- •Введение.
- •1. Цели и задачи предмета «Материаловедение и ткм».
- •2. Связь предмета «Материаловедение и ткм» с другими предметами.
- •3. Роль отечественных и зарубежных учёных в развитии материаловедения как науки.
- •Основные задачи курса:
- •Раздел 1. Основы металловедения.
- •Тема 1. Строение и свойства металлов.
- •Тема 2. Механические свойства металлов
- •Тема 3. Основы теории сплавов
- •1. Понятие о сплаве, компоненте, фазе, системе.
- •2. Структурные составляющие при кристаллизации сплавов: твердые растворы, химические соединения, механические смеси.
- •3.Диаграммы состояния двойных сплавов. Критические точки и линии.
- •Тема 4 . Железоуглеродистые сплавы. Диаграмма состояния «железо-цементит».
- •1.Диаграмма состояния системы «железо-цементит» в упрощенном виде.
- •2.Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.
- •3.Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны.
- •Темы 5. Производство чугуна и стали.
- •Тема. Производство алюминия и меди, титана и магния. (самостоятельное изучение)
- •Тема 6. Чугуны и углеродистые стали, их свойства, маркировка и область применения.
- •Тема 7. Легирование сталей и чугунов
- •1. Общие сведения о легированных сталях. Легирование сталей, их классификация и маркировка.
- •2. Область применения легированных сталей.
- •3. Легирование чугунов, их маркировка и область применения.
- •2. Конструкционные легированные стали (гост 4543–71).
- •Тема 8. Сплавы цветных металлов, их маркировка и область применения.
- •2. Алюминий и его сплавы.
- •3. Магниевые и титановые сплавы.
- •Тема 9. Коррозия металлов, её виды. Металлокерамические твёрдые сплавы.
- •(Самостоятельное изучение)
- •1. Превращения при нагревании стали.
- •2. Диаграмма изотермического превращения аустенита.
- •3. Структуры, получаемые при различных скоростях охлаждения.
- •Тема 10. Термическая и химико-термическая обработка.
- •1. Отжиг и нормализация стали.
- •2. Термообработка. Закалка. Виды закалки. Отпуск, его виды.
- •Тема 11. Литейное производство. Литьё в разовые формы.
- •1. Сущность и назначение литейного производства. Модельный комплект, его назначение и состав.
- •2. Требования к стержневым и формовочным смесям, их состав.
- •3. Основные сведения об изготовлении литейной формы.
- •Тема 12. Специальные методы литья.
- •Тема 13. Обработка металлов давлением, её виды. Прокатка.
- •Тема 14. Прессование и волочение.
- •Тема 15. Сварка и резка металлов. Электродуговая сварка, применяемое оборудование.
- •Тема 16. Специальные способы сварки.
- •1. Электроконтактная сварка, ее виды и области применения.
- •2. Общие сведения об автоматической сварке под слоем флюса, в среде защитных газов, электрошлаковой сварке.
- •3. Сварка трением, холодная сварка, ультразвуковая, плазменная, лазерная сварка, сварка электронным лучем.
- •Тема 17. Газовая сварка и резка металлов.
- •1. Сущность газовой сварки, применяемые материалы.
- •2. Оборудование и принадлежности для газовой сварки и резки.
- •3. Технология газовой сварки и резки.
- •3. Оборудование и аппаратура для газовой сварки и резки
- •Тема . Методы контроля сварных соединений. ( на самостоятельное изучение).
- •Тема 18. Пайка металлов и сплавов.
- •Тема. Основы слесарной обработки. (самостоятельное изучение)
- •1. Рабочее место слесаря.
- •2. Разметка.
- •3. Основные виды слесарных операций.
- •3. Основные виды слесарных операций.
- •Тема 19. Обработка резанием. Основы теории резания.
- •Тема 20. Сверлильные и расточные станки.
- •Тема 21. Строгальные, долбёжные и шлифовальные станки.
- •Тема 22. Электрические методы обработки изделий.
- •2. Понятие об анодно-механическом и электроконтактном способах обработки.
- •3. Ультразвуковая обработка материалов.
- •4. Лазерная и электронно - лучевая обработка.
- •Тема 23. Древесные материалы и пластические массы.
- •4. Способы получения изделий из пластмасс
- •Тема. Лакокрасочные и клеевые материалы. (самостоятельное изучение)
- •Тема 24. Резиновые и прокладочные материалы
- •Тема 25. Проводниковые материалы.
- •1. Классификация и основные свойства проводниковых материалов.
- •2. Материалы высокой проводимости.
- •3. Сверхпроводники и криопроводники.
