плазменный; ВД-- вакуумно-дуговой	Сплав марки 79НЗМ-- прецизионный магнито- мягкий со средней массо- вой долей никеля 79'lu, молибдена 3% Сплав мар ки 35НКТ -- прецизион- ный сплав с заданным тем пературным коэффициентом линейного расширения со средней массовой долей никеля 35%, содержащий кобальт и титан
16. Сплавы призионные с заданным электричес ким сопротивлением (ГОСТ 10994-74)	X15Ю5, Х20Н80, Х20Н80-ВИ Н50К10, Х15Н60	Цифры после букв означают среднюю массовую долю леги рующего элемента в целых единицах. Массовая доля железа,входящего в сплав, не указывается	Те же, что и в пре- дыдущих прецизион- ных сплавах	Сплав марки Х25Н20-- прецизионный с заданным электрическим сопротивлением со средней массовой долей хрома 25% и никеля-- 20%
17 Чугун с пластинчатым графитом для отливок (ГОСТ 1412-85)	СЧ10, СЧ20, СЧ35	Цифры после букв означают минималь- ную величину временного сопротивления при растяжении, МПа 10 -1	С -- серый; Ч-- чугун	СЧ30 -- отливка из серо- го чугуна с минимальной величиной временного сопротивления при растяжении 300 МПа
18. Чугун с шаровидным графитом для отливок (ГОСТ 7293-85)	ВЧ35, ВЧ50, ВЧ80	Цифры после ВЧ-- минимальное значение временного сопротивления при растяжении, МПа 10 -1	В-- высокопрочный; Ч --чугун	ВЧ100 -- отливка из вы- сокопрочного чугуна с минимальным значением временного сопротивления при растяжении 1000 МПа
19. Отливки из ковкого чугуна (ГОСТ 1215-79)	КЧ30-6, КЧ50-5, КЧ80-1,5	Первое двузначное число обозначает ми нимальное значение временного сопротив ления при растяже- нии, МПа 10 -1, второе число -- относительное удлинение, %	К -- ковкий; Ч--чугун	КЧ70-2 -- отливка из ковкого чугуна с мини- мальным значением вре- менного сопротивления при растяжении 700 МПа и относительным удлинением 2%
20. Чугун с верми- кулярным графитом для отливок (ГОСТ 28394-89)	ЧВГ30, ЧВГ35, ЧВГ40, ЧВГ45	Цифры после букв означают минимальное значение временного сопротивления при растяжении, МПа 10-1	Ч -- чугун; ВГ -- с вермикулярным графитом	ЧВГ30 -- отливка из чу- гуна с вермикулярным графитом с минимальным значением временного сопротивления при растяжении 300 МПа
21. Чугун антифрикционный для отливок (ГОСТ 1585-85)	АЧС-1, АЧС-5, АЧВ-2, АЧК-1	Цифра после букв-- порядковый номер марки	АЧ -- антифрик- ционный чугун; С-- серый с пластинча- тым графитом; В-- высокопрочный с шаровидным графи том; К -- ковкий с компактным графитом	АЧС-3 -- антифрикцион- ный чугун серый с пла- стинчатым графитом, 3-- порядковый номер марки
22. Алюминий первичный (ГОСТ11069 -74)	А995, А95, А8, А6, A0, А8П, А5Е, А95Р	Цифры после А--массовая доля алюминия (не менее), %	А -- алюминий. Буквы в конце марки обозначают: Р -- oграничена массовая доля магния или натрия; П -- лимитированное отношение примесей железо/кремний; Е -- для электротехничесой промышленности	А85 -- алюминий пер- вичный с массовой долей алюминия 99,85% (не ме- нее)
23. Алюминии и сплавы алюминиевые деформируемые (ГОСТ 4784-74)	Д16, АД1Ш, АК6, АВ, АМц, В95П, АМг2 (буквенно- цифровая маркиров ка) Цифровая маркировка приведена в примечании 2	Цифры после букв В, Д и К -- условный номер сплава; цифра после Mг -- средняя массовая доля магния в сплаве	Буква Д в начале марки обозначает сплавы типа дура- люминов; АК-- алюминиевый ковочный сплав, АВ--авиационный алюминий (авиаль), В--высокопрочный; АМц сплав алюминий-марганец; АМг -- сплав алю- миний-магний. Буква П в конце марки обозначает, что сплав предназначен для изготовления проволоки для холодной высадки. Состояние полуфабрикатов обозначается буквенно-цифревой маркировкой, следующей за условным номером марки М -- мягкий (отожженный), Т-- закаленный	Сплав марки Д18 -- ду- ралюмин с условным номером 18 Сплав марки АК8-- алюминиевыи ковочный с условным номером -- 8 Сплав марки АМг4 -- алюминиево-магниевый со средней массовой долей магния – 4 %
24. Сплавы алюминиевые литейные (ГОСТ 1583-93)	АК12, АК5Моч, АК5М7, AMr10, АК12ММгН, АК21М2,5Н2,5 АЦ4Мг	Цифры после букв обозначают среднюю массовую долю соот ветствующего элемента (% )	А -- алюминиевый литейный, К--кремний; М -- медь,Н -- никель; Ц--цинк; Су -- сурьма; Mr -- магний; Кд-- кадмий; Мц -- мар- ганец; индекс ч--чистый; пч -- повы- шенной чистоты; оч-- особой чистоты; с-- селективный	Сплав марки АК9Ц6-- алюминиевый литейный со средней массовой долей кремния -- 9%, цинка—6%
