2015-05-26
926
Федеральное агентство по образованию
Арзамасский политехнический институт (филиал)
Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»
Кафедра «Технология машиностроения»
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. ТЕОРИЯ. ЗАДАНИЯ. ПРИМЕРЫ
Печатается по решению кафедры “Технология машиностроения”
Арзамасского политехнического института (филиала) НГТУ
на основании заказа Центра образовательных услуг и технологий АПИ НГТУ
Арзамас 2010
УДК 620.22 (07)
ББК 30.3
И 266
Рецензент:
доктор технических наук, профессор В.М. Сорокин
Игнатьев Д.А.
И 266 Материаловедение. Теория. Задания. Примеры: Учеб. пособие/ Д.А. Игнатьев; Арзамасский политехнический институт (филиал) ГОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева».- Арзамас: Издательство ОО "Ассоциация ученых" г.Арзамаса, 2010. - 129 с.
Соответствует учебной программе по дисциплине “Материаловедение”, а также действующим нормативно-техническим документам. Пособие предлагает обзор основных методов управления конструкционной прочностью материалов. Большое внимание уделено вопросам выбора конструкционных материалов для различных условий эксплуатации, а также их свойствам. Подробно рассмотрены методы термической, химико-термической и термомеханической обработки указанных материалов.
В пособие включены контрольные работы по основным разделам курса с указанием цели работы, содержания, последовательности выполнения и вариантов заданий.
Предназначено для студентов всех форм обучения высших технических заведений направлений: «Менеджмент», «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»; специальностей: «Технология машиностроения», «Экономика и управление на предприятии (машиностроение)», «Менеджмент организации».
Рис. 47. Табл. 3. Библиогр. 17 назв.
УДК 620.22 (07)
ББК 30.3
© Игнатьев Д. А., 2010
© ОО "Ассоциация ученых" г. Арзамаса Нижегородской области, 2010
© Арзамасский политехнический институт (филиал) НГТУ, 2010
Содержание
| Введение…………………………………………………………………………... | |
| Определение механических свойств материалов……….………...…………..... | |
| Выбор материала изделия……............................................................................... | |
| Термическая, химико-термическая и термо-механическая обработка…….….. | |
| Определение микроструктуры и фазового состава сплавов различных систем........................................................................................................................ | |
| Эксплуатационные и технологические свойства конструкционных материалов… | |
| Задание к контрольной работе………………………………………………..… | |
| Правила оформления отчета….............................................................................. | |
| Список литературы................................................................................................ | |
| Приложения……………………….......................................................................... |
Введение
Материаловедение относится к числу основополагающих дисциплин для машиностроительных специальностей. Это связано с тем, что получение, разработка новых материалов, способы их обработки являются основой современного производства и во многом определяют уровнем своего развития научно-технический и экономический потенциал страны. Проектирование рациональных, конкурентноспособных изделий, организация их производства невозможны без достаточного уровня знаний в области материаловедения.
Материаловедение является основой для изучения многих специальных дисциплин. Разнообразие свойств материалов является главным фактором, предопределяющим их широкое применение в технике. Материалы обладают отличающимися друг от друга свойствами, причем каждое зависит от особенностей внутреннего строения материала. В связи с этим материаловедение как наука занимается изучением строения материала в тесной связи с их свойствами. Основные свойства материалов можно подразделить на физические, механические, технологические и эксплуатационные.
От физических и механических свойств зависят технологические и эксплуатационные свойства материалов.
Среди механических свойств прочность занимает особое место, так как от нее, прежде всего, зависит работоспособность изделий под воздействием эксплуатационных нагрузок. Учение о прочности и разрушениях является одной из важнейших составных частей материаловедения. Оно является теоретической основой для выбора подходящих конструкционных материалов для деталей различного целевого назначения и поиска рациональных способов формирования в них требуемых прочностных свойств при обеспечении надежности и долговечности изделий.
Основными материалами, используемыми в машиностроении, являются, и еще долго будут оставаться, металлы и их сплавы. Поэтому основной частью материаловедения является металловедение, в развитии которого ведущую роль сыграли российские ученые: Аносов П.П., Чернов Д.К., Курнаков Н.С., Гуляев А.П. и другие.
В настоящем пособии рассмотрены физические основы строения и свойств конструкционных материалов, приводятся широко используемые методы определения механических свойств материалов при различных видах нагружения, излагаются основы термической обработки и поверхностного упрочнения деталей, даются характеристики основных групп конструкционных материалов.
Цель дисциплины
Целью дисциплины является научить студентов применять основные методы управления конструкционной прочностью материалов и проводить обоснованный выбор материала для изделий с учетом условий их эксплуатации.
Для достижения поставленной цели при изучении дисциплины решаются следующие основные задачи:
· приобретение знаний по оценке технических свойств материалов, исходя из условий эксплуатации и изготовления изделия;
· формирование научно обоснованных представлений о возможностях рационального изменения технических свойств материала путем изменения его структуры;
· ознакомление со способами упрочнения материалов, обеспечивающими надежность изделий и инструментов;
· ознакомление с основными группами современных материалов, их свойствами и областью применения.
Преподавание дисциплины базируется на знаниях, полученных в курсе «Физика», «Химия», «Сопротивление материалов».
При изучении дисциплины «Материаловедение» студентам необходимо знание следующих понятий: нагрузка, напряжение, деформации упругая и пластическая, работа, энергия, агрегатное состояние вещества, термодинамическая система, параметры термодинамической системы, внутренняя энергия, атомно-кристаллическое строение металлов, типы связей частиц в твердом теле, основные физические и химические свойства материалов.
Материаловедение подготавливает студента к освоению специальных дисциплин изучающих основные производственные технологии и процессы.
Знание основ материаловедения необходимо инженеру, работающему в сфере эксплуатации современных машин и конструкций.
