- •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
Породи деревини та їх застосування
Сосна – найбільш розповсюджена порода. Деревина сосни має підвищені фізико-механічні та експлуатаційні властивості і добре піддається обробці. Застосовується для будівництва житла, мостів, інших конструкцій та для виготовлення столярних виробів.
Деревина ялини має добру міцність, але через малу смолистість швидко гниє в сирому середовищі.
Деревина листвениці за зовнішнім виглядом подібна до деревини сосни, але має більшу щільність та міцність. Листвениця має підвищену стійкість проти загнивання в умовах змінної вологості, тому її застосовують для гідротехнічних і підземних споруд та для виготовлення шпал.
Дуб має важку, щільну, тверду і дуже міцну деревину, яка добре зберігається як на повітрі, так і під водою.
Ясен має важку, в’язку, тверду і міцну деревину, яка по вигляду нагадує деревину дуба. Застосовується для столярних виробів та меблів.
Береза має тверду, міцну і в’язку деревину, але недовговічна в умовах частого зволоження і висушування. Виготовляється фанера, столярні вироби та меблі.
Осика має м’яку і легку деревину, яка в сухому середовищі досить міцна, але при наявності вологи швидко гниє. Застосовується при виготовленні фанери, тари тощо.
Дефекти деревини
Дефектами деревини називають відхилення будови деревини від нормальної, порушення зовнішньої форми стовбура дерева, а також різні пошкодження, що впливають на її технічні властивості. Дефекти знижують сортність деревини та обмежують область її застосування. За причинами появи дефекти поділяють на групи: сучки, тріщини, неправильності форми стовбура і будови деревини, ненормальний колір, гниль, пошкодження комахами, пошкодження грибками.
Сучки – це основа гілок, що відросли від стовбура. Сучки порушують однорідність будови деревини, затрудняють обробки і знижують її механічні властивості. Вони можуть бути зрослими з деревиною, тобто бути здоровими і не мати признаків загнивання. Незрослі з основною деревиною сучки утворюють в лісоматеріалах отвори або гнилі ділянки.
Тріщини можуть з’являтися під час росту дерева або на зрізаному дереві в результаті висихання. Під час росту в результаті всихання ядра, розкачування вітром, від морозів та з інших причин в дереві можуть виникати тріщини, що проходять через серцевину, але не доходять до лубу, тріщини, розташовані по річних кільцях та морозобійні тріщини, які звужу-ються до серцевини дерева. Часто тріщини з’являються під час висушува-ння в результаті неоднакової усушки деревини. Тріщини знижують якість деревини, зменшують кількість корисної деревини та сприяють її загниванню.
Відхилення від нормальної форми стовбура виникають через ненормальні умови росту дерева та в результаті кліматичних дій. Дерево може викривлятись в одній або декількох площинах, волокна можуть мати гвинтоподібну форму, діаметр дерева може понад норму зменшуватись від кореня до вершини. Все це знижує якість деревини.
Грибки пошкоджують як дерева, що ростуть, так і деревину будівель та конструкцій. Вони розвиваються із спор, що розносяться вітром, птахами, комахами. Грибки можуть розвиватись при певних умовах: підвищена вологість (20 – 60%), відсутність вентиляції, температура навколишнього середовища в межах 0 – 60 ºС. На морозі та під водою грибки не розвиваються, але і не гинуть. Вони гинуть при температурі понад 60 ºС. Окремі грибки не руйнують деревину, а тільки змінюють її колір. Найбільш небезпечними є домові грибки. Спочатку з’являється грибниця, яка часто має вигляд ватоподібного нальоту з рожевим відтінком. Деревина набуває бурого або коричневого кольору, потім з’являються поздовжні та поперечні тріщини і деревина поволі розпадається на частинки.
Деревину можуть пошкоджувати різні комахи або їх личинки, які утворюють поверхневі чи глибинні червоточини. При цьому комахи заносять в деревину спори грибків, які викликають гниття.
