1.Содержание дисциплины

«Материаловедение»

Тема 1.1 Введение. Атомно-кристаллическое строение и основные свойства металлов.

Предмет и цели изучения дисциплины «Материаловедение », её место в инженерной подготовке бакалавров. Основные эксплуатационные и технологические свойства материалов. Типы межатомных связей, металлический тип связи. Кристаллическое строение металлов, типы кристаллических решеток. Дефекты кристаллической решетки: вакансии, межузельные атомы, дислокации, границы.

Тема 1.2 Пластическая деформация металлов.

Деформация металлов, её виды. Механизмы пластической деформации металлов. Деформационное упрочнение при пластической деформации. Разупрочнение при нагреве деформированных металлов: возврат и рекристаллизация. Влияние пластической деформации на свойства металлов.

Тема 1.3 Основы теории сплавов. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем

Основы теории сплавов. Компоненты, фазы, структуры. Твердые растворы, химические соединения и смеси. Диаграммы фазового равновесия двухкомпонентных сплавов. Кристаллизация и превращения в твердом состоянии. Определение концентрации компонентов в фазах и относительного количественного соотношения фаз.

Тема 1.4 Диаграмма состояния железо – углерод.

Диаграмма фазового равновесия железо-углерод. Процессы происходящие в железоуглеродистых сплавах: эвтектическое, перитектическое и эвтектоидное превращения.

Тема 1.5 Промышленные сплавы и стали.

Структура, свойства и классификация углеродистых сталей. Классификация углеродистых сталей по назначению.

Структура, свойства и классификация чугунов. Процесс графитизации чугунов.

Легированные стали. Влияние легирующих элементов на фазовые превращения, структуру и свойства сталей. Классификация легированных сталей по назначению. Маркировка легированных сталей.

Конструкционные легированные стали: термоулучшаемые, азотируемые, рессорно - пружинные, цементуемые.

Инструментальные стали и сплавы, их химический состав, свойства и классификация по назначению.

Стали с особыми физико-химическими свойствами: коррозионностойкие, жаропрочные, жаростойкие и износостойкие стали. Химический состав, свойства, структура легированных сталей с особыми физико-химическими свойствами. Электротехнические материалы.

Тема 1.6 Термическая обработка сталей.

Превращения в сталях при нагреве и охлаждении. Диаграммы изотермического превращения аустенита. Мартенситное и бейнитное превращения аустенита. Классификация видов термической обработки сталей. Отжиг, закалка и отпуск сталей. Выбор оптимальных параметров технологических процессов термической обработки. Термомеханическая обработка сталей. Химикотермическая обработка.

Тема 1.7 Цветные металлы и сплавы.

Медь и её сплавы. Основные свойства меди и сплавов на её основе: латуни, бронзы, медноникелевые сплавы. Маркировка и область применения меди и сплавов на её основе.

Титан и его сплавы. Основные свойства титана и титановых сплавов. Классификация по назначению.

Алюминий и его сплавы. Основные свойства алюминия, классификация алюминевых сплавов по назначению. Деформируемые и литейные аллюминевые сплавы.

Тема 1.8 Композиционные материалы и материалы на основе полимеров.

Материалы на основе полимеров (пластмассы).

Электротехнические материалы.

Резины, клеящие материалы, стёкла, древесина.

Композиционные материалы: общая харктеристика и классификация, волокнистые и слоистые композиты.

2. Задания к контрольной работе №1

Вариант 1

1. Что такое дендрит? Как и почему образуются дендриты при кристаллизации слитка?

2. Объясните, почему пластическую деформацию свинца при комнатной температуре считают горячей, а деформация вольфрама даже при температуре 1000С является холодной пластической деформацией.

3. Вычертить диаграмму состояния железо – карбид железо. Укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 3,0%С. Укажите температуры превращений для данного сплава. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Используя диаграмму состояния железо – цементит, опишите структурные превращения, происходящие при нагреве стали У12. Укажите критические точки и назначьте температуру нагрева этой стали под закалку под нормализацию.

5. Изделия из стали 45 требуется подвергнуть улучшению. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений.

6. Опишите основные свойства керамики и область применения ее машиностроении.