lekcii (Лекции)

1. Cтруктура материалов.2. Кристаллические и аморфные тела. Кристаллическая решѐтка.3. Типы связей в кристаллах.4. Полиморфизм. Применение в технике.5. Первичная кристаллизация, механизм кристаллизации.6. Факторы, влияющие на структуру литых металлов. Форма кристаллов и строениеслитка.7. Монокристаллы, аморфные материалы. Нанокристаллические материалы.8. Твердые растворы9.

Промежуточные фазы10. Дефекты кристаллов, прочность11.Механизм пластической деформации12.Изменение структуры и свойств метала при пластическойдеформации13.Три стадии нагрева – возврат, первичная и собирательная рекристаллизация.14.Рекристаллизационный отжиг и его назначение. Влияние горячей деформации наструктуру и свойства металлов и сплавов.15.Диаграммы состояния, методы построения.16.Правила фаз, концентраций и количества фаз (отрезков)17.Диаграммы состояния с неограниченнойкомпонентов в твѐрдом состояниях.иограниченнойрастворимостью18.Диаграммы состояния с промежуточной фазой.19.Диаграмма с эвтектоидным превращением "железо-цементит", ее фазовый иструктурный анализ.20.Превращения в сталях при охлаждении.21.Термическая обработка и диаграмма состояния.22.Термическая обработка металлов и сплавов, не имеющих фазовых превращений втвердом состоянии.23.Термическая обработка сплавов с ограниченной переменной растворимостьюкомпонентов в твердом состоянии.24.Термическая обработка сплавов с эвтектоидным превращением.25.Перлитное превращение в стали.26.Мартенситное превращение в стали.27.Прокаливаемость и закаливаемость сталей.28.Превращения при отпуске сталей.29.Перекристаллизационный и сферодизирующий отжиг.30.Нормализация сталей.31.Закалка сталей.32.Технология и оборудование т/о.33.Общие сведения о ХТО34.Цементация сталей35.Азотирование сталей36.Нитроцементация37.Ионная ХТО сталей38.Другие виды ХТО сталей39.Общие требования к КМ.

Классификация КМ по назначению.40.Критерии конструкционной прочности материалов.41.Пути повышения свойств материалов.42.Характеристики долговечности материалов.43.Технологичность, экономичность, экологичность. Структура требований.44.Разрушение при циклических нагрузках. Влияние микроструктуры и условийнагружения на сопротивление усталости.45.Способы повышения долговечности материала при циклическом нагружении.46.Механизмизнашивания.материалов.(Азотирование)Способыповышенияизносостойкости47.Назначение и классификация конструкционных сталей.48.Влияние углерода, ЛЭ и примесей на свойства сталей.49.Углеродистые стали обыкновенного качества.50.Углеродистые качественные стали.51.Легированные машиностроительные стали. Влияние легирующих элементов насвойства стали. Назначение, маркировка.52.Низко и средне углеродистые легированные машиностроитель-ные стали.53.Высокопрочные легированные стали54.Основные требования к пружинным материалам55.Рессорно-пружинные стали56.Материалы для упругих элементов приборов57.Особенности материалов малой плотности.

Свойствахарактеристика и классификация алюминиевых сплавов.58. Деформируемые и литейные алюминиевые сплавы.59.Виды коррозии. Электрохимическая коррозия.60.Методы защиты от электрохимической коррозии.61.Химическая коррозия. Жаростойкость.62.Виды магнетизма.алюминия.Общая63.Доменная структура и намагничивание ферромагнетиков.64.Влияние химическогоферромагнетиков.составаиструктурныхфакторовнанамагничивание65.Потери при перемагничивании.66.Низкочастотные магнитомягкие материалы67.Высокочастотные магнитомягкие материалы68.Магнитотвѐрдые материалы .69.Свойства и характеристики проводниковых материалов.70.Материалы высокой проводимости. Сверхпроводящие материалы.71.Материалы с высоким электрическим сопротивлением.72.Материалы для электрических контактов.73.Свойства и характеристики полупроводниковых материалов.74.Основы технологии полупроводниковых материалов.75.Важнейшие полупроводниковые материалы(важнейшие- Si, Ge;) и области ихприменения.76.Диэлектрики.

Характеристики диэлектриков.77.Диэлектрические материалы.78.Сегнетоэлектрики. Принцип работы, материалы, применение.ЛЕКЦИЯ 1СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ• УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:• 1. Введение.• 2. Cтруктура материалов.• 3. Кристаллические и аморфные тела.решѐтка.• 4. Типы связей в кристаллах.Кристаллическая• ЛИТЕРАТУРА• 1.Материаловедение. Под ред. Б. Н. Арзамасова, Г.Г.Мухина.Учебник для ВУЗов.

