- •Лекция №1. Содержание лекции:
- •Введение. Задачи курса.
- •Классификация материалов.
- •Содержание элементов в Земной коре.
- •Мировой объем производства основных материалов.
- •Структурные методы исследования.
- •Типы кристаллических решеток, особенности строения реальных металлических материалов.
- •Применение правила фаз.
- •Факторы, влияющие на процесс кристаллизации. Модифицирование жидкого металла.
- •Материалы аморфного строения и их применение.
- •Полиморфные превращения в металлах.
- •Жидкие кристаллы.
- •Диаграмма состояния систем с полной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
- •Применение правила отрезков.
- •Внутрикристаллическая ликвация.
- •Понятие об эвтектоидном и перитектоидном превращениях.
- •Диаграммы состояния системы, образующей химическое соединение.
- •Механические и технологические свойства сплавов, связь с типом диаграмм состояния.
- •Кривые охлаждения и анализ фазовых превращений железоуглеродистых сплавов.
- •Структура чугунов. Влияние примесей и скорости охлаждения (толщины отливки) на структуру чугунов.
- •Чугуны с пластинчатым, шаровидным, вермикулярным и хлопьевидным графитом: чпг, чшв, чвг, чхг. Механические свойства чугунов. Антифрикционные и легированные чугуны.
- •Влияние углерода и постоянных примесей на структуру и свойства стали.
- •Влияние легирующих элементов на структуру и фазовые превращения в стали.
- •Рост зерна аустенита. Мелкозернистые и крупнозернистые стали.
- •Понятия о превращениях в переохлажденном аустените (перлитное, бейнитное, мартенситное). Метастабильные структуры.
- •Виды термической обработки материалов.
- •Полный и нормализационный отжиг. Отжиг на зернистый перлит.
- •Закалка стали.
- •Способы объемной закалки.
- •Влияние термообработки на механические свойства.
- •Лекция № 10 Прокаливаемость стали. Виды и назначение отпуска. Превращения при нагреве закаленной стали. Прокаливаемость стали.
- •Превращения при нагреве закаленной стали.
- •Виды и назначение отпуска.
- •Лазерная термическая обработка.
- •Цементация стали. Строение цементованного слоя. Термическая обработка стали после цементации.
- •Втмо, нтмо.
- •Сверхпластичность.
- •Влияние термической обработки на механические свойства стали. Табл. 4.
- •Влияние электромагнитного поля на структуру и свойства металлических материалов.
- •Влияние температуры, порог хладноломкости.
- •Трещиностойкость, вязкость разрушения k1c.
- •Основные понятия механики разрушения: расчеты размеров трещины. Модели Гриффитса, Инглиса - Зинера и др.
- •Пути повышения прочности металлических материалов.
- •Высокопрочные материалы. Долговечность.
- •Цементуемые и улучшаемые стали, классификация по химическому составу.
- •Коррозоинностойкие стали.
- •Кислотостойкие стали и сплавы.
- •Магнитные стали и сплавы.
- •Электротехнические сплавы.
- •Сплавы с особыми тепловыми и упругими свойствами.
- •Углеродистые и легированные стали.
- •Быстрорежущие вольфрамосодержащие стали и их термическая обработка.
- •Безвольфрамовые теплостойкие стали.
- •Твердые сплавы. Твердые сплавы вк, тк, ттк, тн и др.
- •Сверхтвердые материалы (алмазы и др.).
- •Лекция № 19 Цветные металлы и сплавы. Сплавы алюминиевые деформированные и литейные. Закалка и старение. Модулированные структуры. Цветные металлы и сплавы.
- •Сплавы алюминиевые деформированные и литейные.
- •Закалка и старение.
- •Бронзы оловянные, алюминиевые и др. Модулированные структуры.
- •Магний и магниевые сплавы.
- •Бериллий.
- •Титан и его сплавы.
- •Антифрикционные материалы. Строение, свойства и применение.
- •Лекция № 21 Порошковые металлические материалы. Порошковые стали. Антифрикционные материалы. Фрикционные материалы. Пористые материалы. Порошковые металлические материалы.
- •Порошковые стали.
- •Антифрикционные материалы.
- •Фрикционные материалы.
- •Пористые материалы.
- •Строение макромолекул и над молекулярные структуры полимерных тел.
