Неметаллические материалы в машиностроении

Полимеры и пластические массы

Классификация и структура полимерных материалов. Молекулярная структура полимеров. Теории роста полимерных кристаллов. Особенности механических свойств полимеров, обусловленные их строением. Релаксационные свойства. Вязкое течение растворов и расплавов полимеров. Старение и стабилизация полимеров. Типы разрушения полимеров. Влияние внешних факторов на процесс разрушения. Физико-механические, адгезионные, фрикционные, антикоррозионные, диэлектрические свойства полимеров, методы исследования этих свойств.

Состав, классификация и свойства пластических масс. Пластмассы на основе термопластичых и термореактивных полимеров. Отвердители, наполнители, пластификаторы, катализаторы, пигменты, ингибиторы. Методы переработки пластмасс в изделия. Материалы, технология и оборудование для получения полимерных покрытий.

Композиционные материалы

Принципы создания и основные типы композиционных материалов. Композиционные материалы с нуль-мерными и одномерными наполнителями. Эвтектические композиционные материалы. Композиционные материалы на неметаллической основе. Механические свойства композиционных материалов, моделирование на ЭВМ разрушения композиционных материалов с использованием свойств армирующих волокон, объемной доли и свойств матрицы. Механизм разрушения. Основы расчета на прочность изделий из композиционных материалов. Способы компьютерного моделирования состава, структуры, свойств и процесса разрушения композиционных материалов. Области и перспективы применения композиционных материалов в машиностроении.

Резиновые материалы

Состав и классификация резин. Технология приготовления резиновых смесей и формирования деталей из резины. Физико-механические свойства резины. Влияние условий эксплуатации на свойства резин. Применение резиновых материалов в машиностроении.

Ситаллы, керамические и другие неорганические материалы

Строение, свойства и виды технического стекла, ситаллов, фарфора и фаянса. Тугоплавкие соединения, основные типы, состав, структура, свойства, методы получения, в том числе СВС – самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Нанокристаллические материалы. Стеклянные смазки и защитные покрытия. Эмали для защиты металлов. Техническая керамика. Огнеупорные и конструкционные керамические материалы. Применение керамики в машиностроении. Графит и его модификации в качестве конструкционных материалов.

Лакокрасочные и клеящие материалы

Состав и классификация лакокрасочных материалов. Особенности кремнийорганических покрытий. Технологические методы нанесения лакокрасочных покрытий. Технология нанесения лакокрасочных покрытий. Сравнительные свойства лакокрасочных покрытий и их применение в машиностроении.

Клеящие материалы, состав и классификация. Физико-химическая природа. Конструкционные клеи. Состав клеевых соединений. Методы получения клеевых соединений и их испытания. Применение клеевых соединений в машиностроении.

7. Эффективность применения материалов в машиностроении с учетом экономичности, долговечности, безопасности
и экологической чистоты

Методика расчета экономического эффекта за счет рациональноговыбора и применения машиностроительных материалов. Сравнительные данные стоимости углеродистых сталей и сплавов, цветных металлов и сплавов, неметаллических материалов и области их эффективного применения. Себестоимость различных операций термической и химикотермической, термомеханической обработки материалов. Повышение надежности, долговечности и безопасности изделий машиностроения путем применения новых материалов, обладающих уникальными физико-механическими, технологическими и эксплуатационными свойствами, а также экологической чистотой. Совершенствование технических требований к материалам в нормативно-технической документации.

Основная литература

Материаловедение / Б.Н.Арзамасов, В.И.Макарова, Г.Г.Мухин и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.

Абраимов Н.В., Елисеев В.С., Крылов В.В. Авиационное материало-ведение и технология обработки металлов / Под ред. Н.В. Абраимова. М.: Высш. школа, 1998.

Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. М.: Металлургия, 1989.

Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990.

Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1986.

Материаловедение и технология металлов / Г.П.Фетисов, М.Г. Карпман, В.М. Матюнин и др.; Под ред. Г.П. Фетисова М.: Высш. школа, 2001.

Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали. М.: Изд-во МИСИС, 1999.

Григорович В.К. Металлическая связь и структура металлов. М.: Наука, 1988.

Ильин А.А. Механизм и кинетика фазовых и структурных превращений в титановых сплавах. М.: Наука, 1994.

Новиков И.И., Розин К.М. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки. М.: Металлургия, 1990.

Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986.

Золоторевский В.С. Механические свойства металлов. М.: Изд-во МИСИС, 1998.

Кулезнев В.Н., Шершнев В.А. Химия и физика полимеров. М.: Высш. школа, 1988.

Лифшиц Б.Г. Металлография. М.: Металлургия, 1990.

Партон В.З. Механика разрушения. От теории к практике. М.: Наука, 1990.

Синергетика и фракталы в материаловедении / В.С.Иванова, А.С. Баланкин, И.Ж. Бунин, А.А. Оксогоев. М.: Наука, 1994.

Шмитт-Томас К.Г. Металловедение для машиностроения. М.: Металлургия, 1995.

Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: Изд-во МИСИС, 1999.

Сталь на рубеже веков / Под ред. Ю.С. Карабасова. М.: Изд-во МИСИС, 2001.

Фиалков А.С. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. M.: Аспект Пресс, 1997.

Разработан состав экономного аустенитного ростоустойчивого чугуна типа "нирезист". По заявке № 2007141772/02(045748) выдан патент на изобретение ростоустойчивого чугуна (нирезиста) №2404278. Изобретение зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 20 ноября 2010 г.
Автор изобретения и патентообладатель - Панов Алексей Геннадьевич.

Описание изобретения:

Ростоустойчивый чугун (нирезист)
Автор: Панов А.Г.

Формула изобретения:

1. Аустенитный ростоустойчивый чугун (нирезист), содержащий никель, марганец, хром, углерод, кремний, медь, серу, фосфор и железо, отличающийся тем, что для обеспечения высоких потребительских свойств в условиях эксплуатации при низких температурах он содержит компоненты в следующих количествах, мас. %: никель 10,0-12,9; марганец 2,1-5,0; хром 0,1-2,7; углерод 2,9-3,6; кремний 1,5-3,0; медь 1,5-6,0; сера<0,15; фосфор<0,3; железо - остальное.
2. Нирезист по п.1, отличающийся тем, что графит в структуре чугуна имеет шаровидную или вермикулярную форму.

Реферат:

Изобретение относится к чёрной металлургии, а именно, к составам специальных легированных чугунов, содержащих хром и никель. Может применяться для изготовления деталей машин, работающих без изменения размеров в агрессивных средах при температурах до -60°C. Аустенитный ростоустойчивый чугун (нирезист) содержит, мас. %: никель 10,0-12,9; марганец 2,1-5,0; хром 0,1-2,7; углерод 2,9-3,6; кремний 1,5-3,0; медь 1,5-6,0; сера<0,15; фосфор<0,3; железо - остальное. Нирезист обладает высокими эксплуатационными свойствами при низких температурах, в частности, ростоустойчивостью, коррозионной стойкостью. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Экономия никеля в нирезисте до 30%!