Содержание дисциплины «материаловедение и ткм» Раздел «Материаловедение»

1. Основные свойства материалов. Основы теории сплавов

Свойства и строение металлов. Их общая характеристика и методы исследования. Атомное строение. Металлическая связь. Кристаллические решетки. Несовершенства реальных кристаллов.

Кристаллизация металлов. Условия и механизм кристаллизации. Закон кристаллизации. Превращения в твердом состоянии. Строение металлического слитка.

Механические свойства и пластическая деформация. Основные методы определения механических свойств металлов. Упругая и пластическая деформация; разрушение. Виды прочности. Влияние различных факторов на прочность и пластичность металлов и пути их увеличения.

Наклеп и рекристаллизация. Холодная деформация и ее влияние на структуру и свойства металла. Возврат и рекристаллизация. Горячая деформация и ее влияние на структуру и свойства металлов.

Строение металлических сплавов и диаграмма состояния. Классификация металлических сплавов. Простейшие бинарные диаграммы состояния.

Вопросы для самоконтроля

1. Изобразите кристаллические решетки железа и титана.

2. Перечислите дефекты кристаллического строения материалов.

3. Расскажите, как происходит процесс первичной кристаллизации металлов.

4. Определите, от чего зависит величина зерна в металлах и сплавах.

5. Объясните, что такое вторичная кристаллизация и в каких случаях она протекает в металлических сплавах.

6. Укажите, при каких условиях происходит образование наклепа в металлах.

7. Объясните, что такое наклеп и рекристаллизация.

8. Расскажите, как влияет горячая и холодная пластическая деформация на структуру и свойства металла в готовых изделиях.

9. Перечислите механические свойства материалов, характеризующие их прочность. Приведите расчетные формулы.

10. Приведите расчетные формулы для определения пластичности.

2. Железоуглеродистые сплавы

Строение железоуглеродистых сплавов и диаграмма состояния системы «железо – углерод». Структуры и свойства сплавов. Влияние углерода, нормальных примесей и способа производства на свойства стали. Маркировка сплавов.

Основы теории легирования стали. Распределение легирующих элементов в стали, их влияние на полиморфизм железа, термообработку и свойства стали. Маркировка сплавов.

Чугуны. Серые, ковкие и высокопрочные чугуны; влияние формы графитовых включений на их свойства. Легированный чугун.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите однофазные структурные составляющие железоуглеродистых сплавов. Пользуясь диаграммой, укажите предельные концентрации в них углерода.

2. Используя диаграмму состояния системы «железо-углерод», укажите температуру образования двухфазных структурных составляющих и содержание в них углерода.

3. Определите микроструктуру стали У12 при температуре 750° С.

4. Пользуясь диаграммой состояния системы «железо-углерод», определите точки А₁ и А₃ для стали 40.

5. Объясните характер изменения механических свойств стали при увеличении в ней содержания углерода.

6. Укажите причины хладноломкости и красноломкости стали.

7. Расскажите, какую информацию содержат следующие марки стали: Ст3сп, 08, У8, У12А.

8. Расскажите, какую информацию содержат марки следующих чугунов: СЧ20, ВЧ60, КЧ37-12.

9. Укажите влияние хрома, никеля и кремния на свойства стали.

10. Объясните, чем обусловлены высокие антифрикционные свойства чугунов.

11. Дайте сравнительную характеристику сталей и чугунов.