- •Физические (релаксационные) состояния полимеров.
- •Термопласты. Термоэластопласты. Олигомеры и реактопласты.
- •Каучуки и резиновые материалы.
- •Термоэластопласты
- •Стеклокристаллические материалы.
- •Конструкционные керамические материалы.
- •Углеродные и графитовые материалы. Строение, свойства и применение.
- •Материалы матрицы, виды и механические свойства волокон.
- •Совместимость матрицы и волокон.
- •Механические свойства композиционных материалов. Расчеты прочности км.
- •Механические свойства органических волокон.
- •Механические свойства борных волокон.
- •Механические свойства волокон карбида кремния на подложке w. Таблица.
- •Механические свойства некоторых пкм. Таблица.
- •Км на металлических матрицах, из керамики, силикатных стекол и углеродных материалов. Перспективы развития км.
- •Свойства типичных композитов с металлической матрицей.
Лекция №1. Содержание лекции:
Введение. Задачи курса. Классификация технических материалов. Материалы металлические, неметаллические, композиционные. Содержание элементов в Земной коре. Мировой объем производства основных материалов. Структурные методы исследования. Типы кристаллических решеток, особенности строения реальных металлических материалов.
Введение. Задачи курса.
Материаловедение - научная дисциплина о структуре, свойствах и назначении материалов. Свойства технических материалов формируются в процессе их изготовления. При одинаковом химическом составе, но разной технологии изготовления, образуется разная структура, и вследствие, свойства.
Цель настоящей дисциплины - изучение закономерностей формирования структуры и свойств материалов методами их упрочнения для эффективного использования в технике.
Основная задача дисциплины - установить зависимость между составом, строением и свойствами, изучить термическую, химико-термическую обработку и другие способы упрочнения, сформировать знания о свойствах основных разновидностей материалов.
Классификация материалов.
Назначение материала определяется требованиями конструкции (конструкционные критерии - прочность, долговечность, коррозийные свойства и т.п.) и возможностью переработки в изделие (технологические критерии - коэффициент обрабатываемости резанием, сварки и обработки давлением и т.п.). Выбор материала с использованием классификации осуществляется по двум основным критериям. В общем случае классификация материалов включат в себя три основных разновидности материалов: металлические материалы, неметаллические материалы, композиционные материалы. По геометрическим признакам материалы и вещества принято классифицировать по виду полуфабрикатов: листы, профили, гранулы, порошки , волокна и т.п.. Поскольку материал того или иного полуфабриката изготавливается по разной технологии, применяют разделение по структуре.
Металлические материалы принято классифицировать по основному компоненту. Различают черную и цветную металлургию. К материалам черной металлургии принадлежат стали, чугуны, ферросплавы и сплавы на основе железа, легированные цветными металлами в количестве превосходящим стали. К материалам цветной металлурги принадлежат важнейшие цветные металлы - алюминий, медь, цинк, свинец, никель, олово и сплавы на их основе. К металлическим материалам относятся и материалы порошковой металлургии. Неметаллические материалы различают по основным классам: резина, керамика, стекло, пластические массы, ситаллы. Композиционными материалы - сложные или составные материалы, состоящие из двух разнородных материалов (например: стекла и пластмассы - стеклопластики) принято классифицировать по типу структуры, материалу матрицы, назначению и способу изготовления. Более подробно классификация материалов будет изложена ниже в разделах лекционного курса. Технические материалы принято классифицировать по назначению: материалы приборостроения, машиностроительные материалы, и более подробно, например стали для судостроения или мостостроения. В научном аспекте материалы разделяют по типу структуры: аморфные, кристаллические, гетерофазные. При выборе материала для той или иной детали или конструкции учитывают экономическую целесообразность его применения. Стоимость технического материала связана с затратами на его производство и уровнем запасов его в промышленном и государственном резервах, с содержанием в Земной коре веществ и элементов, необходимых для его производства. Поэтому так важно знание инженера о содержании элементов и веществ в земной коре. В последние годы в классификации машиностроительных материалов применяют параметры удельной прочности и энергрозатрат производства материалов. Они показывают, что наилучшими сочетаниями свойств для машин обладают титан и алюминий. Классификация известных материалов находит свое отражение в Государственных Стандартах (ГОСТ).