Раздел 1. Конструкционные материалы

Тема 1.1. Строение и свойства материалов. Методы их испытания.

Кристаллическое строение металла. Типы кристаллических решеток. Дефекты кристаллического строения металлов. Анизотропия кристаллов.

Кристаллизация металлов. Кривая нагревания (охлаждения) железа. Аллотропия (полиморфизм) металлов.

Методы исследования структуры металлов: макро – и микроанализ, рентгеновский анализ, дефектоскопия.

Физические, химические, механические и технологические свойства материалов. Испытание на растяжение. Диаграмма растяжения. Показатель прочности и пластичности материала при растяжении. Твердость материала. Определение твердости по Бринелю, Роквеллу, Виккерсу. Ударная вязкость. Испытание на удар. Понятие об усталости материала. Испытание на выносливость (усталость). Испытания.

Лабораторная работа № 1 «Исследование структуры металлов с помощью металлографического микроскопа».

Лабораторная работа № 2 «Определение твердости металлов по Бринелю и Роквеллу».

Задания для самостоятельной работы:

1. Чтение текста, конспектирование текста:

   1. Л.9, с 5-17.

   2. Л.1, с 7-17, 30-52.

   3. Л.3, с.4-16.

2. Вопросы и задания для самоконтроля:

   1. Изобразить решетки ОЦК, ГЦК, ГПУ. Какие типы решеток может иметь железо?

   2. Какие дефекты могут иметь кристаллы. Как эти дефекты влияют на свойства металлов?

   3. Изобразить кривую охлаждения железа. Пояснить, какие превращения происходят при охлаждении железа.

   4. Какие методы применяются для исследования структуры металла?

   5. Изобразить диаграмму растяжения металла. Отметить характерные точки, соответствующие пределу упругости, текучести, прочности.

   6. Сравнить методы определения твердости по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу.

   7. Написать формулу ударной вязкости.

Тема 1.2. Теория сплавов.

Понятие о сплаве. Характеристика терминов: компоненты, система, фаза. Структура при кристаллизации: твердые растворы, химические соединения, механические смеси. Понятие о диаграммах состояния. Экспериментальное построение диаграмм состояния двойных сплавов. Диаграмма состояния сплавов при неограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии. Твердые растворы внедрения и замещения. Диаграмма состояния сплавов при ограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии. Количественные определения по диаграммам состояния, правило отрезков. Связь между свойствами сплавов и типом диаграмм состояния.

Задания для самостоятельной работы:

1. Чтение текста, конспектирование текста:

   1. Филиков, с 17-22

   2. Л.1, с 18-25.

2. Вопросы и задания для самоконтроля:

   1. Что такое сплав? Как можно классифицировать сплавы?

   2. Охарактеризовать сплав – механическая смесь, сплав – твердый раствор, и сплав – химическое соединение по возможному соотношению компонентов, по однородности, по структуре кристаллической решетки.

   3. Что такое фаза? Какие бывают фазы?

   4. Что такое диаграмма состояния? Виды диаграмм состояния (с примерами систем) Для чего используются эти диаграммы?

   5. Изобразить в масштабе диаграмму состояния свинец-сурьма. Подписать основные линии и в областях обозначить состав сплава.

   6. Что называют эвтектикой? При каком составе сплава Pb-Sb получается 100% эвтектика? Что будет при увеличении процента содержания сурьмы? При уменьшении?

   7. Выписать правило отрезков с примером решения.