Изд. МГТУ им. Баумана, 2008 г. Стр.7-23.1. Введение• Материаловедение – наука о материалах, ихстроении и свойствах.• Человек всегда стремился обладать прочными,долговечными и надѐжными материалами дляинвентаря, жилища, защиты от врагов и, ксожалению, для ведения войн.• На смену интуитивным догадкам о строении исвойствах материалов пришло научное понимание,основанное на успехах в 16-18 вв. физики, химии,других наук.• В настоящем курсе рассматриваются материалы,применяемые в космическом и авиастроении, иблизких к ним отраслях.• Металлы и сплавы являются самым обширным классомматериалов, а их свойства весьма разнообразны.• В качестве конструкционных центральное место занимаютсплавы железа – стали и чугуны.• На втором месте – сплавы алюминия, но по объѐму ониуступают сплавам железа в десятки раз.

Широко применяютсясплавы меди, титана, магния, циркония и других металлов.• Постоянно растѐт применение композиционных и полимерныхматериалов.• Материаловедение создано учѐными разных стан – Гиббс Д. У.(физ. химия), Р. Аустен, А. Мартенс, Д.Бейн.• Большой вклад внесли российские учѐные – М.

В. Ломоносов, Д.К. Чернов (критич. точки), П. П. Аносов (металлографическиймикроскоп).• Работы А. А. Бочвара, Г. В. Курдюмова, В. Д. Садовского и другихсформировали современное материаловедение.• В МГТУ сложилась школа материаловедения, основаннаяпрофессором И. И. Сидориным, стоявшим у истоков развитияавиации, одним из инициаторов создания ВИАМ.2. СТРУКТУРА МАТЕРИАЛОВ• В курсах физики, химии показано молекулярное (атомарное)строение вещества.

Для материалов характерно внутреннеестроение не только на атомарном, но и на других уровняхисследования. Внутреннее строение материалов называетсяструктурой, характерные детали – структурнымисоставляющими.• В зависимости от размеров структурных составляющихразличаютСТРУКТУРАМАКРОМИКРОТОНКАЯ• Макроструктура изучается невооружѐнным глазом или сприменением лупы, бинокулярного микроскопа, выявляя деталистроения до 0,1мм.• Исследуют строение слитка, раковины, поры, инородныевключения.

Применяя специальную подготовку- травление,шлифование, обнаруживают трещины, волокнистость,химическую неоднородность. Подобным образом изучаютстроение изломов разрушенных деталей, образцов –фрактография.• Микроструктура выявляется с применением оптического (до0,1мкм) или электронного (до 0,0002мкм) микроскопов. Дляисследования необходимы сложные и (электроннаямикроскопия) дорогостоящие методы подготовки образцов.Выявляются размеры и форма структурных составляющих,ориентация, количественный анализ, микровключения,микропоры, и ряд других сведений.• Тонкая структура (~0,01Нм) изучается с помощьюспециальных методов- дифракционных рентгенографического,электронно-графического, нейтроннографического. Позволяетопределить положение частиц, в т. ч.

атомов, электронов идругую важную информацию.• Основной объѐм информации о структуре получают методамимакро и микро анализа.• Структура материалов определяется многими факторами,такими как химический состав, физические свойствакомпонентов, технология производства сырья и продукции и др.Существуетмногопараметрическаязависимостьмеждустроением и свойствами материалов. Изучение этойзависимости составляет важнейшую задачу материаловедения.• Сведенияоструктурематериаловнеобходимыдляпрогнозирования надѐжности и долговечности продукцииаэрокосмическогомашиностроения,созданияновыхвысокоэффективных конкурентоспособных материалов.МакроструктураМикроструктураСвойства материала:- физ-химические;- Конструкционные;- Технологические;Тонкая структураСтруктура материалов определяется многими факторами, такимикак химический состав, физические свойства компонентов,технология производства сырья и продукции и др.

Существуетмногопараметрическаязависимостьмеждустроениемисвойствами материалов. Изучение этой зависимости составляетважнейшую задачу материаловедения.Сведенияоструктурематериаловнеобходимыдляпрогнозированиянадѐжностиидолговечностипродукцииаэрокосмическогомашиностроения,созданияновыхвысокоэффективных конкурентоспособных материалов.3. Кристаллические и аморфные тела.Кристаллическая решѐтка.• В природе существует дватипа твѐрдых тел –кристаллические иаморфные.• При нагревекристаллические телапереходят в жидкоесостояние при постояннойтемпературе, рис.1.1.• Аморфные – в интервалетемператур. При охлаждениипроисходит обратныйпроцесс.а)б)Рис.