- •Вступ. Зміст предмету «Матеріалознавство»
- •Основні властивості металевих і неметалевих матеріалів.
- •Тема 1.1. Будова металів, методи дослідження їх структури. Кристалічна будова металів
- •Дефекти кристалічної будови
- •Кристалізація металів
- •Поліморфні перетворення
- •Методи дослідження структури металів
- •Тема 1.2. Основні властивості конструкційних матеріалів Фізичні та хімічні властивості матеріалів
- •Механічні властивості матеріалів
- •Міцність і пластичність металу
- •Міцність неметалевих матеріалів
- •Твердість
- •Ударна в’язкість, витривалість та зносостійкість
- •2. Конструкційні метали і сплави.
- •Тема 2.1. Основні положення теорії сплавів. Сплави заліза з вуглецем. Основні поняття про сплави
- •Поняття про системи, фази, компоненти
- •Діаграма стану сплавів
- •Діаграма стану залізовуглецевих сплавів Компоненти і фази системи залізо – вуглець
- •Діаграма стану залізо - вуглець
- •Тема 2.2. Виробництво чавуну і сталі. Виробництво чавуну. Залізні руди, флюси, паливо та вогнетривкі матеріали
- •Доменне виробництво
- •Продукти доменного виробництва.
- •Виробництво сталі.
- •Конверторний спосіб виробництва сталі.
- •Виробництво сталі в електропечах
- •Позадоменне рафінування сталі
- •Розливання сталі
- •Тема 2.3 Вуглецеві сталі.
- •Вплив постійних домішок на властивості сталі
- •Класифікація вуглецевих сталей
- •Сталі вуглецеві конструкційні звичайної якості
- •Сталі конструкційні вуглецеві якісні
- •Сталі вуглецеві інструментальні
- •Тема 2.4 Чавуни.
- •Білі чавуни
- •Графітизація чавунів
- •Вплив домішок і швидкості охолодження на структуру та властивості чавунів
- •Сірі чавуни (з пластинчастим графітом)
- •Ковкі чавуни
- •Високоміцні чавуни (з кулястим графітом)
- •Тема 2.5 Основи термічної і хіміко-термічної обробки металів. Теорія термічної обробки сталі
- •Перетворення, що відбуваються у сталях під час нагрівання
- •Продукти розпаду аустеніту
- •Термічна обробка сталей Відпал сталей
- •Гартування сталі
- •Відпуск сталі
- •Хіміко-термічна обробка сталі
- •Цементація сталі
- •Дифузійна металізація
- •Тема 2.6 Леговані сталі.
- •Вплив легувальних елементів на властивості сталей
- •Класифікація та маркування легованих сталей
- •Конструкційні леговані сталі
- •Сталі та сплави з особливими властивостями.
- •Леговані чавуни
- •Тема 2.7 Інструментальні матеріали. Інструментальні вуглецеві сталі
- •Леговані інструментальні сталі
- •Швидкорізальні інструментальні сталі
- •Тверді металокерамічні сплави
- •Мінералокерамічні тверді сплави
- •Надтверді інструментальні матеріали
- •Тема 2.8 Сплави кольорових металів. Сплави міді. Склад, структура, властивості, маркування та використання латуней і бронз
- •Сплави алюмінію. Склад, структура, властивості, маркування та застосування силумінів, дуралюмінів, високоміцних і жаростійких сплавів
- •Антифрикційні сплави
- •Тема 2.9 Корозія металів і способи захисту від неї Поняття про корозію
- •Електрохімічна корозія
- •Хімічна корозія
- •Методи захисту від корозії
- •Металеві покриття
- •Хімічні покриття
- •Катодний захист
- •Неметалеві покриття
- •3. Основи обробки тиском та з’єднання конструкційних матеріалів.
- •Тема 3.1 Обробка тиском.
- •Суть обробки металів тиском
- •Прокатування (вальцювання) заготовок
- •Сортамент прокату (вальцівок)
- •Обладнання для прокатування заготовок
- •Процес волочіння
- •Вільне кування заготовок
- •Штампування заготовок
- •Листове штампування
- •Тема 3.2 Зварювання, паяння і розрізування матеріалів Ручне електродугове зварювання
- •Суть елетродугового зварювання
- •Електроди для ручного зварювання
- •Типи зварних з’єднань
- •Режим ручного дугового зварювання
- •Автоматизація зварювального виробництва
- •Напівавтоматичне та автоматичне дугове зварювання під флюсом
- •Особливості зварювання різних конструкційних матеріалів Зварювання вуглецевих і легованих сталей
- •Зварювання чавунів
- •Зварювання алюмінію
- •Зварювання пластмас
- •Контактне зварювання та зварювання тертям Контактне електричне зварювання
- •Зварювання тертям
- •Газове зварювання Гази, що застосовуються при зварюванні
- •Обладнання для газового зварювання
- •Газове різання металів
- •Дугове та променеве різання металів
- •Паяння металів і сплавів
- •Технологічний процес паяння
- •4. Неметалеві конструкційні матеріали
- •Тема 4.1. Пластичні маси.
- •Загальні відомості про пластмаси
- •Термопластичні пластмаси
- •Термореактивні пластмаси
- •Виготовлення виробів з полімерних матеріалів
- •Виготовлення виробів на основі рідких полімерів
- •Формування деталей з полімерів у в'язкорідкому стані
- •Тема 4.2. Композиційні матеріали.
