3. Вопросы для подготовки к экзамену
Агрегатные состояния вещества.
Аморфное и кристаллическое состояние твёрдых тел.
Понятие кристаллической решётки.
Структура кристаллов.
Поликристаллическое (зернистое) строение материалов.
Анизотропия кристаллов.
Точечные дефекты кристаллической структуры.
Линейные дефекты кристаллической структуры.
Поверхностные и объёмные дефекты структуры.
Общая характеристика и классификация металлов.
Модель «электронного газа» и свойства металлов.
Кристаллическая структура металлов.
Полиморфизм металлов.
Энергетические причины процесса кристаллизации (зависимость свободной энергии системы атомов от температуры; равновесная и фактическая температуры плавления и кристаллизации).
Кривые охлаждения металлов и сплавов.
Механизм процесса кристаллизации. Зависимость размера зерна металла от степени переохлаждения расплава.
Строение слитка металла (три зоны кристаллизации слитка).
Механические свойства и методы механических испытаний материалов (статические, динамические и циклические испытания материалов).
Упругая и пластическая деформация материалов. Испытания материалов на одноосное растяжение.
Диаграмма растяжения металлов. Определение жёсткости, прочности, пластичности и вязкости материалов.
Механизм упругой и пластической деформации. Роль дислокаций в механизме сдвига атомных слоёв при пластической деформации.
Наклёп или упрочнение металлов под воздействием холодной пластической деформации.
Возврат и рекристаллизация металлов, подвергнутых пластической деформации.
Вязкое и хрупкое разрушение материалов.
Понятие сплава и фазы металлических сплавов (химические соединения, твёрдые растворы, чистые компоненты).
Понятие диаграммы состояния сплава и метод построения диаграмм.
Диаграмма состояния для сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твёрдом состоянии и правило отрезков.
Диаграмма состояния для сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов.
Диаграммы состояния для сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твёрдом состоянии (диаграмма с эвтектикой и перитектикой).
Диаграммы состояния для сплавов, компоненты которых образуют химические соединения.
Диаграммы состояния для сплавов, компоненты которых испытывают полиморфные превращения.
Фазы и структурные составляющие сплавов железа с углеродом (феррит, аустенит, цементит, графит, перлит, ледебурит).
Диаграммы состояния «железо-цементит» и «железо-графит».
Общая характеристика и способы получения сталей и чугунов.
Влияние углерода и постоянных примесей на структуру и свойства углеродистых сталей.
Классификация и маркировка углеродистых сталей.
Образование графитных включений в чугунах.
Микроструктура, свойства и маркировка чугунов.
Общая характеристика легированных сталей. Влияние различных легирующих элементов на структуру и свойства сталей.
Классификация и маркировка легированных сталей.
Термообработка материалов. Основные операции термообработки и их назначение.
Основные фазовые превращения при термообработке углеродистых сталей.
Превращение перлита в аустенит при нагреве стали.
Превращение аустенита в феррито-цементитную смесь при медленном охлаждении сталей.
Диаграмма изотермического распада аустенита.
Превращение аустенита в мартенсит.
Превращения при отпуске закалённых сталей.
Отжиг и нормализация углеродистых сталей.
Закалка доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей.
Способы закалки и прокаливаемость сталей.
Отпуск закалённых сталей.
Поверхностная закалка углеродистых сталей.
Химико-термическая обработка сталей.
Стали, устойчивые против коррозии.
Высокопрочные, жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы.
Быстрорежущие стали и твёрдые сплавы для режущего инструмента. Материалы абразивных инструментов и режущая керамика
Стали для штампов и форм литья под давлением.
Пружинные и шарикоподшипниковые стали.
Латуни (классификация, свойства, область применения, маркировка).
Бронзы (классификация, свойства, область применения, маркировка).
Алюминий и сплавы на его основе.
Пластмассы.
Резиновые материалы.
Стекло и керамика.
Композиционные материалы.