- •Министерство образования рф
- •1.2. Аморфные и кристаллические состояния твердых тел.
- •1.3. Понятие кристаллической решетки.
- •Частный случай элементарной частица
- •1.4. Кристаллографическое направление и атомные плоскости.
- •1.5. Анизотропия свойств у кристаллов.
- •Тема №2: Структура металлов.
- •2.1. Общая характеристика и классификация металлов.
- •2.2. Кристаллические решетки металлов.
- •2.3. Полиморфизм металлов.
- •2.3. Зернистое строение металлов.
- •Тема №3: Дефекты кристаллической структуры.
- •3.1. Точечные дефекты.
- •3.2. Линейные дефекты.
- •3.3. Поверхностные и объемные дефекты.
- •Тема №4: Механические свойства материалов.
- •4.1. Классификация свойств и методы механических испытаний материала.
- •4.2. Диаграмма растяжений.
- •4.3. Механизм упругой и пластической деформации
- •4.4. Наклеп или упрочнение металлов.
- •4.5. Возврат или рекристаллизация деформированных металлов.
- •4.6. Разрушение материалов.
- •Технология материалов. Тема №5: Основы металлургического производства.
- •5.1. Основы сведения о металлургическом производстве.
- •5.2. Огнеупорные материалы.
- •5.3. Исходные материалы доменного производства.
- •5.4. Подготовка руд к плавке.
- •5.5. Устройство и работа доменной печи (шахтного типа)
- •5.6. Основные физико-химические процессы в доменной печи.
- •5.7. Сущность процесса получения стали.
- •5.8. Этапы выплавки стали.
- •5.9. Производство сталей в кислородном конверторе.
- •5.10. Производство сталей в электропечах.
- •5.11. Способы выплавки качественной и особо качественной стали.
- •Тема №6: Основы литейного производста.
- •6.1. Основные понятия литейного производства.
- •6.2. Литейные свойства металлов и сплавов.
- •6.3. Дефекты в отливки.
- •6.4. Технология литья в разовых песчано-глинистых формах.
- •6.5. Свойства формовочных смесей.
- •Специальные виды литья
- •6.6. Литье в оболочковой форме.
- •6.7. Литье по выплавляемым моделям.
- •6.8. Литье в кокиль.
- •6.9. Литье под давлением.
- •Тема №7: Обработка металлов давлением (омд)
- •7.1. Сущность и основные процессы омд.
- •Экзаменационные вопросы. Часть 1. Основы материаловедения
- •Часть 2. Технология материалов
Министерство образования рф
Камский Политехнический Институт
I семестр
ЛЕКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ПО ТЕМАМ:
«Атомно-кристаллическое строение материалов»
«Структура материалов»
«Дефекты кристаллической структуры»
«Механические свойства материалов»
«Основы металлургического производства»
«Основы литейного производства»
«Обработка металлов давлением»
Набережные Челны 2002 год.
