
- •С. В. Сапунов материаловедение и технология конструкционных материалов
- •080200 – Менеджмент, профиль «Производственный менеджмент
- •Санкт-Петербург
- •Предисловие
- •Раздел 1 теоретические основы материаловедения
- •1.1. Предмет материаловедения
- •1.2. Мировое производство материалов
- •1.2.1. Черные и цветные металлы
- •1.2.2. Преимущества и недостатки стали
- •1.2.3. Принципы маркировки и сортамент материалов
- •Обозначения стали 45
- •1.3. Строение металлов
- •1.3.1. Основные типы кристаллических решеток
- •1.3.2. Дефекты в кристаллах
- •1.4. Строение металлического слитка
- •1.5. Деформация и разрушение металлов
- •1.6. Возврат и рекристаллизация
- •1.6.1. Структура и свойства сплавов после горячей обработки давлением
- •1.7. Механические свойства материалов
- •1.7.1. Испытание на растяжение
- •1. Характеристики прочности
- •2. Характеристики пластичности
- •1.7.2. Определение твердости
- •1. Определение твердости по Бринеллю
- •2. Определение твердости по Роквеллу
- •3 . Определение твердости по Виккерсу
- •1.7.3. Определение ударной вязкости при изгибе
- •1.8. Полиморфные превращения
- •1.9. Строение сплавов
- •1.10. Диаграмма состояния железо – цементит
- •Механические свойства основных структурных составляющих сталей и чугунов
- •1.11. Железо и сплавы на его основе
- •1.12. Легирующие элементы в стали
- •1.12.1. Структурные классы легированных сталей
- •1.12.2. Цели легирования
- •Раздел 2 управление свойствами металлов и сплавов
- •2.1. Термическая обработка
- •2.1.1. Отжиг
- •2.1.2. Закалка и отпуск
- •2.1.3. Старение сплавов
- •2.2. Термомеханическая обработка
- •Сравнительные данные по механическим свойствам
- •2.3. Деформационное упрочнение
- •2.4. Химико-термическая обработка
- •Раздел 3 промышленные материалы
- •3.1. Классификация сталей
- •3.2. Конструкционные стали и сплавы
- •3.2.1. Углеродистые стали
- •3.2.2. Легированные стали
- •3.2.3. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
- •3.3. Инструментальные стали и сплавы
- •3.4. Чугуны
- •3.5. Магний и сплавы на его основе
- •3.6. Алюминий и сплавы на его основе
- •Классификация алюминиевых сплавов
- •3.7. Титан и сплавы на его основе
- •3.8. Медь и сплавы на ее основе
- •3.9. Тугоплавкие металлы и сплавы
- •3.10. Антифрикционные материалы
- •3.11. Полимеры и пластмассы
- •3.12. Композиционные материалы
- •Раздел 4 технология конструкционных материалов
- •4.1. Способы получения металлов и сплавов
- •4.2. Вторичная плавка металлов и сплавов
- •4.3. Технологии литейного производства
- •4.3.1. Литейные формы
- •4.3.2. Литье в объемные песчаные и оболочковые формы
- •4.3.3. Литье в кокиль, литье под давлением, литье вакуумным всасыванием и выжиманием
- •4.3.4. Литье по выплавляемым моделям
- •4.3.5. Центробежное, непрерывное и полунепрерывное литье
- •4.3.6. Электрошлаковое литье
- •4.4. Технологии обработки металлов давлением
- •4.4.1. Прокатка
- •4.4.2. Волочение и прессование
- •4.4.3. Ковка
- •4.4.4. Горячая штамповка
- •4.4.5. Холодная штамповка
- •4.5. Технологии сварки и пайки
- •4.5.1. Термические виды сварки
- •4.5.2. Механические виды сварки
- •4.5.3. Термомеханические виды сварки
- •4.5.4. Резка металлов
- •4.5.5. Пайка металлов
- •4.6. Технологии обработки резанием
- •4.6.1. Обработка на токарных станках
- •4.6.2. Обработка на сверлильных и расточных станках
- •4.6.3. Обработка на фрезерных станках
- •4.6.4. Обработка на строгальных, долбежных и протяжных станках
- •4.6.5. Обработка на шлифовальных, заточных и отделочных станках
- •4.6.6. Обработка на многооперационных станках
- •4.7. Физико-химические методы размерной обработки
- •4.7.1. Электрофизические методы
- •4.7.2. Электрохимические методы
- •4.8. Технологии обработки пластмасс
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение а
- •Приложение б Кратные и дольные приставки к физическим единицам
- •Содержание
- •Раздел 1 4
- •Раздел 2 27
- •Раздел 3 34
- •Раздел 4 50
Заключение
«Материаловедение и технология конструкционных материалов» – одна из основных дисциплин, определяющих уровень инженерной подготовки выпускников высшей школы. Решение важнейших технических проблем, связанных с экономией материалов, уменьшением массогабаритных параметров, повышением точности, надежности и ресурса работы машин и приборов во многом зависит от развития материаловедения.