Введение.
Вопросы:
1. Цели и задачи предмета «Материаловедение и ткм».
2. Связь предмета «Материаловедение и ткм» с другими предметами.
3. Роль отечественных и зарубежных учёных в развитии материаловедения как науки.
1. Материаловедение и ТКМ – это комплексный учебный курс, обеспечивающий успешную подготовку техников – механиков и мастеров п/о.
Материаловедение – это наука, изучающая связь между структурой и свойствами, а также их изменения при внешнем воздействии.
Металловедение – это наука о строении и свойствах металлов и сплавов, об улучшении этих свойств путем изменения химического состава и посредством термического и других видов воздействий на эти материалы, о поведении металлов и сплавов в процессе обработки и при эксплуатации изделий, а также о рациональном использовании металлов и сплавов в народном хозяйстве.
Основные задачи курса:
1. Изучение основ металловедения и термической обработки.
2. Ознакомление с литейным производством; обработкой металлов давлением; сварочным производством; обработкой металлов резанием и металлорежущими станками.
3. Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении.
2. Изучение предмета базируется на знаниях, полученных учащимися на уроках «Физики» и «Химии» и в свою очередь предмет является базовым для изучения таких предметов специального цикла как «Тракторы и автомобили», «С/х машины», «Устройство автомобиля», «ТО и ремонт автомобиля».
3. Основоположником металловедения является знаменитый русский ученый Дмитрий Константинович Чернов (1839 – 1921 гг.). В 1868 году им было сделано замечательное открытие. Он установил, что при нагреве твердой стали до определенных температур, зависящих от ее состава, в ней происходят внутренние превращения, приводящие к изменению свойств. Таким образом, была показана связь между составом, строением и свойствами стали.
Открытие Д. К. Чернова получило всемирное признание. Представления Д. К. Чернова о температурах, при которых совершаются внутренние превращения, так называемых критических точках, легли в основу современного учения о термической обработке – самого распространенного способа изменения свойств металлов и сплавов.
Большую известность получили работы Д. К. Чернова по изучению кристаллизации металлов и строению слитка, которые определили основные положения современной теории литья металлов и сплавов.
Открытию Д. К. Чернова предшествовали работы ряда отечественных ученых и производственников, среди них в первую очередь следует отметить П. П. Аносова (1799 – 1851 гг.), который обратил внимание на то, что качество стали зависит не только от ее химического состава, но и от структуры. П. П. Аносов впервые в мировой практике применил микроскоп для исследования травленой поверхности стали. Таким образом, он положил начало макро- и микроскопическим исследованиям металлов и сплавов — наиболее распространенным методам исследования структуры металлических материалов и в настоящее время. Он освоил производство клинковой, так называемой булатной, стали, которая по своим свойствам превосходила знаменитую сталь дамасских мастеров. Кроме того, П. П. Аносов занимался изучением влияния различных элементов на свойства стали, им был разработан принципиально новый метод газовой цементации стали.
В создании качественной стали большую роль сыграло открытие инженерами А. С. Лавровым и Н. В. Калакуцким неоднородности по составу и строению стальных слитков.
Развитию металловедения способствовало открытие в 1869г. периодического закона Д. И. Менделеева. Используя этот закон, металловеды получили возможность предвидеть свойства не только чистых металлов, но и сплавов металлов с металлами и неметаллами.
Велика заслуга А. А. Ржешотарского, создавшего оснащенную металлографическую лабораторию на Обуховском заводе в Петербурге и написавшего первое практическое руководство по металлографическому анализу.
Становлению металловедения в XIX в. способствовали работы многих иностранных ученых: Ф. Осмонда и А. Портевена (Франция), Г. Таммана (Германия), Р. Аустена (Англия), Г. Хоу (США) и др.
Отечественные ученые внесли большой вклад в развитие различных научных направлений в металловедении, в разработку новых методов исследования металлов и сплавов. Работы академика Н. С. Курнакова и его школы привели к установлению зависимости свойств сплавов от их состава. Разработка теории термической обработки стали связана с именами профессоров С. С. Штейнберга (1872—1940 гг.), Н. А. Минкевича (1883 – 1942 гг.) и их учеников. Большой вклад в развитие теории фазовых превращений внесли крупные советские ученые Н. Т. Гудцов, С. Т. Конобеевский, А. А. Байков, Г. В. Курдюмов, И. Н. Богачов, В. Д. Садовский, А. А. Бочвар, И. И. Корнилов.
Успешное развитие новой технологии производства металлических материалов связано с работами С. М. Воронова, С. Т. Кишкина, И. Н. Фридляндера.