Содержание:
Введение 3
Тема №1: Атомно-кристаллическое строение материалов. 4
1.1 Три агрегатных состояния вещества. 4
1.2. Аморфные и кристаллические состояния твердых тел. 4
1.3. Понятие кристаллической решетки. 5
1.4. Кристаллографическое направление и атомные плоскости. 6
1.5. Анизотропия свойств у кристаллов. 9
Тема №2: Структура металлов. 9
2.1. Общая характеристика и классификация металлов. 9
2.2. Кристаллические решетки металлов. 11
2.3. Полиморфизм металлов. 12
2.3. Зернистое строение металлов. 13
Тема №3: Дефекты кристаллической структуры. 13
3.1. Точечные дефекты. 13
3.2. Линейные дефекты. 14
3.3. Поверхностные и объемные дефекты. 15
Тема №4: Механические свойства материалов. 16
4.1. Классификация свойств и методы механических испытаний материала. 16
4.2. Диаграмма растяжений. 18
4.3. Механизм упругой и пластической деформации 20
4.4. Наклеп или упрочнение металлов. 21
4.5. Возврат или рекристаллизация деформированных металлов. 22
4.6. Разрушение материалов. 23
Технология материалов. 25
Тема №5: Основы металлургического производства. 25
5.1. Основы сведения о металлургическом производстве. 25
5.2. Огнеупорные материалы. 25
5.3. Исходные материалы доменного производства. 26
5.4. Подготовка руд к плавке. 26
5.5. Устройство и работа доменной печи (шахтного типа) 27
5.6. Основные физико-химические процессы в доменной печи. 27
5.7. Сущность процесса получения стали. 28
5.8. Этапы выплавки стали. 29
5.9. Производство сталей в кислородном конверторе. 31
5.10. Производство сталей в электропечах. 31
5.11. Способы выплавки качественной и особо качественной стали. 32
Тема №6: Основы литейного производста. 33
6.1. Основные понятия литейного производства. 33
6.2. Литейные свойства металлов и сплавов. 34
6.3. Дефекты в отливки. 35
6.4. Технология литья в разовых песчано-глинистых формах. 37
6.5. Свойства формовочных смесей. 37
Специальные виды литья 38
6.6. Литье в оболочковой форме. 38
6.7. Литье по выплавляемым моделям. 39
6.8. Литье в кокиль. 40
6.9. Литье под давлением. 41
Тема №7: Обработка металлов давлением (ОМД) 42
7.1. Сущность и основные процессы ОМД. 42
Экзаменационные вопросы. 43
Часть 1. Основы материаловедения 43
Часть 2. Технология материалов 44
Введение
Технология конструкционных металлов (ТКМ)– это комплексная дисциплина, в рамках которой рассматриваются способы производства различных материалов, а также современные прогрессивные методы и их обработки с целью получения деталей машин и конструкций требованной конфигурации и необходимых свойств.
I часть курса ТКМ будет называться основа материаловеденья.
Материаловеденье – это наука о материалах используемых в современной промышленности.
Основная задача: установка и связь между составом, структурой и свойствами материалов.
II часть курса будет называться технология материалов.
Основы металлургии (получение черных и цветных металлов)
Основы литейного производства (получение деталей с помощью литья)
Основы обработки металлов давлением (прокатка, штамповка, ковка)
Основы обработки металлов резаньем (сверление и т.д.)
Основы сварочного производства (электросварка, сварка взрывом и т.д.)
Тема №1: Атомно-кристаллическое строение материалов.
1.1 Три агрегатных состояния вещества.
Любое вещество может находиться в трех состояниях – это в жидком, твердом и газообразном.
Реализация того или иного состояния вещества зависит от соотношения средне энергии движения частиц вещества и средней энергии их взаимодействия. Если средняя энергии движения частиц вещества (Е кин) во много раз больше средней энергии их взаимодействия (Е пот), то вещество будет находиться в газообразном состояние, при этом частицы вещества (атомы, молекулы, ионы) будут находиться на относительно большом расстояние друг от друга и практический не взаимодействуют, двигаясь почти свободно они занимают весь предоставленный им объем.
С понижением температуры средняя энергии движения частиц вещества (Е кин) уменьшается и начинает проявляться силы межатомного взаимодействия, это приводит к переходу вещества в так называемое конденсированное состояние сначала в жидкое, а потом в твердое.
В жидком состояние средняя энергии движения частиц вещества (Е кин) примерно равно средней энергии их взаимодействия (Е пот) в результате наблюдается частые разрывы межатомных связей и так называемые перескоке частиц, и это является причиной тягучести жидкостей.
В твердом состояние энергия межатомных связей преобладает над энергией движения частиц (средняя энергии движения частиц вещества (Е кин) меньше средней энергии их взаимодействия (Е пот)) в результате перескоке совершаются крайне редко и вещества сохраняют свою форму.
Промышленность чаще имеет дела с твердыми телами и прежде всего с металлами и сплавами.