1. Что изучает наука «материаловедение»? Чем вызвано большое разнообразие конструкционных материалов?

Материаловедение – наука о строении материалов, их свойствах и применении. Большое разнообразие конструкционных материалов обусловлено разнообразием эксплуатационных характеристик.

2. Строение металлических сплавов. Типы кристаллических решеток, примеры. Полморфизм.

Металл представляет собой вещ-во, состоящее из положительно заряженных ядер, вокруг которых по орбиталям вращаются электроны, на последнем уровне число електронов невелико и они слабо связаны с ядром, поэтому имеют возможность перемещаться по всему объему металла (электронный газ).

Наиболее распространены три вида кристаллических решеток:

• Объемноцентрированная кубическая (ОЦК - Cr, Mo, W, α-Fe)

• Гранецентрированная кубическая (ГЦК – Cu, Ni, Al, γ-Fe)

• Гексогональная плотноупакованная (ГПУ – Mg, Zn)

Полиморфизм – это способность вещества находиться в разных состояниях, иметь разные кристаллические решетки при различных температурах.

3. Реальные кристаллы. Деффекты кристаллического строения.

В кристаллической решетке реальных Ме имеются дефекты – нарушения в правильном расположении.

Различают три типа дефектов:

• Точечные (вакансии и дислокации). Они производят локальные изменения межатомных расстояний, искажая решетку, что дает некоторое упрочнение.

• Линейные - дислокации – сдвиги, смещения в кристаллической решетке Наличие дислокаций уменьшает прочность, но с увеличением их количества в еденице объема их движение затрудняются и Ме упрочняется.

• Поверхностные дислокации – границы зерен – узкая зона с нарушенным порядком расположения атомов. Они препядствуют перемещению дислокаций.

4. Кристаллизация металлов и сплавов. Законы кристализации.

Вблизи температуры кристаллизации в жидкостях образуются группы атомов, где атомы упакованы, как в будущем кристалле. Эти группировки являются центрами кристаллизации или зародышами.

Кристаллизация состоит из двух элементарных процессов:

1. Зарождение центра кристаллизации

2. Рост кристаллов из этих центров

5. Условия получения мелкозернистой структуры.

Оптимальными условиями дляполучения мелкого зерна являются максимальное число центров кристаллизации и малая скорость роста (число центров зависит от нерастворимых примесей и степени переохлаждения).

6. Макро- и микроструктурный методы анализа.

Макроструктурный анализ проводят без увеличения или при небольшом увеличении (х10-30 раз). Применяют для определения макроструктуры Ме. Макроструктуру можно исследовать непосредственно на поверхноти Ме – в изломе или на макрошлифе.

Микростурктурный анализ сплавов применяют для определения ммкроструктуры и микродефектов, микротрещин, микропор, для обнаружения неМе включений и т.д. Анализ проводят с помощью металлографических микроскопов (увеличение до 2000 раз) и электронных микроскопов (до 200000 раз).

7. Методы определения механических свойств металлов. Классификация методов.

1. Статические – нагрузка возрастает медленно и плавно. Испытание на растяжение, сжатие, изгб, кручение, твердость.

2. Динамические – нагрузка возрастает с большой скоростью. Испытание на удельный изгиб.

3. Циклические – нагрузка многократно изменяется по значениюю Испытание не усталость.