1.Металловедением называется наука, устанавливающая связь между составом, структурой и свойствами металлов и сплавов и изучаю­щая закономерности их изменения при тепловых, химических, механических, электромагнитных и радиоактивных воздействиях.]Впервые существование связи между строением стали и ее свойствами было установлено П. П. Аносовым (1799—1839 гг.).Основы научного металловедения были заложены выдающимся русским металлургом Д. К. Черновым (1839—1921 гг.), который за свои работы был назван в литературе «отцом металлографии».В начале XX в. большую роль в развитии металловедения сыграли работы Н. С. Курнакова, который применил для иссле­дования металлов методы физико-химического анализа.Большое значение в развитии металловедения и термической обработки имели работы Осмонда (Франция), Юм-Розери и Мотта (Англия), Зейтца, Бейна и Мейла (США), Таммана и Ганемана (Германия) и др.Развитие металловедения неразрывно связано с работами со­ветских ученых. После Великой Октябрьской социалистической революции, особенно в период индустриализации страны, возникли многочисленные исследовательские лаборатории на заводах и во втузах, а также был создан ряд специализированных исследо­вательских институтов, в которых развернулась широкая работа в области металловедения и термической обработки металлов.Большой вклад в развитие отечественного металловедения внесли С. С Штейнберг, Н. А. Мийкевич, Г. В. Курдюмов, А. А. Банков, А. М. Бочвар, А. А. Бочвар, К. П. Бунин, С. Т. Кишкин, В. Д. Садовский, И. И. Сидорин, А. П. Гуляев и их последователи.

2 Металлы в твердом и отчасти в жидком состоянии обладают рядом характерных свойств:

высокими теплопроводностью и электрической проводимостью; положительным темпера-турным коэффициентом электрического сопротивления; с повышением температуры элек-трическое сопро­тивление чистых металлов возрастает; большое число металлов обладает сверхпроводимостью; термоэлектронной эмиссией, т. е. способностью испускать электро-ны при нагреве; хорошей отражательной способностью; металлы непрозрачны и обладают металлическим блеском; повышенной способностью к пластической деформации.

Чистые металлы в обычном структурном состоянии обладают низкой прочностью и не обеспечивают во многих случаях требуе­мых свойств, поэтому они применяют-ся сравнительно редко.

Металлы изучают на макро- и макроуровне (при увеличениях до 50 тыс. крат и выше). Метод визуального изучения изломов, а также с помощью светового микроскопа при небольших увели­чениях называется фрактографией. Для изучения атомно-кристалли-ческого строения применяют рентгеноструктурный анализ. В металловеде-нии все шире применяют метод рентгеноспектрального микроанализа для изучения распреде-ления примесей и специально введенных элементов. Для изучения металлов и сплавов используют физи­ческие методы исследования (тепловые, объемные, электри-ческие, магнитные). В основу этих исследований положены взаимосвязи между изме-нениями физических свойств и процессами, происхо­дящими в металлах и сплавах.

3. Механич. Испытания.

1) Метод Бринелля– основан на вдавливании в поверхность Ме стального закаленного шарика под действием нагрузки Р. После снятия нагрузки на поверхности образца остается отпечаток, имеющий форму шаровидного сегмента. Чем тверже материал, тем меньше будет величина отпечатка.Твердость по Бринеллю обознач. НВ она оредел. как отношение нагрузки Р к площади отпечаткаF: НВ=Р/F.

2) Метод Роквелла. Твердость по Рлквеллу определ-ся вдавливанием в испытуемый материал алмазного конуса с углом при вершине 120^оили стального закаленного шарика диаметром 1,58 мм. На наконечник с алмазным конусом или шариком в начале действуют предварительной нагрузкой 10 кг, а затем – полной нагрузкой, к-рая зависит от твердости и толщины испытуемого материала. Значение твердости по Роквеллу определ-ся по разности глубины проникновения накрнечника в образец под действием полной и предварительной нагрузок. Практически число твердости на приборе Роквелла отсчитывается по циферблату индикатора.

