Технологии материалов (1094941), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Основные законы термохимии. Следствия иззакона Гесса. Условие самопроизвольного протекания процессов. Закон действующихмасс. Химическая кинетика. Каталитические процессы. Химическое равновесие. ПринципЛе Шателье и его применение при получении и переработке материаловТема 4. Теория получения металлов и металлических сплавовТеория технологий получения и переработки черных металлов и сплавов. Теориядоменного производства чугуна. Исходные материалы для получения чугуна ихимические процессы в доменной печи.
Теория технологий производства сталей(переработки чугуна и металлолома). Физико-химические процессы при получении стали.Мартеновский, конвертерный (кислородно-конвертерный) способы выплавка сталей.Особенности бессемеровского и томасовского процессов. Выплавка стали вэлектродуговых печах. Достоинства и недостатки способов выплавки сталей. Физикохимическая сущность способов рафинирования стали. Теория технологий полученияцветных металлов. Технология пирометаллургического способа получения меди изсульфидных руд. Технология гидрометаллургического способа получения алюминия изалюминиевых руд.
Физико-химические основы получения глинозема по Байеру и егоэлектролиза. Технология получения титана из ильменита: получение титанового шлакавосстановительной плавкой, получение тетрахлорида титана хлорированием титановыхшлаков, производство титана (губки, порошка) магнийтермическим восстановлением изтетрахлорида.Тема 5. Теория получения полимерных материалов с заданной структуройПолучения полимерных материалов со стереорегулярной структурой.
КатализаторыЦиглера-Натта и оксидометаллические катализаторы. Влияние соотношения реагентов натехнологию получения реактопластов на примере синтеза феноло-формальдегидных смол.Теория технологий переработки каучуков и получения резинотехнических изделий.Тема 6. Теория получения композиционных материалов и изделий из нихПринципы конструирования изделий из ПКМ. Композиты с полимерной матрицей (ПКМ).Химическое строение, процессы отверждения и свойства полимерных матриц(эпоксидных,полиэфирных,феноликарбамидоформальдегидных,кремнийорганических). Армирующие материалы – стеклянные и углеродные волокна,нити, ткани, органические волокна. Влияние структуры и анизотропии армирующихматериалов на свойства ПКМ.
Технология получения и переработки ПКМ (прессование,контактное формование, вакуумное формование, намотка). Влияние технологииизготовления на прочность, водостойкость ПКМ, несущую способность конструкций изнеметаллических материаловТема 7. Методы исследования структуры и испытания материаловМеталлография, рентгенография, электронная микроскопия. Компьютерная томография.Поляризационная микроскопия. Остаточные напряжения. Фотоупругость прозрачныхматериалов. Причины возникновения остаточных напряжений и методы контролянапряженно- деформированного состояния в деталях и узлах машиностроения.Испытания на растяжение. Условные и действительные напряжения.
Диаграммырастяжения.Характеристики,определяемыеприрастяжении.Пределыпропорциональности, упругости и текучести и их определение. Временное сопротивлениеразрыву. Уравнения Журкова и Бартенева. Равномерное и полное относительноеудлинение. Относительное сужение.
Работа деформации. Машины для испытанийрастяжением.Прочие статические испытания. Испытания на изгиб и кручение. Твердость материалов.Определение твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу. Микротвердость.Динамические испытания. Влияние надреза на прочность хрупких и вязких материалов.Уравнение Грифитса. Распределение напряжений при изгибе надрезанного образца.Хрупкое и вязкое состояния. Влияние формы, глубины надреза и ширины образца.Влияние температуры испытания и скорости приложения нагрузки. Сериальныеиспытания на удар при понижающихся температурах.Испытания на усталость.
