Ответы к зачёту: Материаловедение; задачи и цели изучения дисциплин. Основные понятия химический состав и структура материалов

1. Материаловедение; задачи и цели изучения дисциплин. Основные понятия – химический состав и структура материалов.
2. Основные механические свойства материалов (прочность и твѐрдость, пластичность и ударная вязкость); методы их определения; обозначения; размерность.
3. Кристаллическое и аморфное строение твѐрдых тел. Основные характеристики кристаллических решѐток. Типы кристаллических решѐток металлов. Полиморфизм. Полиморфные превращения в железе. Анизотропия свойств кристаллических материалов.
4. Основные несовершенства (дефекты) кристаллического строения; их влияние на свойства металлов. Прочность идеальных (бездефектных) и реальных металлов.
5. Закономерности процесса кристаллизации металлов. Связь между скоростью охлаждения и величиной зерна. Сущность процесса модифицирования. Строение слитка.
6. Влияние пластической деформации на строение, механические и физические свойства металлов. Явление наклѐпа, его практическое использование.
7. Изменение строения и свойств пластически деформированного металла под влиянием нагрева. Явления возврата и рекристаллизации. Зависимость температуры порога рекристаллизации от чистоты металла и степени пластической деформации.
8. Рекристаллизация деформированного металла. Холодная и горячая пластическая деформации; влияние этих видов обработки на структуру и свойства металла.
9. Сплав, компонент, фаза (суть понятий). Типы фаз в металлических сплавах. Классификация и основные свойства твѐрдых растворов и химических соединений.
10. Диаграммы состояния (основные понятия). Диаграмма состояния для случая полной взаимной растворимости компонентов в твѐрдом состоянии. Правила определения химического состава и относительных количеств фаз. Дендритная и зональная ликвация.
11. Диаграммы состояния двойных сплавов для случаев полной нерастворимости и ограниченной растворимости в твѐрдом состоянии. Кристаллизация сплавов различного состава. Диаграмма состояния с устойчивым химическим соединением.
12. Связь между типом диаграмм состояния и физико-механическими и технологическими свойствами сплавов (закон Курнакова). Практическое значение диаграмм состояния.
13. Диаграмма состояния "Железо-цементит". Фазы, присутствующие в данной системе, их характеристики. Кристаллизация сплавов с различным содержанием углерода. Структура железоуглеродистых сплавов; их классификация.
14. Зависимость механических свойств железоуглеродистых сплавов от содержания углерода. Классификация и маркировка углеродистых сталей.
15. Серые чугуны, их классификация по форме графита и строению металлической основы. Маркировка различных типов серых чугунов.
16. Сравнительный анализ свойств серых, белых чугунов и углеродистых сталей. Области применения различных типов серых чугунов.
17. Диаграмма изотермического превращения переохлаждѐнного аустенита. Структура и свойства продуктов превращения, образуемых при различных скоростях охлаждения.
18. Критическая скорость закалки. Мартенситное превращение и его особенности. Структура и свойства мартенсита. Причина его высокой твѐрдости.
19. Зависимость твѐрдости закалѐнной стали от содержания углерода. Дефекты закалѐнной стали, причины их возникновения и меры предупреждения. Преимущества и недостатки различных видов закалки.
20. Превращения в закалѐнной стали при отпуске. Изменение структуры и механических свойств стали в результате отпуска. Отличие структур, получаемых в результате отпуска, от аналогичных структур, образующихся при превращении переохлаждѐнного аустенита.
21. Отпускная хрупкость сталей, еѐ разновидности и способы предотвращения.
22. Отжиг стали, его разновидности. Назначение различных видов отжига и режимы их проведения. Структура и свойства стали после отжига.
23. Термомеханическая обработка стали и еѐ разновидности. Изменение структуры и свойств стали при термомеханической обработке.
24. Цели легирования стали. Наиболее распространѐнные легирующие элементы. Влияние легирующих элементов на превращения переохлаждѐнного аустенита и прокаливаемость стали, мартенситное превращение и количество остаточного аустенита.
25. Классификация легированных сталей по структуре и назначению. Маркировка легированных сталей. Примеры легированных сталей различных классов и назначений.
26. Конструкционные легированные стали, их классификация, свойства и назначение. Примеры сталей каждого типа
27. Цементация стали, еѐ назначение и способы осуществления. Стали, подвергаемые цементации.
28. Азотированные стали, его назначение и способы осуществления. Стали для азотирования.
29. Цианирование стали, его назначение, разновидности и способы осуществления. Борирование и диффузное насыщение стали металлами.
30. Стали специального назначения; их маркировка, химический состав, свойства, области применения.
31. Твѐрдые сплавы, их характерные свойства и назначение.
32. Классификация сплавов на основе меди. Влияние содержания цинка на структуру, механические и технологические свойства латуней. Классификация и маркировка латуней.
33. Классификация бронз. Влияние содержания олова на структуру, механические и технологические свойства оловянных бронз. Маркировка, свойства и применения оловянных и безоловянных бронз.
34. Классификация алюминиевых сплавов. Маркировка, химический состав, свойства, применения.
35. Сплавы на основе титана, их свойства и области применения. Классификация титановых сплавов, характерные свойства сплавов.
36. Сплавы на основе магния; классификация и маркировка. Химический состав, технологические и механические свойства сплавов различных классов.
37. Композиционные материалы с металлической матрицей; их классификация, особенности строения и свойств; области применения.
38. Классификация неметаллических материалов. Полимеры; основные понятия, особенности высокомолекулярного строения полимеров.
39. Механические свойства полимеров. Природа высокой эластичности. Вынужденная эластичность.
40. Пластмассы; их состав, роль различных компонентов.
41. Классификация пластмасс по типу наполнителя и природы полимерной основы. Термопластичные и термореактивные пластмассы; пресс-порошки, волокниты, слоистые пластики.