3) Метод по Виккерсу. Твердость по Виккерсу (HV) определ-ся вдавливанием в испытуемый материал алмазной пирамиды с углом между противоположными гранями, равным 136^о. Пирамида вдавливается в материал перпендикулярно к его пов-ти. В результате вдавливания алмазная пирамида оставляет на образце отпечаток – форма квадрат. Твердость по Виккерсу определ-ся отношением нагрузки Р к площади отпечаткаF.

4. Классиф. Мат-лов.

Конструкц. – твердые мат-лы, подвергаемые механич. нагружению. Электотехнич. мат-лы – хар-ся особыми электрич-ми и магнитными хар-ками и предназначены для изготовления изделий применяемых для производства,передачи, преобразования и потребления электроэнергии.

Инструментальные – высокие показатели твердости, прочности и износоусойчивости, предназначены для изготовления режущего, мерительного и др. инструмента.

Триботехнич. - для применения в узлах трения, с целью регулирования параметров трения и изнашивания для получения заданных работоспособности и ресурса этих узлов.

Рабочие тела – газообразные и жидкие мат-лы с помощью к-рых энергию преобразуют в мех-ую работу холод, теплоту.

Технологические мат-лы – вспомогательные мат-лы, используемые для нормального протекания технологич. процессов переработки основных технич-х мат-лов в изделия или обеспечения нормальной работы машин.

Топливо – горючие мат-лы, основной частью

к-рых явл. Углерод, применяемое с целью получения при их сжигании тепловой энергии.

5. Черные Ме.

Ме – хим. эл-ты, хар-щиеся непрозрачностью, специфическим блеском, высокой тепло- и электропроводностью.

Черные Ме:

Железные Ме(железо, никель, марганец, кобальт)

Тугоплавкие Ме(вольфрам, титан, тантал, молибден, хром)

Щелочноземельные Ме(калий, кальций, литий, натрий, барий, франций)

Урановые Ме(уран, плутоний, нобелий)

Редкоземельные Ме(еворпий, церий, лантал, неодим)

6 Под атомно-кристаллической структурой понимают взаимное рас­положение атомов, существующее в кристалле. Кристалл состоит из атомов (ионов), расположенных в определенном порядке, который периодически повторяется в трех измерениях. Для описания атомно-кристаллической структуры пользуются понятием пространственной или кристаллической решетки. Кристаллическая решетка представляет собой вообража­емую пространственную сетку, в узлах которой располагаются атомы (ионы), образующие твердое кристаллическое тело. Переход металла из жидкого состояния в твердое (кристаллическое) называется кристаллизацией. Процесс кристаллизации начинается с образования кристаллических зародышей и продолжается в процессе роста их числа и раз­меров. При переохлаждении сплава ниже температуры плавления во многих участках жидкого сплава образуются устойчивые, способные к ро­сту, кристаллические зародыши, называемые критическими.При столкновении растущих кристаллов их правильная форма нару­шается, так как в этих участках рост граней прекращается.. В результате растущие кристаллы, имеющие сначала геометрически правильную форму, после затвер­девания получают неправильную внешнюю форму; они называются кристаллитами. Кристаллическая решетка — это пространствен­ный каркас, образованный пересекающимися прямыми ли­ниями. В точках пересечения линий, называемых узлами кристаллической решетки, лежат структурные частицы. В зависимости от природы структурных частиц, нахо­дящихся в узлах решетки, различают следующие виды кристаллических решеток:

1. Молекулярные решетки. Кристаллы построены из молекул, связанных друг с другом межмолекулярными силами.

2. Атомные решетки. Кристаллы состоят из атомов, связанных ковалентными или полярными связями.

3. Ионные решетки. Кристаллы состоят из ионов.

4. Металлические решетки.