2 Содержание курса

Модуль 1

Раздел 1. Теория сплавов

Тема 1.1. Кристаллическое строение металлов

Лекция 1. Атомно-кристаллическое строение металлов

Предмет металловедения, содержание и задачи дисциплины. Свойства металлов и методы их исследования. Атомно-кристаллическое строение металлов. Виды элементарных решеток металлов, их характеристики: параметры, координационное число, базис. Анизотропия и полиморфизм металлов.

Литература: [1, с. 11–34; 2, с. 7–23; 3, с. 31–35; 4, с. 44–52].

Тема 1.2. Кристаллизация металлов

Лекция 2. Кристаллизация металлов

Плавление и кристаллизация металлов. Строение металлических расплавов. Фазовые флуктуации и их распределение. Понятие о свободной энергии. Механизм кристаллизации металлов. Влияние примесей и стенок формы на зарождение центров кристаллизации. Строение металлических слитков, литых деталей.

Литература: [1, с. 42–59; 2, с. 24–37].

Тема 1.3. Пластическая деформация и разрушение металлов

Лекция 3. Упругая и пластическая деформации, разрушение металлов.

Дефекты кристаллического строения. Дислокации. Природа границ зерен, малоугловые и высокоугловые границы. Упругая и пластическая деформации, разрушение. Особенности пластической деформации поликристалла.

Литература: [1, с. 61–69; 83–96; 2, с. 81–87; 4, с. 52–58].

Тема 1.4. Строение сплавов. Диаграммы состояния

Лекция 4. Сплавы, их строение и диаграммы состояния

Сплавы и их характеристика. Твердые растворы, химические соединения, механические смеси, промежуточные соединения: упорядоченные твердые растворы, электронные соединения, фазы внедрения. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем

Литература: [1, с. 97–153; 2, с. 45–67; 3, с. 87–98; 4, с. 64–78].

Раздел 2. Железоуглеродистые сплавы

Тема 2.1. Диаграмма состояния “железо-углерод”. Углеродистые стали

Лекция 5. Диаграмма состояния «железо-углерод»

Прочность, надежность и долговечность металлов. Механические свойства и испытания металлов. Методы определения твердости, современные твердомеры. Диаграмма состояния “железо-углерод”.

Литература: [1, с. 60–83; 3, 47–60; 5, с. 15–23, с. 146–245, с. 263–339].

Лекция 6. Углеродистые стали

Углеродистые стали, состав, влияние примесей. Классификация углеродистых сталей.

Литература: [1, с. 180–202; 4, с. 84–91; 6, с. 20–25].

Тема 2.2. Чугуны

Лекция 7. Чугуны

Белые чугуны, условия получения, свойства и область применения. Серые чугуны, графитизация, влияние графита, на свойства чугуна, структура и свойства. Легированные чугуны.

Литература: [1, с. 203–222; 2, с. 144–156; 3, с. 291–302; 4, с. 89–100; 6, 25–33].

Раздел 3. Термическая обработка

Тема 3.1. Классификация видов термической обработки. Превращения в стали при нагревании

Лекция 8. Виды термической обработки. Превращения в стали при нагревании

Сущность и назначение термической обработки в машиностроении. Классификация видов термообработки. Образование аустенита при нагревании. Влияние размера зерна на свойства стали.

Литература: [1, с. 223–243; 2, с. 156–165; 4, с. 149–157; 6, с. 33–36].

Тема 3.2 Превращения в стали при охлаждении

Лекция 9. Превращения в стали при охлаждении

Диаграмма изотермического распада аустенита. Перлитное, бейнитное, мартенситное превращения. Структура продуктов превращения и их свойства.

Литература: [2, с. 165–183; 4, с. 157–183, 6, с. 36–42].

Тема 3.3. Отжиг и нормализация стали

Лекция 10. Отжиг и нормализация стали

Технология отжига, виды и назначения. Отжиг 1 и 2 рода, их особенности. Классификация стали по флокеночувствительности. Нормализация стали. Окисление и обезуглероживание стали, безокислительный нагрев.

Литература: [3, с. 174–179; 6, с. 43–47].

Тема 3.4 Закалка и отпуск стали

Лекция 11. Закалка и отпуск стали

Определение и виды закалки. Прокаливаемость и закаливаемость стали. Деформация стали при закалке, внутренние напряжения. Характеристика охлаждающих сред. Обработка холодом. Виды отпуска. Влияние температуры отпуска на структуру и механические свойства закаленной стали. Хрупкость стали при отпуске. Дефекты термической обработки.

Литература: [4, с. 186–202; 6, с. 48–56].

Модуль 2

Раздел 4. Поверхностное упрочнение металлов

Тема 4.1 Поверхностное упрочнение

Лекция 12. Поверхностная закалка

Сущность, назначение и виды поверхностного упрочнения. Поверхностная закалка при нагревании токами высокой и промышленной частоты. Газопламенная поверхностная закалка. Поверхностная закалка при нагревании в электролите. Закалка с лазерным нагревом. Плазменная закалка.

Литература: [2, с. 220–227, 6, с. 58–63].

Тема 4.2 Химико-термическая обработка металлов

Лекция 13. Цементация стали

Химико-термическая обработка стали и общие закономерности диффузионных процессов. Цементация стали, температурно-временные параметры процесса. Послецементационная термическая обработка.

Литература: [2, с. 228–249; 3, с. 196–221; с. 336–338; 6, с. 63–74].

Лекция 14. Азотирование, цианирование и диффузионная металлизация

Азотирование стали, цель, виды и особенности процесса. Цианирование стали. Диффузионная металлизация. Насыщение поверхностных слоев стали хромом, алюминием, кремнием и другими элементами.

Литература: [1, с. 285–312, 2, с. 326–345].