Материаловедение и технология конструкционных материалов – постоянно развивающаяся наука, непрерывно обогащающаяся за счет разработки новых материалов и технологий их обработки, в свою очередь стимулирующих прогресс во всех областях науки и техники. По мнению многих экспертов, технический прогресс в XXI веке будет определяться разработкой и внедрением новейших материалов и передовых технологий.
Значение изучаемой дисциплины определяется широким диапазоном постоянно совершенствующихся материалов и технологий, используемых в практической деятельности во всех отраслях народного хозяйства. Знания, полученные в области материаловедения и технологии, позволят обеспечить при реализации производственных процессов технически грамотное, рациональное, эффективное потребление материалов с непременным учетом требований экономики, экологии и безопасности труда.
Библиографический список
Болтон У. Конструкционные материалы: металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты. – М.: ИД «Додэка-XXI», 2004. – 320 с.
Дурнев В.Д., Сапунов С.В., Федюкин В.К. Товароведение промышленных материалов.– М.: ИИД «Филинъ», 2002. – 536 с.
Зайцев Г.Н., Макарова Т.А. Физико-химические основы технологических процессов производства изделий: Учеб. пособие. – СПб.: СПбГИЭУ, 2011. – 250 с.
Колесов С.Н., Колесов И.С. Материаловедение и технология конструкционных материалов. – М.: Высш. шк., 2004. – 519 с.
Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебник. – М.: ИД Альянс, 2009. – 528 с.
Материаловедение / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин и др. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 648 с.
Материаловедение и технология металлов: Учеб. для студентов машиностроит. спец. вузов / Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М. Матюнин и др.; Под ред. Г.П. Фетисова. – М.: Высш. шк., 2006. – 862 с.
Машины и оборудование машиностроительных предприятий / В.А. Салтыков, В.П. Семенов, В.Г. Семин, В.К. Федюкин: Учебник. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – 288 с.
Сапунов С.В. Основы материаловедения: Учеб. пособие. – СПб.: СПбГИЭУ, 2010. – 155 с.
Сапунов С.В., Федюкин В.К., Дурнев В.Д. Экспертиза и управление качеством промышленных материалов. – СПб.: «Питер», 2004. – 254 с.
Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2007. – 784 с.
Стерин И.С. Машиностроительные материалы. Основы материаловедения и термической обработки. – СПб.: Политехника, 2003. – 344 с.
Приложение а
Приложение б Кратные и дольные приставки к физическим единицам
Кратные и дольные приставки к физическим единицам широко применяются в обозначениях приборов, при записи условий задач, рисовании графиков, оформлении результатов расчетов и т. п.
Кратные приставки |
Дольные приставки |
||||
Множитель |
Приставка |
Обозначение |
Множитель |
Приставка |
Обозначение |
1018 |
экса |
Э |
10–1 |
деци |
д |
1015 |
пета |
П |
10–2 |
санти |
с |
1012 |
тера |
Т |
10–3 |
милли |
м |
109 |
гига |
Г |
10–6 |
микро |
мк |
106 |
мега |
М |
10–9 |
нано |
н |
103 |
кило |
к |
10–12 |
пико |
п |
102 |
гекто |
г |
10–15 |
фемто |
ф |
101 |
дека |
да |
10–18 |
атто |
а |
Например, 2,6 пН = 2,610–12 Н; 7,4 Мм/с = 7,4106 м/с; 2,0 мДж = 2,010–3 Дж, 40 дал = 400 л = 0,4 м3, 437 мкг = 43710–6 г (но не 43710–3 кг, так как повторное применение кратных и дольных приставок при образовании физических единиц не допускается).