Мета та завдання дисципліни

Курс “Технологія конструкційних матеріалів, матеріалознавство та термічна обробка” має за мету вивчення природи і властивостей матеріалів, методів їх отримання та зміцнення, а також різних способів виготовлення заготовок для деталей машин.

Основним завданням курсу є розкриття фізичної суті явищ, які проходять в матеріалах при дії на них різних факторів в умовах виробництва і експлуатації, та їх вплив на властивості матеріалів.

Після вивчення даної дисципліни студенти повинні добре знати суть явищ, які проходять при виробництві матеріалів, властивості, що отримуються, та можливість їх подальшого використання. Треба знати також технологічні можливості виробництва заготовок, обладнання та інструмент, які застосовуються при цьому.

Студенти повинні вміти правильно вибирати матеріал для виготовлення деталей, назначати його обробку з метою отримання заданої форми, розмірів та структури, які забезпечують високу надійність і довговічність в умовах експлуатації.

Курс складається із наступних розділів: “Матеріалознавство”, “Основи металургійного виробництва”, “Ливарне виробництво”, “Обробка металів тиском”, “Зварювання металів”, “Неметалічні матеріали”.

Зміст курсу розділ 1 матеріалознавство

Глава1. Будова металів.

Матеріалознавство - як наука про властивості матеріалів у зв’язку з їх складом і структурою. Історія розвитку науки, роль вчених різних країн у створенні основ науки про метали. Методи дослідження металів та сплавів. Типи зв’язку в твердих тілах. Металічний тип зв’язку.

Атомно-кристалічна будова металів. Типи кристалічних граток, їх параметри. Властивості металів, які зв’язані з кристалічною будовою. Будова реальних кристалів, види недосконалостей.

Кристалізація металів. Термодинамічні основи фазових перетворень. Кінетика кристалізації, фактори, які впливають на процес кристалізації. Будова стального злитка. Поліморфні перетворення у металах.

Глава 2. Теорія сплавів.

Сплав, система, компонент, фаза. Правило фаз. Тверді розчини. Хімічні сполуки. Механічні суміші. Особливості кристалізації сплавів.

Діаграми стану подвійних сплавів. Методика побудови діаграм стану. Діаграми стану при відсутності розчинності компонентів, при повній та обмеженій розчинності. Евтектична кристалізація. Правило відрізків. Перетворення у твердому стані. Діаграма стану системи з перитектичним перетворенням. Нерівноважна кристалізація. Внутрішньокристалітна ліквація. Зв’язок між структурою і властивостями сплавів.

Глава 3. Залізо та його сплави.

Діаграма стану системи залізо- цементит. Компоненти, фази та структурні складові сталей і білих чавунів, їх характеристики, умови утворення і властивості.

Діаграма стану залізо-графіт. Умови кристалізації сірих чавунів. Вплив графітних включень на властивості сірих чавунів. Вплив вуглецю, кремнію , мангану та швидкості охолодження на структуру сірих чавунів. Вплив постійних домішок на властивості чавунів. Види та призначення сірих чавунів. Модифікований сірий чавун. Високоміцний чавун. Ковний чавун. Легований чавун. Маркірування чавунів.

Вплив вуглецю та постійних домішок на властивості сталей. Класифікація та маркірування сталей.

.