Введение. Общие сведения о металловедении

Вопросы:

1. Цели и задачи дисциплины «Материаловедение и технология материалов».

2. Связь дисциплины «Материаловедение и технология материалов» с другими дисциплинами.

3. Роль отечественных и зарубежных учёных в развитии материаловедения как науки.

1. Материаловедение и технология материалов – это комплексный учебный курс, обеспечивающий успешную подготовку техников – механиков и мастеров п/о.

Материаловедение – это наука, изучающая связь между структурой и свойствами, а также их изменения при внешнем воздействии.

Металловедение – это наука о строении и свойствах металлов и сплавов, об улучшении этих свойств путем изменения химического состава и посредством термического и других видов воздействий на эти материалы, о поведении металлов и сплавов в процессе обработки и при эксплуатации изделий, а также о рациональном использовании металлов и сплавов в народном хозяйстве.

Основные задачи курса:

1. Изучение основ металловедения и термической обработки.

2. Ознакомление с литейным производством; обработкой металлов давлением; сварочным производством; обработкой металлов резанием и металлорежущими станками.

3. Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении.

2. Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных учащимися на уроках «Физики» и «Химии» и в свою очередь дисциплина является базовой для изучения таких дисциплин специального цикла как «Тракторы и автомобили», «С/х машины», «Устройство автомобиля», «ТО и ремонт автомобиля».

3. Основоположником металловедения является знаменитый русский ученый Дмитрий Константинович Чернов (1839 – 1921 гг.). В 1868 году им было сделано замечательное открытие. Он установил, что при на­греве твердой стали до определенных температур, зависящих от ее состава, в ней происходят внутренние превращения, приводящие к изменению свойств. Таким образом, была показана связь между составом, строением и свойствами стали.

Открытие Д. К. Чернова получило всемирное признание. Пред­ставления Д. К. Чернова о температурах, при которых совершаются внутренние превращения, так называемых критических точках, легли в основу современного учения о термической обработке – самого распространенного способа изменения свойств металлов и сплавов.

Большую известность получили работы Д. К. Чернова по изуче­нию кристаллизации металлов и строению слитка, которые определили основные положения современной теории литья металлов и сплавов.

Открытию Д. К. Чернова предшествовали работы ряда отечествен­ных ученых и производственников, среди них в первую очередь следует отметить П. П. Аносова (1799 – 1851 гг.), который обратил внимание на то, что качество стали зависит не только от ее химического состава, но и от структуры. П. П. Аносов впервые в мировой практике приме­нил микроскоп для исследования травленой поверхности стали. Таким образом, он положил начало макро- и микроскопическим исследова­ниям металлов и сплавов — наиболее распространенным методам исследования структуры металлических материалов и в настоящее время. Он освоил производство клинковой, так называемой булатной, стали, которая по своим свойствам превосходила знаменитую сталь дамасских мастеров. Кроме того, П. П. Аносов занимался изучением влияния различных элементов на свойства стали, им был разработан принципиально новый метод газовой цементации стали.

В создании качественной стали большую роль сыграло открытие инженерами А. С. Лавровым и Н. В. Калакуцким неоднородности по составу и строению стальных слитков.

Развитию металловедения способствовало открытие в 1869г. периодического закона Д. И. Менделеева. Используя этот закон, металловеды получили возможность предвидеть свойства не только чистых металлов, но и сплавов металлов с металлами и неметаллами.

Велика заслуга А. А. Ржешотарского, создавшего оснащенную металлографическую лабораторию на Обуховском заводе в Петербурге и написавшего первое практическое руководство по металлографиче­скому анализу.

Становлению металловедения в XIX в. способствовали работы многих иностранных ученых: Ф. Осмонда и А. Портевена (Франция), Г. Таммана (Германия), Р. Аустена (Англия), Г. Хоу (США) и др.

Отечественные ученые внесли большой вклад в развитие различ­ных научных направлений в металловедении, в разработку новых методов исследования металлов и сплавов. Работы академика Н. С. Курнакова и его школы привели к установлению зависимости свойств спла­вов от их состава. Разработка теории термической обработки стали связана с именами профессоров С. С. Штейнберга (1872—1940 гг.), Н. А. Минкевича (1883 – 1942 гг.) и их учеников. Большой вклад в раз­витие теории фазовых превращений внесли крупные советские ученые Н. Т. Гудцов, С. Т. Конобеевский, А. А. Байков, Г. В. Курдюмов, И. Н. Богачов, В. Д. Садовский, А. А. Бочвар, И. И. Корнилов.

Успешное развитие новой технологии производства металличе­ских материалов связано с работами С. М. Воронова, С. Т. Кишкина, И. Н. Фридляндера.