ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
"МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ"
Часть 1. МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
1. Строение металлов
Газообразное, жидкое и твердое состояние металлов. Аморфное строение металлов в газообразном и жидком состояниях. Изотропия свойств аморфного металла. Кристаллическое строение твердых металлов. Анизотропия свойств твердых металлов. Кристаллическая решетка, элементарная кристаллическая ячейка, кристаллографическая плоскость. Типы кристаллической решетки: кубическая объемно-центрированная, кубическая гранецентрированная, гексагональная плотноупакованная. Период (параметр) кристаллической решетки.
Реальное строение металлических кристаллов. Зернистое строение металла. Дефекты кристаллической решетки и причины их возникновения. Точечные дефекты: вакансии и межузельные атомы. Краевые дислокации. Влияние дефектов на механические свойства металла.
Процесс кристаллизации. Кривые охлаждения при кристаллизации. Критические точки кривых охлаждения. Теоретическая температура кристаллизации. Фактическая температура кристаллизации. Степень переохлаждения.
|
|
Механизм процесса кристаллизации. Образование центров кристаллизации и рост кристаллов. Влияние скорости охлаждения на число центров кристаллизации и величину кристаллов. Дендритное строение металла.
Превращения в твердом состоянии. Аллотропия (полиморфизм). Аллотропические превращения железа: альфа-железо, гамма-железо. Магнитные превращения железа.
2. Механические свойства металлов
Упругая и пластическая деформация. Предел текучести. Относительное удлинение. Прочность и предел прочности. Твердость. Методы испытания на твердость: по Бринелю, по Роквеллу, по Виккерсу.
Влияние пластической деформации на механические свойства: наклеп или нагартовка. Рекристаллизационный отжиг
3. Строение сплавов
Компоненты сплава. Механическая смесь. Химическое соединение. Твердые растворы: твердый раствор замещения, твердый раствор внедрения. Твердые растворы с ограниченной и неограниченной растворимостью. Диаграмма состояния сплава (правила построения). Понятие фазы.
Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси. Компоненты и фазовые составляющие этих сплавов. Основные линии диаграммы: линия ликвидус, линия солидус. Понятие эвтектики.
Диаграмма состояния для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии, образующих эвтектику. Основные линии диаграммы: линия ликвидус, линия солидус, линия эвтектических превращений. Компоненты и фазовые составляющие этих сплавов.
4. Железоуглеродистые сплавы
|
|
Компоненты железоуглеродистых сплавов. Фазовые составляющие сплавов железо-углерод: феррит, аустенит, цементит, перлит, ледебурит. Диаграмма состояния железо-углерод. Основные линии диаграммы: линия ликвидус, линия солидус, линия эвтектических превращений, линия эвтектоидных превращений.
Фазовые превращения в сплавах, содержащих менее 2,14% углерода (в сталях). Структура доэвтектоидных сталей. Структура эвтектоидной стали. Структура заэвтектоидных сталей.
Фазовые превращения в сплавах содержащих более 2,14% углерода - чугунах. Структура чугунов с различным содержанием углерода: доэвтектический чугун, эвтектический чугун, заэвтектический чугун.
5. Классификация и маркировка железоуглеродистых сплавов.
Классификация и маркировка углеродистых сталей. Конструкционные углеродистые стали: стали обыкновенного качества, качественные конструкционные стали (низкоуглеродистые, среднеуглеродистые, высокоуглеродистые). Инструментальные углеродистые стали.
Области применения углеродистых сталей.
Классификация и маркировка чугунов. Белый,серый, высокопрочный чугун. Ковкий чугун. Области применения чугунов.
Легированные стали. Влияние легирующих элементов на свойства стали. Состав, маркировка и свойства легированных сталей.
6. Термическая обработка стали
Виды термической обработки стали. Отжиг стали. Влияние отжига на внутренние напряжения и на величину зерна. Нормализация стали. Влияние нормализации на величину зерна и твердость стали. Закалка стали. Основные этапы процесса закалки. Влияние скорости охлаждения на структуру и свойства стали. Закалочные структуры стали: сорбит, троостит, мартенсит. Дефекты закалки: деформация и коробление изделий, закалочные трещины, повышенная хрупкость. Поверхностная закалка. Отпуск и его влияние на структуру и свойства стали.
Химико-термическая обработка стали. Основные виды химико-термической обработки: цементация, азотирование, цианирование, диффузионная металлизация.
7. Цветные металлы и сплавы
Алюминий. Сплавы алюминия с марганцем. Сплавы алюминия с магнием. Применение алюминиевых сплавов.
Медь. Сплавы меди с цинком - латуни. Сплавы меди с другими металлами - бронзы. Применение медных сплавов.
Подшипниковые сплавы.