Технологии материалов, страница 3

– М., Высшая школа. 2008. – 535 с.7) Технология конструкционных материалов. Под общ. ред. О.С. Комарова. Минск,ООО «Новое знание». 2007. – 566 с.8) Батаев А.А., Батаев В.А. Композиционные материалы. Новосибирск, НГТУ. 2002.384 с.9) Мэттьюз Ф., Ролингс Р. Композитные материалы. Механика и технология. – М.,Техносфера, 2004.- 408 с.10) Ефремов Н.Ф. Тара и ее производство.Ч.1.Производство тары из полимерныхпленок и листов: учеб. пособие.- М.:МГУПБ ,2009.- 341 с.11) Аксенова Т.И., Ананьев В.В., Дворецкая Н.М. и др.

Технология упаковочногопроизводства. М.: Колос, 2002.184 с12) Головкин Г.С. Проектирование технологических процессов изготовления изделийиз полимерных материалов: Учебное пособие для студентов вузов. – М.: Химия:КолосС, 2007. – 399с.13) Сухарева Л.А., Яковлев В.С. Полимеры в производстве тароупаковочныхматериалов: Учебное пособие для студентов вузов. – М.: ДеЛи принт, 2005. – 494сЧАСТЬ 2. ПРОФИЛЬНАЯ ЧАСТЬВ программе вступительного испытания с профильной частью приведенырекомендованные темы и разделы дисциплин, перечень выносимых на вступительноеиспытание вопросов и список рекомендуемой учебно-методической литературы.2.1 ПРОФИЛЬ «МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ И ТЕРМИЧЕСКАЯОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ»2.1.1 Содержание программы профильной частиТема 1. Введение в металловедение и термическую обработкуЗначение и задачи курса металловедение и термическая обработка металлов исплавов.

Классификация материалов. Роль металлических материалов в современнойтехнике. Критерии оценки и выбора материалов. Работы отечественных и современныхученых в области материаловедения, металловедения и физики металлов.Материаловедение, как наука, изучающая свойства материалов в связи с их составом истроением.Тема 2. Строение материаловТипы связей в твердых телах ионная связь, ковалентная связь, металлическая связь.Металлический тип связи. Атомно-кристаллическое строение металлов. Типыкристаллических решеток, их характеристики (параметр, координационное число,плотность упаковки), изотропия, анизотропия. Строение реальных металлов и сплавов:точечные, линейные и поверхностные дефекты (вакансии, дислокации, блоки мозаики,границы зерна).

Теоретическая и реальная прочность металлов, влияние дефектов.Взаимодействие дислокаций с примесными атомами и вакансиями. Понятие обатмосферах Коттрелла, Снука и Сузуки. Образование и размножение дислокаций. Сеткидислокаций. Плотность дислокаций. Источник Франка-Рида.

Дислокационная модельмалоцикловых границ. Полигонизация. Большеугловые границы. Торможениедислокаций, силы Пайерлса-Набарро.Тема 3. Физико-механические свойства материаловОсновные понятия о свойствах материалов. Твердость, механические свойства,определяемые при статическом растяжении, ударная вязкость. Явление хладноломкости.Усталость материалов, предел выносливости. Износостойкость. Хрупкое и вязкоеразрушение. Работа зарождения и распространения трещины. Понятие о конструкционнойпрочности.

Пути повышения прочности металлических материалов.Магнитные, электрическиеи тепловые свойства металлических материалов.Термоэлектричество.Тема 4. Затвердевание металлов и сплавовЗатвердевание жидких металлов и сплавов с образованием кристаллических иаморфных структур. Термодинамические основы фазовых превращений призатвердевании.

Кривые охлаждения, степень переохлаждения, факторы, влияющие напроцесс кристаллизации, связь между степенью переохлаждения, числом центровкристаллизации и скоростью роста кристаллов. Понятие критического зародыша призатвердевании. Величина зерна. Модифицированные жидкости металла. Металлическиестекла. Полиморфные превращения в твердом состоянии. Механизмы полиморфныхпревращений.Тема 5. Теория металлических сплавовПонятия о сплавах. Определение терминов: сплав, система, компонент, фаза. Чистыеметаллы. Химические соединения. Твердые растворы замещения, внедрения и вычитания.Фазы внедрения.

Упорядоченные твердые растворы. Дальний и ближний порядок.Электронные соединения. Фазы Лавеса, σ-фазы (на примере сплавов железо-хром).Многофазные структуры, возникающие в результате нонвариантных превращений.Диффузия в твердых металлах и сплавах. Законы диффузии. Самодиффузия игетеродиффузия.

Механизм диффузии. Температурная зависимость коэффициентадиффузии. Восходящая диффузия.Тема 6. Диаграммы состоянияДиаграммы состояния двойных сплавов, методы их построения. Диаграммасостояния при практически полной нерастворимости компонентов в твердом состоянии, сограниченной односторонней растворимостью. Определение химического составаДиаграмма состояния с полной растворимостью компонентов в твердом состоянии.Дендритная ликвация в твердых растворах.

Правило фаз. Диаграмма состояния систем спревращением в твердом состоянии (частичный и полный распад ограниченного твердогораствора, эвтектоидное превращение). Диаграмма состояния с частичной или практическиполной нерастворимостью компонентов в жидком состоянии. Эвтектическое,монотектическое, перитектическое, эвтектоидное монотектоидное, перитектоидноепревращения. Определение возможной структуры сплава по диаграмме состояния.Тема 7. Диаграмма состояния системы железо-углеродХарактеристики компонентов.

