МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМИ СИТУАЦИЯМИ И ЛИКВИДАЦИИ

ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

Кафедра общетехнических дисциплин

Курс лекций

по дисциплине «Материаловедение и технология материалов»

Раздел II Материаловедение

Тема 4 Теоретическое материаловедения

Авторы:

проф., д-р.техн.наук Гузанов Б.Н.

доцент, к.т.н. Пугачева Н.Б.

студ. гр.КМ – 507 Красных К.С.

Екатеринбург 2006

Лекция № 11. Строение и свойства чистых металлов

Цели лекции:

1.Учебные:

- изучить типы связей атомов в веществе;

- изучить кристаллическое строение металлов;

- изучить дефекты кристаллического строения;

- знать понятие микроструктуры.

2. Воспитательные:

- воспитание умений логического обобщения;

- воспитание сознательного отношения к учебным обязанностям.

3. Развивающая:

- развитие пространственного мышления;

Метод занятия: лекция

Время: 80 мин.

Место проведения: лекционный зал

Материальное обеспечение:

Плакаты:

1. Плакат по видам кристаллических решеток, с примером индексов кристаллографических плоскостей и направлений в кубической решетке и классификация дефектов кристаллического строения

Литература, использованная при подготовке к лекции:

Гуляев А.П. Металловедение: Учеб. для вузов. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1986

Колесова С.Н., Колесов И.С. Материаловедение и технология конструкционных материалов. – М.: Высш. шк., 2004. – 519 с.

Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учеб. для машиностр. вузов – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение. 1980. – 493 с.

Материаловедение. Учебн для вузов. Травин О.В., Травина Н.Т., М.: Металлургия, 1989. – 384 с.

Материаловедение и технология металлов: Учеб. для студентов машиностр. спец. вузов/ Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М. Матюнин и др.; Под ред. Г.П. Фетисова. – М.: Высш. шк., 2001. – 638 с.

Пейсахов А.М., Кучер А.М. Материаловедение и технология конструкционных материалов: Учеб.– 2-е изд. – СПб.: Изд-во Михайлова В.А., 2004. – 407 с.

План лекций

1. Организационная часть лекции: принимается рапорт о готовности слушателей к занятию, отмечаются в журнале отсутствующие (время 3-5-мин.)

2. Вступление (5 мин)

Вопросы лекции:

1 Типы связей атомов в веществе (15 мин).

2 Кристаллические и аморфные твердые тела. Параметры кристаллической решетки(15мин).

3 Дефекты кристаллического строения (15 мин)

4 Понятие микроструктуры (15мин).

3. Заключение (контрольные вопросы на самоподготовку)(10 мин)

ВСТУПЛЕНИЕ

Материаловедением называется наука, изучающая наиболее важные свойства металлов и неметаллов в зависимости от их химического состава, физического строения, структуры и обработки.

В химии все вещества делятся, как известно, на металлы и неметаллы. Металлы расположены в левой части Периодической таблицы Менделеева (левее галлия, индия и таллия). Почти 80 % чистых веществ в природе – металлы.Внешние электроны у металлов не прочно связаны с ядром, на наружных электронных оболочках электронов не много (как правило 1-2), поэтому металлы, вступая в связь с неметаллами, легко отдают свои валентные электроны;

Металлы характеризуются рядом особенных свойств:

• металлический блеск;

• высокая тепло- и электропроводности;

• способность к пластической деформации.

Сплавы на основе железа называются черными, все остальные – цветными.

Легкие металлы – Al, Ti, Be, Mg, Li.

Легкоплавкие металлы – Zn, Hg, Pb, Sb.

Тугоплавкие металлы (температура плавления больше температуры плавление железа 1535⁰С) – W,Ta,Nb.

Благородные металлы – Au, Ag, Pt.

Урановые элементы – актиниды.

Редкоземельные металлы – лантаниды.

Щелочно-земельные металлы – K, Na, Li

С точки зрения атомного стоения металлы можно подразделить на:

• простые с полностью заполненными или пустыми внутренними электронными оболочками;

• переходные (25 элементов), в которых заполнение внешних электронных оболочек происходит при частичном заполнении внутренних, такие металлы, как Fe, Ni,Co, W, Ti, Mo, Cr, Mn, Sm, Sc.