1.Материаловедение - наука,изучающая связь междуструктурой и свойствами материалов 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 - разраб. научн. основы получения легир. сталей. Основы научного металловедения были заложены выдающимся русским металлургом Д. К. Черновым (открытие критич точек фазовых превращений).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 Г.Бессемера англ.(технология), П.Мартен франц (пр-ва стали), С.Томас англ. 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, 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,, К. П. Бунин, С. Т. Кишкин, В. Д. Садовский, И. И. Сидорин, А. П. Гуляев и их последователи.

Основные задачи: Раскрыть физ сущность явл, происходящ в матер при воз-ии на них разл факторов в условиях произ-ва и эксплуатации. Установить зависимость между составом, строением и св-ми матер-в. Изучить основные группы современных материалов, их св-ва и области применения.

2. Титан и сплавы на его основе

Титан—металл серого цвета. Температура плавления титана (1668 ± 5) °С. Титан имеет две аллотропические модификации: до 882 °С существует а-титан, который кристаллизуется в гексагональной решетке., а при более высоких температурах - в-титан, имеющий ОЦК-решетку. Технический титан изготовляют двух марок: ВТ 1-00 (99,53 % Ti); ВТ 1-0 (99,46 % Ti).

Азот, углерод, кислород и водород увеличивают твердость прочность титана, но понижают пластичность, ухудшают свариваемость и снижают сопротивление коррозии. Вредеными примесями для титана явл азот, углерод, кислород и водород. Содержание водорода в сплавах не должно превышать 0,015 1

Технический титан (ВТ 1—00, ВТ1—0). На поверхности титана легко образуется стойкая оксидная пленка, повышающая сопротивление коррозии в морской воде в некоторых кислотах и других агрессивных средах.

Технический титан обрабатывается давлением, сваривается дуговой сваркой в атмосфере защитных газов и контактной сваркой, но плохо обрабатывается резанием.

сплавы на основе титана

Для получения сплавов титан легируют А1, Мо, V, Мп, Сг, Sn, Zr, Nb, а также, в небольших количествах, и Si. упрочнение титана ведет одновременно к снижению его пластичности. Титановые сплавы имеют высокую удельную прочность. Легирующие элементы оказывают большое влияние на температуры полиморфного превращения. Такие элементы, как А1, О, N, повышают температуру полиморфного превращения и расширяют а-область; их называют а-стабилизаторами. Такие элементы, как Мо, V, Mn, Cr, Fe понижают температуру полиморфного превращения и расширяют область существования в-фазы; их называют в-стабилизаторами. При легировании титана Mn, Fe, Cr, Si и некоторыми другими элементами образуются химические соединения.

3 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.

4 Мартенситостареющие высокопрочные стали (с пределом прочности 1800-2000 МПа) - безуглеродные (не более 0,03 % С) сплавы железа с никелем, легированные кобальтом, молибденом, титаном и другими элементами. Высокие механические свойства сталей HI8K9M5T, H12KI5M10 достигаются за счет совмещения мартенситного у -» а-превращения, старения мартенсита и легирования твердого раствора. Эти стали сохраняют высокие механические характеристики при низких температурах вплоть до температур сжиженных газов. Такие стали теплоустойчивы до температур 500-700 °С. Находят применение для ответственных деталей в авиации, судостроении.