25 Сплавы алюминиевые антифрикци- онные (ГОСТ 14113- 78)	АО9-2, АО3-7, AO20-1, АМК	Первая цифра--средняя массовая доля олова в %, вторая--средняя массовая доля меди	АО -- алюминиево- оловянный анти- фрикцнонный сплав; АМК -- алюминиево- медно-кремнистый антифрикционный сплав	Сплав марки АО9-1-- алюминиево-оловянный антифрикционный со среднеи массовой долей олова 9% и меди 1%
26. Медь ГОСТ 859-78	М0к, М0б, М3р, М3, М1Е	Цифры от 00 до 3 – условный порядковый номер. Чем больше цифра, тем больше в меди примеси	М – медь, к – катодная, р – раскисленная, б – бескислородная, Е – для электрической промышленности	Медь марки М00б – медь бескислородная с порядковым номером 00
27. Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением (ГОСТ 15527 -70)	Л96, ЛА77-2, ЛАЖ60-1-1, ЛМц58-2	Первые две цифры – средняя массовая доля меди в %, последующие – средняя массовая доля других элементов в %, в том же порядке, как и буквы. Остальное до 100% -- массовая доля цинка	Л – латунь. Элементы сплава: М – алюминий, Ж – железо, Мц – марганец, Н – никель, О – олово, С – свинец, К – кремний Мш – мышьяк	Сплав марки ЛМцА57-3-1 – латунь марганцево-алюминиевая со средней массовой долей меди 57%, марганца – 3%, алюминия – 1%, остальное (39%) – средняя массовая доля цинка
28. Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные (ГОСТ 17711-93)	ЛЦ40С, ЛЦ40Мц3Ж ЛЦ14К3С3, ЛЦ30А3	Цифры после Ц – средняя массовая доля цинка в %, последующие – средняя массовая доля других элементов в %, в том же порядке, как и буквы. Остальное до 100% -- средняя массовая доля меди	Л – латунь. Элементы сплава: Ц – цинк, С – свинец, Мц – марганец, Н – никель, О – олово, С – свинец, К – кремний, Мш – мышьяк	Сплав марки ЛЦ16К4 – латунь кремнистая со средней массовой долей цинка 16%, кремния 4%, остальное (80%) – средняя массовая доля меди
29 Бронзы оло- вянные, обрабаты- ваемые давлением (ГОСТ 5017-74). Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением (ГОСТ 18175-78). Бронзы безоловянные литейные (ГОСТ 493-79). Бронзы оловянные литейные (ГОСТ 613-79)	БрОФ7-0,2, БрОЦС4-4-4, БрАЖН10-4.4, БрБ2, БрКд1, БрА11Ж6Н6, БрА9ЖЗЛ, БрО3Ц12С5 БрО10Ф1	Средняя массовая доля элементов сплава в %, в том же поряд- ке, как и буквы; остальное -- средняя массовая доля меди	Бр -- бронза. Элементы сплава: О--олово; Ц -- цинк; С--свинец; Ф -- фосфор; Н -- никель; А--алюминий; Б -- бериллий; Т -- титан; Ж -- железо; Мц--марганец; Mr -- магний; К -- кремний; Кд -- кадмий; Х--хром; Ср -- серебро; Су -- сурьма. Буква Л в конце марки означает, что бронза литейная (для отдельных сплавов)	Сплав марки БрАЖ10-4-4-- бронза безоловянная с массовой долей алюминия 10%, железа 4%, никеля 4%; остальное (82%)-- средняя массовая доля меди
30. Сплавы маг- ниевые деформируе- мые (ГОСТ 14957-76)	МА1, МА2, МА21, MA5(2351)	Условный (порядковый) номер сплава. Параллельно действует цифровая маркировка как и для алюминиевых сплавов	МА -- магниевый деформируемый сплав	Сплав марки МА5-- магниевый деформируемый с порядковым номером 5
31. Сплавы маг- ниевые литейные (ГОСТ 2856-79)	МЛ5пч, МЛ5он, МЛ10	Условный (порядковый) номер сплава	М -- магниевый; Л-- литейный. Индексы: пч -- повышенной чистоты, он--общего назначения	Сплав марки МЛ19-- магниевый литейный с порядковым номером 19
32. Баббиты оло- вянные и свинцовые (ГОСТ 1320-74)	Б88, Б16, БН, БС6	Средняя массовая доля олова %	Б -- баббит. Элементы: Н -- никель; С -- свинец	Сплав марки Б83 -- оло- ванный баббит, средняя массовая доля олова со- ставляет 83%
33. Титан и тита новые сплавы, обрабатываемые давлением (ГОСТ 19807-91)	ВТ5, ОТ4, ВТ22, ПТ-ЗВ, АТЗ	Условный номер сплава	В -- высокопроч- ный; Т -- титановый; О, П, А -- условное обозначение сплавов, например, О -- условное обозначение сплавов на основе системы Тi-Al-Mn (серия ОТ)	Сплав марки ОТ4 -- ти- тановый сплав, обрабатываемый давлением, на основе системы Тi-Al-Mn c условным номером 4

