Конспект лекцій містить теоретичний матеріал з дисципліни "Металознавство і зварювання". Розроблений у відповідності до робочої навчальної програми дисципліни. Орієнтований на вивчення і вирішення конкретних технічних і практичних завдань, формування технічного мислення студентів. Призначений для підготовки бакалаврів за спеціальністю 192 - "Будівництво та цивільна інженерія". ЗМІСТ ВСТУП…………………………………………………… 5 1 Металознавство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1Фізико-хімічні основи формування структури кристалічних матеріалів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.1.1 Особливості атомно-кристалічної будови металів. . . . . 8 1.1.1.1 Кристалічна будова металів і сплавів. . . . . . . . . . . . . . . 8 1.1.1.2 Кристалізація металів та будова металевого виливка. 9 1.1.1.3 Аморфний стан металів. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.1.1.4 Дефекти кристалічної будови. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.1.1.5 Анізотропія властивостей металів. . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.1.1.6 Методи дослідження структури металів. . . . . . . . . . . . 23 1.1.1.7 Поліморфні перетворення. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.1.2 Вплив хімічного складу на рівноважну структуру сплавів . . . .28 1.1.2.1 Поняття про сплави . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.1.2.2 Класифікація і структура металів і сплавів . . . . . . . . . . 29 1.1.2.3 Основні рівноважні діаграми стану подвійних сплавів . . . . . 31 1.1.2.4 Зв'язок між діаграмами станів і властивостями двокомпонентних сплавів. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 1.1.3 Сплави системи "залізо - цементит". . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.3.1 Основні фази та структурні складові системи "залізо - цементит" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 1.1.3.2 Процеси. що відбуваються при температурах, які відповідають лініям діаграми стану "залізо - цементит" . . . . 44 1.2 Термічна і хіміко - термічна обробка сплавів . . . . . . 48 1.2.1 Термічна обробка металів і сплавів . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 1.2.1.1 Загальні відомості про термічну обробку металів . . . 48 1.2.1.2 Класифікація видів термічної обробки металів і сплавів. Устаткування для термічної обробки . . . . . . . . . . . . 50 1.2.1.3 Вибір режимів термічної обробки сталі. . . . . . . . . . . . . 53 1.2.1.4 Хіміко-термічна обробка сталі. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 1.3 Матеріали конструкційного та інструментального призначення. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 1.3.1 Конструкційні матеріали. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 1.3.1.1 Вуглецеві сталі. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 1.3.1.2 Класифікація вуглецевих сталей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 1.3.1.3 Чавуни. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 1.3.2 Інструментальні матеріали. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 1.3.2.1 Вуглецеві інструментальні сталі. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 1.3.2.2 Швидкорізальні сталі. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 1.3.2.3 Сталі для вимірювальних інструментів. . . . . . . . . . . . . 76 1.3.2.4 Сталі для інструментів холодної обробки тиском. . . . 77 1.3.2.5 Сталі для інструментів гарячої обробки тиском. . . . . 79 2 Зварювання. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 2.1 Історія розвитку зварювання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 2.2 Класифікація процесів зварювання. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 2.3 Перспективи розвитку зварювального виробництва . . . . 90 2.4 Утворення зварних з'єднань. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 2.5 Зварювальна дуга та її будова. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 2.6 Зварні з'єднання та зварні шви. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 2.7 Суть та принципова схема ручного дугового зварювання (ММА) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 2.8 Зварювання під шаром флюсу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 2.9 Зварювання в захисних газах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 2.9.1 Зварювання в захисних газах методом MIG/MAG. . . . . 115 2.9.2 Зварювання неплавким електродом TIG. . . . . . . . . . . . . 117 2.10 Газове зварювання та різання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 2.10.1 Газове зварювання. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 2.10.2 Термічне різання. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 2.11 Електрошлакове зварювання. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 2.12 Плазмове зварювання та різання. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 2.13 Електронно-променеве зварювання. . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Перелік використаних джерел…… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136