Тема 6.

Диаграмма растяжения/сжатия (напряжение-деформация) твердых материалов. Закон Гука для анизотропных кристаллов. Упругие модули. Упругие и пластические деформации. Предел текучести и прочности. Микротвердость. Ползучесть. Разрушение. Влияние температуры и скорости деформирования. Ударная прочность.

Влияние дефектов на прочность. Методы изменения концентрации дефектов (0Р-3Р). Внутреннее окисление и азотирование. Дисперсное и дисперсионное упрочнения. Дисперсионно-твердеющие (наноструктурированные) материалы. Влияние радиационных воздействий (ионное, нейтронное, электронное, электромагнитное) на свойства металлов и диэлектриков. Дефекты Френкеля и Шотки. Радиационное формоизменение материалов, распухание, упрочнение, ползучесть, рост.

Тема 7.

Фазовые диаграммы металлов и сплавов, ликвидус, солидус, эвтектика. Неограниченные и ограниченные растворимости. Строение и свойства железа, кривые нагрева и охлаждения, полиморфизм, магнетизм. Фазовые диаграммы «Fe-C» и “Fe-Fe₃C”. Стали и чугуны. Легированные стали. Феррит, аустенит, мартенсит, перлит, цементит: микроструктура, характеристики и свойства. Термическая обработка сталей и сплавов. Отжиг, закалка, отпуск. Первичная и собирательная рекристаллизации. Температура рекристаллизации

Методы наблюдения и исследования микроструктуры материалов, в том числе радиоактивных. Подготовка образцов и требования к ним. Оптические. Рентгеновские. Синхротронные. Нейтронографические. Электронно-микроскопические. Автоионные. Акустические.

Особенности работы с облученными (активируемыми) материалами. Активационный анализ.

2. Основные понятия, которые должны быть усвоены студентами в процессе изучения темы (перечень понятий).

Материал.

Твердое тело-жидкость-газ-плазма. Определения, примеры.

Металлическая, ионная и ковалентная межатомные связи.

Кристаллическая решетка и её симметрия (трансляционная и вращательная).

ПК, ОЦК, ГЦК и ГПУ кристаллические решетки.

Плотноупакованные плоскости и направления в кристаллических решетках ПК, ОЦК, ГЦК, ГПУ.

Дефекты кристаллической решетки (0Р-1Р-2Р-3Р). Примеры.

Твердые растворы замещения и внедрения. Примеры.

Материаловедение.

Технология, нанотехнология.

Наноструктура. Наноструктурированный материал.

Диэлектрик-полупроводник-металл.

Ферромагнетизм-диамагнетизм-парамагнетизм.

Оптические материалы, фотоника.

Конструкционный материал.

Функциональный материал.

Получение материалов и изделий – металлургия и переработка.

Деформация, прокат, текстура.

Термо-механическая обработка. Закалка, отжиг, отпуск.

Химико-термическая обработка. Внутреннее окисление.

Физико-механические свойства, влияние температуры.

Деформация, прочность, ползучесть, разрушение.

Критические напряжения для сдвига и разрыва идеальных кристаллов.

Диаграмма «деформация-напряжение».

Закон Гука.

Модули упругости.

Пределы текучести и прочности.

Тепло-физические свойства.

Теплопроводность, температуропроводность.

Фазовые диаграммы.

Полиморфизм металлов, примеры.

Фазовые диаграммы железа (нагревание-охлаждение), железо-углерод.

Чугун, цементит.

Сталь, легированная сталь.

Фазовые диаграмма циркония (нагревание-охлаждение), цирконий-кислород.

Масштабный эффект при изучении свойств образцов.

Технология малых образцов.

Металлография.

Дифракционные методы изучения структуры. Формула Вульфа-Брэгга.

Рентгеноструктурный анализ.

Нейтронографический анализ.

Синхротронное излучение и его использование в материаловедении.

Атомная томография, атомный зонд.

Активационный анализ.