Структурные составляющие и фазы и фазовыепревращенияна стабильном и метастабильном вариантах диаграммы Сущностьэвтектического и эвтектоидного превращений в системе железо-углерод. Влияниеуглерода и постоянных примесей на свойства стали. Классификация сталей по способупроизводства, назначению и качеству. Маркировка углеродистых сталей. Листовые сталидля холодной штамповки, автоматные стали. Основные технические требования по ГОСТдля сталей. Чугуны с графитом, половинчатые и белые. Влияние скорости охлаждения ихимического состава чугуна на структуру. Структура, свойства, области применения иметоды получения серых, ковких и высокопрочных чугунов. Маркировка чугунов.Тема 8.

Термическая и химико-термическая обработкаВиды термической обработки сталей. Превращения при нагреве стали. Рост зернааустенита, наследственное и действительное зерно в стали. Перегрев и пережог.Превращение аустенита при непрерывном охлаждении. Диаграмма изотермическогопревращения аустенита. Перлитное превращение. Мартенситное превращение и егоособенности. Мартенситное превращение, в частности мартенситное превращение всталях. Механизм мартенситного превращения.

Зависимость начала и концамартенситного превращения от содержания углерода, влияние легирующих элементов.Остаточный аустенит. Микроструктура и тонкая структура мартенсита. Кинетикамартенситного превращения. Влияние деформации на мартенситное превращение.Бейнитное превращение. Структурные и фазовые превращения при отпускезакаленных сталей. Превращение при отпуске, структура и свойства стали при отпуске.Отпускная хрупкость Ι и ΙΙ рода. Прокаливаемость и закаливаемость стали, факторы,влияющие на прокаливаемость: влияние легирующих элементов, размера зерна аустенита,нерастворимых карбидов и включений.

Методика определения критического диаметра подиаграмме прокаливаемости.Тема 9. Наклёп и рекристаллизацияВлияние пластической деформации на структуру и свойства металлическихматериалов. Механизм пластической деформации моно-и поликристаллов. Размножениедислокаций при пластической деформации. Явление наклепа, наклёп дробью, обработкароликами. Применение поверхностного наклепаполигонизация.Первичнаяисобирательнаярекристаллизация. Холодная и горячая деформация.в машиностроении.

Возврат,рекристаллизация.ВторичнаяТема 10. Технология термической обработкиКлассификация процессов термической обработки. Отжиг Ι рода без фазовойперекристаллизации. Режим отжига рекристаллизации. Отжиг ΙΙ рода с фазовойперекристаллизацией: для улучшения обрабатываемости, для измельчения зерна.Сфероидизация, отжиг – гомогенизация, нормализация. Изотермический отжиг.

Отжигчугунов. Закалка стали. Основные параметры процесса: температура нагрева,длительность нагрева, скорость охлаждения. Основные требования к закалочным средам.Методы закалки: простая, прерывистая, ступенчатая и изотермическая. Дефекты закалки:образование трещин, деформация, окисление и обезуглероживание поверхности, методыборьбы с ними. Основные параметры процессов отпуска углеродистых и легированныхсталей. Обработка холодом.

Влияние закалки и отпуска на механические свойства стали.Улучшение стали. Поверхностная закалка, виды и области применения.Термомеханическая обработка.Тема 11. Химико-термическая обработкаОсновы химико-термической обработки, понятие о коэффициенте диффузии.Цементация, режимы насыщения и последующих термической обработки углеродистых илегированных сталей, виды процесса, области применения. Нитроцементация, видыпроцесса, режимы, области применения. Применение атмосфер с автоматическимрегулированием потенциала углерода для процесса цементации и нитроцементации.Азотирование стали.

Стали для азотирования, режимы их термической обработки, областиприменения процесса. Процесс низкотемпературного газового и жидкого азотирования, ихособенности и области применения. Новые методы обработки поверхности сталей. сприменением концентрированных потоков энергии.Тема 12. Конструкционные материалыФазы, образуемые легирующими элементами в сталях.

Влияние легирующихэлементов на полиморфизм железа, на свойства феррита и аустенита. Влияниелегирующих элементов на кинетику изотермического превращения аустенита. Влияниелегирующих элементов на мартенситное превращение и превращение при отпуске.Основы рационального легирования стали и роль отдельных легирующих элементов.Особенности термической обработки легированных сталей.Классификация легированных сталей по структуре в нормализованном состоянии(диаграмма Гийе). Маркировка легированных сталей, их преимущества по сравнению суглеродистыми. Дефекты легированных сталей (шиферный излом, флокены, отпускнаяхрупкость).

Основные требования к легированным конструкционным сталям по ГОСТ.Тема 13. Инструментальные материалыИнструментальные углеродистые и легированные стали для режущего инструмента,состав, маркировка, термическая обработка и области применения. Быстрорежущая сталь,состав, свойства. Режимы термической обработки, области применения.

Основныетребования по ГОСТ к сталям для режущего инструмента. Штамповые стали дляхолодного и горячего деформирования стали. Стали с повышенной разгаростойкостью.Стали для измерительного инструмента. Твердые порошковые сплавы для режущегоинструмента. Керамика. Сверхтвердые материалы.Тема 14. Стали и сплавы с особыми свойствамиВысокопрочные стали. Мартенситно-стареющие конструкционные стали, их состав,режимы обработки и области применения.