5. Основы материаловедения

Материаловедение - представляет собой научную дисциплину, в которой изучаются связи между составом, строением и свойствами металлических и неметаллических материалов, а также закономерности изменения строения и свойств в результате внешних воздействий или химических процессов, протекающих внутри тела.

Основными материалами для большинства отраслей машиностроения и приборостроения, являются конечно же металлы и их сплавы.

Металлические материалы обладают комплексом меха-нических, технологических и физико-химических свойств: прочностью, пластичностью, обрабатываемостью резанием и давлением, свариваемостью, электро- и теплопроводностью, коррозионной стойкостью, жаропрочностью, жаростойкостью и другими свойствами.

Свойства металла зависят не только от его химического состава, но и в значительной степени от структуры, которую можно изменять пластической деформацией, термической, химико-термческой и термомеханической обработкой, скоростью охлаждения, воздействием ультразвуком, лазерным лучом и другими процессами.

Рис. 5.1. П.П. Аносов Рис. 5.2. Д.К. Чернов

Основы современного металловедения были заложены русскими учеными Павлом Петровичем Аносовым (1799-1851) и Дмитрием Констан-тиновичем Черновым (1839-1921).

П.П. Аносов (рис. 5.1) впервые в мире применил микроскоп для исследования стали и установил связь между строением стали и ее свойствами.

Д.К. Чернов (рис. 5.2) за свой вклад в развитие науки о металлах был назван в литературе «отцом металлографии. Он

открыл температурные критические точки фазовых превра-щений в стали, которые явились основой для построения современной диаграммы состояния сплавов железо-углерод. Чернов также разработал основы теории кристаллизации металлов и сплавов и термической обработки стали.

Наряду с металлами и их сплавами в машиностроении и приборо-строении широко применяются неметаллические ма-териалы (пластмассы, резина, стекло, керами ка и т.д.), а также различного рода композиционные материалы, обладающие рядом специфических свойств.

Знания основ материаловедения необходимы каждому инженеру, работающему в области создания и эксплуатации современных машин, а также инженеру по качеству, так как от качества материалов напрямую зависит качество создава-емых из них изделий и конструкций. Только зная свойства материалов, можно научно-обоснованно выбрать их для того или иного использования, правильно спроектировать техноло-гический процесс их обработки с высокими технико-эконо-мическими показателями для получения изделия требуемого качества.

Следует отметить, что наука о материалах непрерывно развивается, уточняются теоретические основы, создаются новые матералы, изучаются их своства, совершенствуются и расширяются методы исследования.