- •Дисперснозміцнені мкм
- •Волоконні мкм
- •Пкм з порошкоподібним зміцнювачем
- •Волоконні пкм
- •Волоконні ккм
- •Тема 4.3. Скло та склокристалеві матеріали
- •Тема 4.4. Гумові матеріали
- •Тема 4.5. Деревні матеріали. Основні відомості про деревину
- •Властивості деревини
- •Породи деревини та їх застосування
- •Дефекти деревини
- •Способи захисту деревини
- •Основні види пиломатеріалів та виробів з деревини
- •Тема 4.6. Мінеральні в’яжучі речовини
- •Будівельне вапно
- •Гіпсові в’яжучі речовини
- •Магнезитові в’яжучі речовини
- •Рідке скло і кислотостійкий цемент
- •Портландцемент
- •Тема 4.7. Бетони і залізобетони Загальні відомості про бетони та їх класифікація
- •Матеріали для важкого бетону
- •Властивості бетонної суміші і бетону
- •Легкі бетони
- •Залізобетони
- •Бетонні і залізобетонні вироби
- •Тема 4.8. Будівельні розчини Види будівельних розчинів
- •Властивості будівельних розчинів
- •Розчини для кам’яної кладки
- •Облицювальні розчини
- •Спеціальні розчини
- •Тема 4.9. Керамічні та силікатні матеріали. Керамічні матеріали
- •Виробництво керамічних матеріалів та виробів
- •Керамічні вироби
- •Силікатні матеріали та вироби
- •Література
Термопластичні пластмаси
Термопласти під час кожного нагрівання спочатку розм'якають і переходять у рідкотекучий стан, а під час охолодження тверднуть. Вони мають порівняно невисоку верхню межу робочої температури. З-поміж термопластів найпоширенішими є поліетилен, поліпропілен, полівінілхлорид, полістирол. Промислове значення мають також політетрафторетилен, органічне скло та інші.
Поліетилен (–СН2–СН2–)n — продукт полімеризації етилену. Залежно від тиску, під яким відбувається полімеризація, розрізняють поліетилен високого тиску (ПЕВТ), поліетилен середнього тиску (ПЕСТ) й поліетилен низького тиску (ПЕНТ). Поліетилен — дешевий, нетоксичний матеріал, без запаху, хімічно тривкий, не змочується водою, прозорий у тонкому й непрозорий у товстому шарі, легко переробляється, добрий діелектрик. Його можна експлуатувати в межах температур від -60 до 100 °С. До недоліків належать здатність поліетилену старіти під впливом сонячного світла, горючість і мала міцність.
Поліетилен використовують для виготовлення плівок, листів, труб, різних місткостей, ізоляції електропроводів тощо. Покриття з поліетилену захищає метал від корозії.
Поліпропілен (–СН2–СНСН3–)n, утворюється внаслідок полімеризації пропілену. Порівняно з поліетиленом він міцніший, жорсткіший, теплостійкі-ший і характеризується меншого густиною. Поліпропілен прозорий, але може бути забарвлений у будь-який колір, нетоксичний, хімічно тривкий, має добрі діелектричні властивості, витримує температуру до 120...150 °С. Головний недолік поліпропілену — погана морозостійкість (-5...-15 °С).
Використовується для виробництва текстильних і технічних волокон, труб, посуду, корпусів акумуляторів, електроізоляції, деталей автомобілів, холодильників, меблів і телефонів.
Полівінілхлорид (–СН2–СНСІ–)n — продукт полімеризації вінілхлориду. Полівінілхлорид (ПВХ) за обсягами виробництва стоїть на другому місці після поліетилену. Він добрий діелектрик, не токсичний, стійкий до старіння і до дії багатьох хімікатів. Залежно від складу пластмаси на основі ПВХ розрізняють непластифікований і пластифікований полівінілхлорид.
Непластифікований полівінілхлорид, або вініпласт, має високу міцність і пружність, застосовується для виготовлення труб, деталей насосів, профільних елементів меблів.
Пластифікований вінілхлорид, або пластикат, отримують, пластифікуючи ПВХ поліефірами чи синтетичними каучуками. Пластифікований полівінілхлорид використовують при виробництві лінолеуму, штучної шкіри, плівок, електроізоляції проводів і кабелів.
Полістирол (–СН2–СНС6Н5–)n —продукт полімеризації стиролу. Він твердий, жорсткий, прозорий, хімічнотривкий у розчинах багатьох лугів і кислот. Витримує температуру від -20 до 80 °С, має добрі діелектричні показники, набуває забарвлення різного кольору. Полістирол використовують для виготовлення корпусів телевізорів, деталей холодильників, меблевої фурнітури, підносів, футлярів, канцелярських товарів, гудзиків, електроізоляційних плівок і багатьох деталей в електро- і радіотехнічній промисловості. Недоліки полістиролу — низька теплостійкість і швидке старіння.
Пінополістирол — пластик на основі полістиролу, порожнини якого наповнені газом, внаслідок чого він має низьку густину, добрі тепло- та звукоізоляційні властивості. Використовуються як тепло- й звукоізолятор у будівництві, літако- й суднобудуванні, холодильній техніці.
Політетрафторетилен. Високотривкий до будь-яких розчинників, добрий теплоізолятор й діелектрик, має низький коефіцієнт тертя (0,04). Його діапазон робочих температур від-26 до 260 °С. З політетрафторетилену виготовляють прокладки, манжети, радіотехнічні вироби, хімічно тривкі деталі, підшипники, що не потребують змащування, пористі вироби, а також протези людських органів.
Поліметилметакрилат або органічне скло. Він оптично прозорий, доволі міцний, добрий електроізолятор. Від силікатного скла відрізняється низькою густиною й підвищеною пластичністю. Недоліки органічного скла — невисока твердість і теплостійкість (при температурі 90 °С воно починає розм'якати). Використовується як листове скло (в т.ч. для літаків), для виготовлення лінз, призм, шкал, футлярів тощо.
