- •Раздел I. Материаловедение.
- •Тема 1. Качество и свойства материалов.
- •Классификация материалов. Таблица 1.1
- •Электрохимические потенциалы металлов. Таблица 1.3.
- •Химическая стойкость материалов. Таблица 1.4.
- •Тема 2. Металлы и сплавы.
- •2.1. Строение металлов.
- •1.2. Механические свойства материалов
- •2.2. Металлические сплавы. Диаграммы состояния.
- •Тема 3. Механические свойства и классификация металлов и сплавов.
- •3.1. Технические требования и характеристики конструкционных металлов и сплавов.
- •3.2 Конструкционные металлы и сплавы на основе железа, титана и цветных металлов. Классификация.
- •3.3. Конструкционные сплавы на основе титана и цветных металлов (Al, Cu).
- •3.4. Специальные сплавы.
- •Тема 4. Неметаллические материалы (нм).
- •4.1. Общие свойства нм.
- •4.2. Древесные материалы (дм) (растительные полимеры), кожа, тканые материалы.
- •4.3. Пластические массы (п.М.).
- •3.4 Резиновые материалы.
- •3.5 Неорганическое стекло, керамика, ситаллы.
- •3.6 Ситаллы – пассивные диэлектрики.
- •7. Лаки. Краски. Компаунды.
- •Составы шпаклевок (в граммах)
Классификация материалов. Таблица 1.1
Материалы | ||||
Конструкционные |
Электротехнические |
Специальные | ||
Металли-ческие |
Неметалли-ческие |
Слабо магнитные |
Сильно магнитные |
Пассивные Активные Высокочастотные |
Черные Цветные Благород-ные |
Полимеры Пластмассы Стекла Композиты |
|
|
|
Общая характеристика материалов, применяемых в МИСО: металлические и неметаллические материалы должны обладать механической прочностью, стабильными известными физическими свойствами (табл. 1.1), химической стойкостью (табл. 1.2), в том числе в морской среде.
Физические свойства материалов. Металлы и сплавы. Таблица 1.2.
Название металла |
Удельный вес г/см³ |
Температура плавления ºС |
Коэффициент теплопровод-ности ккал/м*сек |
Плот-ность в твердом состоянии кг/м³ |
Коэффициент линейного расширения 1/10000 |
Железо чистое |
7,86 |
1539 |
------ |
|
0,093 |
Медь красная |
8,93 |
1083 |
0,938 |
|
0,269 |
Алюминий |
2,7 |
658 |
0,504 |
|
0,238 |
Магний |
1,74 |
650 |
0,376 |
|
0,26 |
Латунь (CuZn) |
8,85 |
------ |
0,58 |
|
0,18 |
Титан |
4,5 |
1665 |
------ |
|
------ |
Электрохимические потенциалы металлов. Таблица 1.3.
Пресная вода |
Морская вода | ||
Металл |
Потенциал, мВ |
Металл |
Потенциал, мВ |
Серебро Медь Никель Алюминий Медь Олово Свинец Сталь Кадмий
|
+194 +140 +118 -169 -175 -283 -350 -574 -823
|
Серебро Никель Медь Свинец Цинк Сталь Кадмий Алюминий Олово
|
+149 +46 +10 -259 -284 -335 -519 -667 -809 |
Химическая стойкость материалов. Таблица 1.4.
Ряд активности-замещения металлов KNaCaMgAlZnFeNiSnPbH CuHgAgPtAu |
Ряд электроотрицательности Неметаллы Металлы F>O>N>Cl>Br>S>P>C>H>Si>Al>Mg>Ca>Na>K>Cs |
Направление роста → Окислительной способности: SiBHPCSINClOF Восстановительной способности: OClNISCHBSi → |
Перечень химически стойких металлов и сплавов:
Титановые сплавы, нержавеющие чугуны, нержавеющие стали, сплавы на основе меди и никеля (куниаль, мельхиор, нейзильбер) – коррозионно-стойкие.
Для остальных необходимы покрытия из неметаллов:
Лаки, краски, компаунды на основе смол и пр.
Желательно при использовании материалов иметь сертификат качества, сведения о безопасности или степени вредности для пользователя, о сроках старения и др. данные.
ПредшественникамиЭРЭ и М, как ОПД, в начале ХХ века были Сопротивление материалов и Теория машин и механизмов. Каждый инженер должен был это знать! Теперь нужны только обощения:
Технологические свойствахарактеризуются способностью материалов поддаваться различным методам обработки.
Литейные свойстваопределяют жидкотекучесть, усадка, склонность к ликвации(неоднородности хим. состава).
Для металлов – специальные свойства, например:
Ковкость– способность деформироваться и принимать новую форму под влиянием внешних усилий без нарушения целостности (нагретая сталь, холодная латунь и аллюминевые сплавы). Бронза не куется.
Свариваемость– способность создавать прочные соединения металлических деталей путем их местного нагрева (хорошо сваривается малоуглеродистая сталь, плохо – чугун, медные и аллюминевые сплавы).
Свойства материалов приводятся в специальных справочниках.