- •Ю. А. Манаков материаловедение
- •Методические указания по выполнению семестрового задания
- •Теоретические материалы
- •Тема 1. Основные понятия
- •Теоретический материал
- •1.1. Общие понятия и определения
- •1.2. Классификация материалов
- •1.3. Требования к материалам при их выборе
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2. Строение металлов
- •Теоретический материал
- •2.1. Кристаллические и аморфные тела
- •2.2. Строение чистых металлов
- •2.3. Кристаллографические направления и индексы
- •Анизотропия
- •2.4. Влияние типа химической связи на структуру и свойства кристаллов. Типы кристаллов
- •2.5. Дефекты кристаллического строения
- •2.6. Дислокационный механизм пластической деформации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3. Строение сплавов. Диаграммы состояния
- •Теоретический материал
- •3.1. Строение сплавов
- •3.2. Диаграммы состояния двойных сплавов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 4. Строение неметаллических материалов
- •Теоретические материалы
- •4.1. Строение полимеров
- •Вопросы для самоконтроля
- •4.2. Строение стекол
- •Вопросы для самоконтроля
- •4.3. Строение керамики
- •Вопросы для самоконтроля
- •4.4. Композиционные материалы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5. Свойства материалов и их определение
- •Теоретические материалы
- •5.1. Классификация свойств материалов, их общая характеристика
- •5.2. Механические (прочностные) свойства материалов
- •5.3. Твердость материала
- •5.4. Теплофизические свойства
- •5.5. Изменение свойств материалов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6. Термическая и химико-термическая обработка
- •Теоретические материалы
- •6.1. Диффузия
- •6.2. Термическая обработка
- •Виды и операции то
- •6.3. Химико-термическая обработка
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 7. Металлические конструкционные материалы
- •Теоретические материалы
- •7.1. Сплавы железа с углеродом Общая характеристика железоуглеродистых сплавов
- •Классификация сталей
- •Углеродистые стали
- •Легированные стали
- •Стали и сплавы с особыми свойствами
- •Сортамент сталей
- •Вопросы для самопроверки
- •7.2. Цветные металлы и сплавы Медь и ее сплавы
- •Проволока дкрнм-0,6-кт-л80ам гост 1066-80 –
- •Алюминий и его сплавы
- •Сплавы магния
- •Сплав мл5 гост2856-79. Титан и его сплавы
- •Бериллий и сплавы на его основе
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 8. Неметаллические конструкционные материалы
- •Теоретические материалы
- •8.1. Термопластичные и термореактивные пластмассы
- •8.2. Керамика, стекло, ситаллы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Темы 9,10,11. Электротехнические материалы
- •Теоретические материалы
- •9.1. Энергетические зоны твердого тела
- •9.2. Проводниковые материалы Понятие об электропроводности
- •Электрические свойства и параметры проводниковых материалов
- •Классификация и характеристика проводниковых материалов
- •9.3. Полупроводниковые материалы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 10. Диэлектрические материалы
- •Теоретические материалы
- •10.1. Классификация и основные свойства диэлектриков
- •10.2. Поляризация диэлектриков и ее виды
- •.Влияние температуры и частоты на поляризацию
- •10.3. Электропроводность диэлектриков. Виды электропроводности
- •10.4. Диэлектрические потери
- •10.5. Электрическая прочность диэлектриков
- •10.6. Нагревостойкость диэлектриков
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 11. Магнитные материалы
- •Теоретические материалы
- •11.1. Общие положения
- •11.2. Основные свойства и параметры магнитных материалов
- •11.3. Классификация магнитных материалов и их характеристика
- •Магнитомягкие материалы
- •Магнитотвердые материалы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 12. Понятие о точности обработки и шероховатости поверхности
- •Теоретические материалы
- •12.1. Точность размеров
- •12.2. Шероховатость поверхности
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •Содержание
Министерство науки и образования РФ
Южно – Уральский государственный университет
Факультет приборостроительный
Кафедра “Приборостроение”
Ю. А. Манаков материаловедение
Конспект лекций
Челябинск
2010
ПРЕДИСЛОВИЕ
Дисциплина “Материаловедение ” относится к дисциплинам общепрофессионального профиля.
Цель преподавания данной дисциплины – дать студентам теоретические знания о строении и свойствах конструкционных и электротехнических материалов, способах изменения их свойств, приобрести практические навыки по выбору материала и (или) сортамента с учётом обусловленных и доступных для понимания на втором или третьем курсах конструктивно - технологических требований к детали.
Студент должен получить целостное представление о взаимосвязи свойств материала с его строением. Поэтому изучение дисциплины “Материаловедение ” является актуальным. Эта дисциплина является базовой для различных конструкторских дисциплин. Условия работы современных машин и приборов выдвигают различные, часто противоречивые, требования к свойствам и характеристикам их материалов, которые необходимо знать и учитывать при проектировании изделий.
Изучение дисциплины “Материаловедение ” базируется на знаниях по дисциплинам “Теоретическая механика”, “Химия”, ”Физика”, “Математика”. Знание строения и свойств материалов и умение выбрать материал детали в соответствии с конструктивно-технологическими требованиями является базовыми для изучения дисциплин: “Элементы приборных устройств”, “Технология приборостроения”, “Конструирование приборов и устройств”, и других.
В начале каждой темы приведены методические указания по ее изучению. В конце каждой темы предложены контрольные вопросы, ответы на которые позволят студенту оценить уровень усвоения изучаемой темы.
Методические указания по выполнению семестрового задания приведены перед теоретическими материалами.
Методические указания по выполнению семестрового задания
Семестровым заданием по «Материаловедению» предусмотрен выбор соответствующего материала исходя из назначения детали, требуемых свойств, и обозначение его марки и (или) сортамента в соответствии с действующими нормативами.
Требования при выполнении семестрового задания
1. Знание перечня материалов соответствующего класса или группы, их основных свойств и параметров, отражающих эти свойства.
2. Наличие минимум 2-3 источников справочной информации (справочник, технические условия и т.п.), где имеются материалы соответствующего содержания.
3. Наличие думающей головы – желательно, здравого смысла в действиях – обязательно.
Семестровое задание целесообразно выполнять в следующей последовательности:
1. Провести анализ задания: уяснить назначение детали, требования к ней, оценить необходимые значения параметров.
2. По результатам анализа подобрать из справочников возможные 2-3 марки материала, сравнить их параметры с требуемыми по заданию, и выбрать один материал и марку в соответствии со своими представлениями. Марки материалов, их параметры, регламентированы стандартами, которые обязательно указываются при выборе. Помнить, что задача выбора материала является многовариантной, вы же представляете только один из возможных. Обязательно отметьте, какие полезные свойства, не указанные в задании, имеет выбранный материал.
Оценку стоимости материала проводить качественно, в соответствии с рекомендациями раздела «Теоретические материалы», учебной литературы, своих представлений.
3. При выборе марки материала детали часто необходимо указать и сортамент материала, из которой изготавливают деталь. Если это требуется, сортамент выбирают исходя из формы детали, ее конструктивных особенностей, указанных в задании. На основании этого по справочнику находят данные о выпускаемом сортаменте, профиле, размерах и другие сведения.
4. Выбранную марку материала, или марку и сортамент, стандарт или ТУ на него обозначить в соответствии с действующими правилами и нормативами и указать в отчете по семестровой работе. Примеры обозначения см. в разделе Теоретические материалы данного пособия и литературе [4,6,8,9].
Отчет по семестровой работе оформляется в соответствии с основными требованиями, указанными в вариантах выдаваемого задания.