Испытания при знакопеременных напряжениях при чистомизгибе вращающегося образца и на консольных образцах. Испытания растяжением исжатием. Малоцикловая усталость. Кривые усталости и их построение. Кривыеповреждаемости. Упругий и пластический гистерезис при циклических испытаниях.Эффект Патрикеева–Маллинза в эластомерах.Связь предела усталости схарактеристиками прочности.Испытания на ползучесть и длительную прочность. Предел ползучести и длительнойпрочности. Три стадии ползучести. Механизмы деформации при ползучести. Упрочнениеи разупрочнение.
Влияние температуры испытания. Релаксация напряжений.Определение износа материала, его основные типы и механизмы изнашивания. Факторы,определяющие износ.1.2. Перечень вопросов по направлению подготовки, выносимыхна вступительное испытание (общая часть)1) Классификация легированных сталей по структуре после охлаждения на воздухе ипо назначению. Приведите примеры типичных марок стали различных классов.2) Конструкционные улучшаемые стали: примеры марок, составы, термическаяобработка, свойства, структура, назначение.3) Латуни: общая характеристика, основные свойства, структура, применение.4) Бронзы. Общая характеристика, основные свойства, структура, применение.5) Твердые сплавы, состав, способы изготовления, свойства, назначение.6) Основные этапы получения изделий методами порошковой металлургии.7) Литейные чугуны.
Виды чугунов.8) Литейные стали. Виды сталей.9) Литейные алюминиевые сплавы. Типы сплавов.10) Литейные медные сплавы. Типы сплавов.11) Литейные композиционные материалы. Примеры их использования вмашиностроении.12) Методы лезвийной обработки, применяемой на металлургических производствах.13) Виды термической обработки металлов, применяемой на металлургическихпроизводствах.14) Виды металлопроката, изготавливаемого на металлургических производствах.15) Методы выходного контроля качества металлопроката на металлургическихпроизводствах.16) Система менеджмента качества (СМК): определение; современные СМК,применяемые на металлургических производствах17) Сырьё как технологический фактор. Способы обогащения сырья в твердом,жидком и газообразном агрегатных состояниях.18) Методы водоподготовки: осветление, снижение жесткости, ионный обмен.19) Агрегатные состояния и фазы.
Гомогенные и гетерогенные системы. Фазоваядиаграмма однокомпонентной системы. Тройная точка.20) Правило фаз Гиббса. Критические значения термодинамических параметров,флюиды. Баротропное явление и условие его возникновения.21) Полная поверхностная энергия. Уравнение Гиббса–Гельмгольца. Удельная энергияГиббса поверхности.22) Условие самопроизвольного изменения поверхностной энергии. Поверхностноенатяжение и его зависимость от температуры. Процессы, приводящие к изменениюповерхностной энергии при дроблении материала и агрегировании его частиц.23) Металлы и металлические сплавы. Взаимодействие компонентов сплава. Растворызамещения, внедрения.
Сплавы с ограниченной растворимостью компонентов другв друге. Сплавы с устойчивым химическим соединением.24) Влияние на свойства сплава характера взаимодействия в нем компонентов.25) Кривые охлаждения металлов и сплавов, диаграммы состояния системы из двухкомпонентов. Температуры и линии фазовых переходов. Линии ликвидуса исолидуса. Эвтектика.26) Остаточные напряжения. Фотоупругость прозрачных материалов. Причинывозникновения остаточных напряжений и методы контроля напряженнодеформированного состояния в деталях и узлах машиностроения27) Особенности плавления металлов, сплавов любого и эвтектического состава,химического соединения.
Правило отрезков: правило концентраций и правилорычага.28) Диаграммы состояния сплавов из двух компонентов, образующих в твердомсостоянии механические смеси чистых кристаллов (диаграммы I рода).29) Диаграммы состояния сплавов из двух компонентов, неограниченно растворимых втвердом агрегатном состоянии (диаграммы II рода).30) Диаграммы состояния сплавов из двух компонентов, образующих растворы сограниченной растворимостью в твердом агрегатном состоянии (диаграммы IIIрода).31) Диаграммы состояния сплавов из двух компонентов, образующих устойчивоехимическое соединение (диаграммы IV рода).32) Диаграммы состояния сплавов с полиморфным превращением одного изкомпонентов.
