Общие сведения о металлах

Лекция № 1. Введение. Общие сведения о металлах

Дисциплина «Материаловедение и технология конструкционных материалов» состоит из двух основополагающих при подготовке инженера технических дисциплин.

Первая из них – материаловедение. Это наука, изучающая взаимосвязь между составом, строением и свойствами материалов, применяемых в технике.

Цель преподавания материаловедения – дать знания о строении, физических, механических и технологических свойствах металлов и неметаллических материалов, а также о возможности управления свойствами материалов через упрочняющую или разупрочняющую обработку.

Вторая дисциплина – технология конструкционных материалов – дает знания о современных методах обработки материалов, т. е. о том, как получают заготовки и детали машин заданной формы и размеров. Она включает основы металлургии, обработку металлов давлением и резанием, получение заготовок литьем и сваркой, а также формирование поверхностей современными электрофизическими способами.

Взаимосвязь двух этих отраслей знаний очевидна: новые материалы порождают новые технологии и целые новые отрасли.

Главной задачей материаловедения является создание материалов с заранее
рассчитанными свойствами применительно к заданным параметрам и условиям работы.
Большое внимание уделяется изучению металлов в экстремальных условиях (низкие и
высокие температуры и давление).

Важное значение имеет устранение отставания нашей страны в области использования новых материалов взамен традиционных (металлических)-пластмасс, керамики, материалов порошковой металлургии, особенно композиционных материалов, что экономит дефицитные металлы, снижает затраты энергии на производство материалов, уменьшает массу изделий.

Расчетами установлено, что замена ряда металлических деталей легкового автомобиля на углепластики из эпоксидной смолы, армированной углеродными волокнами, позволит уменьшить массу машины на 40%; она станет более прочной; уменьшится расход топлива, резко возрастет стойкость против коррозии.

Знания основ материаловедения необходимы каждо­му инженеру, работающему в области создания и эксплу­атации современных машин. Лишь зная свойства мате­риалов, можно научно обоснованно выбрать их для того или иного использования, правильно спроектировать технологический процесс их обработки с высокими тех­нико-экономическими показателями.

Общие сведения о металлах

Металлы —простые вещества, обладающие высокой тепло- и электропроводностью, ковкостью, металлическим блеском, непрозрачностью и другими свойствами, харак­терными для металлов. Металлы и сплавы на их основе обладают комплексом механических, физических, хими­ческих и технологических свойств, обеспечивающих широ­кое их применение в различных отраслях техники. Все металлы условно делят на черные (железо и сплавы на его основе — сталь, чугун) и цветные (все остальные).

Металлы – один из классов конструкционных материалов, характеризующийся определенным набором свойств:

· «металлический блеск» (хорошая отражательная способность);

· пластичность;

· высокая теплопроводность;

· высокая электропроводность.