2015-04-01
1163
Материаловедение — междисциплинарный раздел науки, изучающий изменения свойств материалов, как в твердом, так и в жидком состоянии в зависимости от некоторых факторов.
Важнейшими материалами, используемыми в различных областях, являются металлы и сплавы на их основе. В связи с этим 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.
Особенно интенсивно развивается металловедение в последние десятилетия. Это объясняется потребностью в новых материалах для исследования космоса, развития электроники, атомной энергетики.
Основными направлениями в развитии металловедения является разработка способов производства чистых и сверхчистых металлов, свойства которых сильно отличаются от свойств металлов технической чистоты, с которыми преимущественно работают. Генеральной 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).
До настоящего времени основной материальной базой для ряда отраслей промышленности служила черная металлургия, производящая стали и чугуны. Эти материалы имеют много положительных качеств и в первую очередь обеспечивают высокую конструкционную прочность деталей машин. Однако эти классические материалы имеют такие недостатки как большая плотность, низкая коррозионная стойкость. Потери от коррозии составляют 20% годового производства стали и чугуна. Поэтому, по данным научных исследований, через 20…40 лет все развитые страны перестроятся на массовое использование металлических сплавов на базе титана, магния, алюминия. Эти легкие и прочные сплавы позволяют в 2-3 раза облегчить станки и машины, в 10 раз уменьшить расходы на ремонт.
Широкое использование приобретают новые материалы взамен традиционных (металлических) – это пластмассы, керамики, материалы порошковой металлургии, композиционные материалы, что ведет к экономии дефицитных металлов, снижению затрат энергии на производство материалов, уменьшению массы изделий.
Для проведения обоснованного выбора материала для изделий с учетом условий их эксплуатации необходимо ознакомление с основными группами современных материалов, их свойствами и областью применения.
Цель учебного пособия изложена в его I части (Материаловедение. Часть I. Основные понятия о строении, структуре и свойствах материалов: учеб. пособие / Автор-составитель С.М. Маслобоева. – Апатиты: КФ ПетрГУ, 2009. – 103 с.).
Основу учебного пособия составляют труды Геллера Ю.А., Лахтина Ю.М., Дрица М.Е., Леонтьева В.П., Смита М., Хансена М, Болховитинова Н.Ф, Арзамасова Б.Н., Фетисова Г.П., Ржевской С.В. и др. в области теории и практики использования различных металлов и сплавов, материалов из органических и нерганических минеральных веществ, полимерных материалов.
Учебное пособие подготовлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом по специальностям: 130401 «Физические процессы (горного или нефтегазового) производств, 130403 «Открытые горные работы», 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», 130405 «Обогащение полезных ископаемых», 140402 «Теплофизика», 140201 «Высоковольтные электроэнергетика и электротехника», 210301 «Радиофизика и электроника».
Пособие может быть использовано студентами, аспирантами и преподавателями инженерно-технических специальностей.