Примечания.

1 Стали и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные, полученные специальными методами, дополнительно обозначают через тире в конце наименования марки буквами ВД -- вакуумно-дуговой переплав, Ш -- электрошлаковый переплав, ВИ -- вакуумно-индукционная выплавка, ГР -- газокислородное рафинирование, ВО -- вакуумно-кислородное рафинирование, ПД -- плазменная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом, ИД -- вакуумно-индукционная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом, ШД -- электрошлаковый переплав с последующим вакуумно-дуговым переплавом, ПТ -- плазменная выплавка, ЭЛ -- электронно-лучевой переплав, П -- плазменно-дуговой переплав, ИШ--вакуумно-индукционная выплавка с последующим электрошлаковым переплавом, ИЛ -- вакуумно-индукционная выплавка с последующим электронно-лучевым переплавом, ИП -- вакуумно-индукционная выплавка с последующим плазменно-дуговым переплавом, ПШ -- плазменная выплавка с последующим электрошлаковым переплавом, ПЛ -- плазменная выплавка с последующим электронно-лучевым переплавом ПП плазменная выплавка с последующим плазменно-дуговым переплавом, ШЛ электрошлаковый переплав с последующим электронно-лучевым переплавом, ШП -- электрошлаковый переплав с последующим плазменно-дуговым переплавом, СШ -- обработка синтетическим шлаком и ВП -- вакуумно-плазменный переплав.

2 Цифровая маркировка алюминия и сплавов алюминиевых деформируемых дана в ГОСТ 4784 -- 74. Для цифровой маркировки принята система из четырех цифр. Первая обозначает основу сплавов -- алюминий; вторая -- характеризует главный легирующий элемент или группу главных легирующих элементов; 0 -- чистый алюминий; 1 -- сплавы систем А! -- Cu Mg (дуралюмины) и Al -- Cu -- Mg -- Fe -- N

Третья и четвертая цифры характеризуют номер сплава; например сплав марки 1160(Д16) означает: 1--сплав на основе алюминия, 1 -- сплав системы Al -- Cu Mg (дуралюмин), 60 -- номер сплава.

26