МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАЕИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ПЕНЗЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
В.А.Худяков
Материаловедение
Лекционный курс. Часть 1.
Пенза,
2011
Содержание
Лекция 1. Строение и свойства материалов 4
1.1. Материаловедение как научная дисциплина 4
1.2. Типы связей между атомами и молекулами 4
1.3. Атомно-кристаллическая структура металлов 6
1.4. Строение реальных кристаллических материалов 8
Лекция 2. Основы теории кристаллизации 10
2.1. Понятие фазы 10
2.2. Первичная кристаллизация 10
2.3. Форма кристалла и строение слитка 12
2.4. Вторичная кристаллизация 13
Лекция 3. Изменение структуры и свойств металлов в процессе пластической деформации 14
3.1. Виды деформаций 14
3.2. Механизмы пластической деформации и деформационное упрочнение 16
3.3. Процессы, происходящие в наклепанных металлах при нагреве 18
Лекция 4. Основы теории сплавов 20
4.1. Основные фазы в сплавах 20
4.2. Диаграмма состояния 22
Лекция 5. Диаграммы фазового равновесия 24
5.1. Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии 24
5.2. Диаграмма состояния сплавов с полной нерастворимостью в твердом состоянии 25
5.3. Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии 26
5.4. Диаграмма состояния сплавов, испытывающих превращения в твердом состоянии 27
5.5. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых образуют химическое соединение 28
5.6. Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния (правило Курнакова Н.С.) 29
Лекция 6. Железо и его сплавы 30
6.1. Железо как конструкционный материал 30
6.2. Диаграмма состояния «железо - цементит» 31
6.3. Классификация и маркировка углеродистых сталей 34
6.4. Виды чугунов 36
Лекция 7. Теория термической обработки 40
7.1. Сущность термообработки 40
7.2. Превращение перлита в аустенит при нагреве 41
7.3. Превращения аустенита при охлаждении 41
7.4. Превращения, протекающие при нагреве закаленной стали 44
Лекция 8. Технология термической обработки 45
8.1. Виды термической обработки 45
8.2. Отжиг 45
8.3. Закалка 46
8.4. Нормализация 49
8.4. Отпуск 49
Лекция 9. Термомеханическая и химико-термическая обработка стали 50
9.1. Термомеханическая обработка 50
9.2. Химико-термическая обработка 51
Лекция 10. Машиностроительные стали 52
10.1. Виды машиностроительных сталей 52
10.2. Стали, не упрочняемые термической обработкой 52
10.3. Стали, упрочняемые в поверхностном слое 53
10.4. Стали, упрочняемые по всему сечению 57
10.5. Стали с улучшенной обрабатываемостью резанием 58
Лекция 11. Инструментальные стали и сплавы 59
11.1. Требования к инструментальным сталям и сплавам 59
11.2. Углеродистые инструментальные стали 60
11.3. Легированные стали для режущего инструмента 61
11.4. Твердые сплавы 62
11.5. Нетеплостойкие штамповые стали 63
11.6. Теплостойкие штамповые стали 64
11.7. Стали для измерительного инструмента 65
Лекция 1. Строение и свойства материалов
1.1. Материаловедение как научная дисциплина
Материаловедение – наука, изучающая взаимосвязь между составом, строением и свойствами материалов. Целью освоения дисциплины студентами является изучение состава, строения, свойств материалов и способов их изменения в желательном направлении с помощью термической, химико-термической и других видов обработки.
В материаловедении используются многочисленные методы исследования материалов:
