РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ростовский государственный университет путей сообщения

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

В.Н. Кротов, Л.А. Кармазина

Материаловедение. Технология конструкционных материалов

Часть 1 Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов

под ред. И.С. Морозкина

Ростов-на-Дону

2013

УДК 620.22 (075.6)

Кротов В.Н.

Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Часть 1 учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов / В.Н. Кротов, Л.А. Кармазина ; под ред. И.С. Морозкина; Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д , 2013. – с. : ил., табл., прил. – Библиогр. : 10 назв.

Приведены теоретические сведения по основным разделам учебного курса, рассмотрены требования, предъявляемые к деталям, в зависимости от условий работы, основы теории сплавов, в том числе системы Fe-fe₃C, термическая обработка стали и маркировка наиболее распространенных на транспорте сплавов.

В четырех приложениях даны основные термины курса «Материаловедение» и первой части курса «Материаловедения и технология конструкционных материалов», задания для расчетно-графической работы (очная форма обучения) и контрольной работы (заочная форма обучения), тематика аудиторных занятий.

Для самостоятельной работы студентов очной и заочной форм обучения.

Рецензент: доктор техн. Наук, проф. О.В. Кудряков (дгту)

© Ростовский государственный университет

путей сообщения, 2013

Введение

Материаловедение относится к числу основополагающих дисциплин для инженерных специальностей. Проектирование рациональных, конкурентоспособных изделий, организация их производства невозможны без достаточного уровня знаний в области материаловедения.

Материаловедение является основой для изучения многих специальных дисциплин.

Разнообразие свойств материалов – главный фактор, предопределяющий их широкое применение в технике. Материалы обладают отличающимися друг от друга свойствами, причем каждое зависит от особенностей внутреннего строения материала. Материаловедение, как наука, занимается изучением строения материалов в тесной связи с их свойствами. Основные свойства материалов можно подразделить на физические, механические, технологические и эксплуатационные.

От физических и механических свойств зависят технологические и эксплуатационные свойства материалов.

Среди механических свойств прочность занимает особое место, так как прежде всего от нее зависит неразрушаемость изделий под воздействием эксплуатационных нагрузок. Учение о прочности и разрушении является одной из важнейших составных частей материаловедения. Оно является теоретической основой для выбора подходящих конструкционных материалов для деталей различного целевого назначения и поиска рациональных способов формирования в них требуемых прочностных свойств для обеспечения надежности и долговечности изделий.

Основными материалами, используемыми в машиностроении, являются и еще долго будут оставаться металлы и их сплавы. Поэтому основной частью дисциплины «Материаловедение и технология конструкционных материалов», изучаемой студентами специальности 190300 «Подвижной состав железных дорог», является металловедение, в развитии которого ведущую роль сыграли российские ученые П.П. Аносов, Д.К. Чернов, Н.С. Курнаков, А.П. Гуляев и др.

Цель изучения материаловедения – познание природы и свойств материалов, а также методов их упрочнения для наиболее эффективного использования в технике.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать физическую сущность явлений, происходящих в материалах в условиях производства и эксплуатации изделий под воздействием внешних факторов (нагрева, охлаждения, давления, облучения и т. п.). Знать влияние внешних факторов на структуру, а структуры – на свойства современных металлических и неметаллических материалов.

Уметь устанавливать зависимость между составом, строением и свойствами материалов, оценивать и прогнозировать поведение материала деталей и инструментов под воздействием на них различных эксплуатационных факторов; в результате анализа условий эксплуатации и производства, а также возможных причин отказов рассматриваемых изделий обоснованно и правильно выбирать материал, назначать обработку в целях получения заданной структуры и свойств, обеспечивающих высокую надежность изделий.

Кроме этого студенты изучают основные группы металлических и неметаллических материалов, их свойств и область применения, а также теорию и практику различных способов упрочнения материалов, обеспечивающих высокую надежность и долговечность деталей машин, инструмента и других изделий.

В процессе самостоятельной работы студенту приходится сталкиваться с основными понятиями, широко используемыми в материаловедении (прил. А).

Для упорядочения знаний о процессах и закономерностях, определяющих формирование структуры и различных свойств материалов, освоения технологических приемов, используемых на практике с целью придания материалам определенных свойств, выработки умений и навыков выбора материала для конкретной детали (узла) и назначения для него режимов термообработки, студентам очной формы обучения предлагается выполнить расчетно-графическую (РГР), а студентам заочной формы – контрольную работу.

Задания на РГР и контрольную работу приводятся в прил. Б и В. Варианты РГР определяет преподаватель, контрольной работы – сам студент-заочник по шифру.