Эвтектоида. Анализ диаграмм состояния.33) Зависимость свойств сплава от его состава. Связь диаграммы состояния сдиаграммой «состав–свойство». Прогнозирование свойств сплава по его диаграммесостояния.34) Условие самопроизвольного протекания химико-технологических процессов.Энергия Гиббса как функция состояния системы. Зависимость энергии Гиббса оттемпературы.35) Влияние на технологические процессы различных факторов. Закон действующихмасс. Лимитирующая стадия реакции. Влияние температуры на скорость реакции.Уравнения Вант-Гоффа и Аррениуса.36) Исходные материалы для получения чугунов в домнах с основной футеровкой.37) Исходные материалы для получения чугунов в домнах с кислой футеровкой.38) Физико-химические процессы в доменной печи: химические реакции получения вдомнах восстановительной среды, восстановления железа, восстановленияпримесных элементов и образования шлака.
Удаление вредных примесей: фосфораи серы.39) Способы получения сталей: мартеновский, конвертерный, кислородноконвертерный, в электродуговых печах. Достоинства и недостатки методов.40) Отличие конвертерного и кислородно-конвертерного способов получения стали.1.3. Учебно-методическое обеспечениеОсновная литература:1) Материаловедение.
Учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г. М. Волков, В.М.Зуев – М. : издательство Академия, 2013, 400 с.2) Материаловедение и технологии современных и перспективных материалов : учеб.пособие / С.А. Оглезнева. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та,2012.
– 307 с.3) Материаловедение: учебник для вузов: Малыгин Ф.Л., Стариуов Н.Е., ЗолотухинВ.И., Сергеев Н.Н., Бреки А.Д., Тула: изд-во ТулГУ, 2015, 268 с.4) Конструкционные материалы. Полный курс. М.Эшби, Д.Джонс, Изд. Д м«Интеллект», Долгопрудный, 2010, 672 с.5) Петрюк, И. П. Материаловедение. Полимерные материалы и композиты. В 2 ч.
:учеб. пособие / И. П. Петрюк. – Волгоград : ИУНЛ ВолгГТУ, 2011 –6) Тагер А.А. Физико-химия полимеров. 4-е изд., перераб. и доп. Учеб. пособие дляхим. фак. ун-тов / А. А. Тагер; под ред. А. А. Аскадского. - М. : Научный мир, 2007.– 573 с.7) Сретенцева Т.Е., Комарова Л.Ю., Байдаков Д.И. Материаловедение вполиграфическоми упаковочном производстве. Лабораторный практикум ируководство для самостоятельной работы: учеб. пособие.
– М., МГУП, 2013.- 98 с.Дополнительная литература:1) Перспективные материалы. Структура и методы исследования. Уч. пособие подред. Д.Л. Меерсона. - ТГУ, МИМиС. - 2006. - 536 с.2) Б.К. Барахтин, А.М. Немец Металлы и сплавы. Анализ и исследование. Физикоаналитические методы исследования металлов и сплавов. Справочник.. –СПб.:НПО«Профессионал». – 2006.3) Введение в систематику умных материалов / Л.
С. Пинчук [и др.]; под. общ. ред. Л.С. Пинчука. – Минск: Беларус. навука, 2013. – 399 с. – ISBN 978-985-08-1540-8.4) Шульга А.В. Композиты. Ч. 1. Основы материаловедения композиционныхматериалов. М.: НИЯУ МИФИ, 2013. 96 с.5) Наноматериалы . Классификация, особенности свойств, применение и технологииполучения. Учебное пособие. Международный университет природы, общества ичеловека «Дубна» Филиал «Угреша», Москва 2007, 125 с.6) Колесов С.Н., Колесов И.С.. Материаловедение и технология конструкционныхматериалов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
