- •Введение
- •1. Методические указания по изучению дисциплины
- •Строение металлов
- •Вопросы для самопроверки
- •Теория сплавов
- •3. Пластическая деформация и механические свойства металлов
- •Влияние нагрева на структуру и свойства деформируемого металла
- •Железо и его сплавы
- •Технология термической обработки
- •6. Теория термической обработки стали
- •Химико–термическая обработка стали и поверхностное упрочнение наклепом
- •Конструкционные стали
- •Инструментальные стали
- •Специальные сплавы
- •1.12. Алюминий, магний и их сплавы
- •Вопросы для самопроверки
- •1.13. Медь и ее сплавы
- •Вопросы для самопроверки
- •Титан и его сплавы
- •1.15. Полимерные материалы
- •1.16. Резиновые материалы
- •1.17. Силикатные материалы
- •1.18. Композиционные материалы
- •2. Задания к контрольной работе Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •3. Методические указания к выполнению контрольной работы
- •Библиографический список
- •5. Технология конструкционных материалов и материаловедение: учеб - ное пособие / Коротких м.Т. - Спб: сгпу, 2004. - 104с.
- •6. Новые материалы / под науч. Ред. Ю.С. Карабасова, - м.: Мисис, 2002 - 738 с.
1. Методические указания по изучению дисциплины
Строение металлов
Рассмотрите типы химической связи в твердых телах, основное внимание обратите на особый вид металлической связи. Металлический тип связи обусловливает отличительные свойства металлов: высокую электропроводность и теплопроводность, высокую пластичность и металлический блеск. Металлические тела характеризуются кристаллическим строением. Однако свойства реальных кристаллов определяются известными несовершенствами кристаллического строения. В связи с этим необходимо разобраться в видах несовершенств и особенно в строении дислокаций (линейных несовершенств), причинах их легкого перемещения в кристаллической решетке и влияния на механические свойства.
Термодинамические причины фазовых превращений являются одним из частных случаев общего закона природы: стремления любой системы к состоянию с наименьшим запасом энергии (в данном случае свободной энергии). Разберитесь в теоретических основах процесса кристаллизации, состоящего из двух элементарных процессов: зарождения и роста кристаллов ,- и в определяющем влиянии на эти параметры степени переохлаждения.
При изучении процесса кристаллизации необходимо иметь в виду решающее значение реальной среды в формировании структуры литого металла, а также возможность искусственного воздействия на строение путем модифицирования.
Вопросы для самопроверки
В чем сущность металлического, ионного и ковалентного типов связи?
2. Каковы характерные свойства металлов и чем они определяются? 3. Что такое элементарная ячейка? 4. Что такое полиморфизм? 5. Что такое параметр кристаллической решетки, плотность упаковки и координационное число? 6. Виды дислокаций и их строение. 7. Каково строение краевых и винтовых дислокаций? Что такое вектор Бюргерса? 8. Что такое анизотропия свойств кристаллов?
9. Каковы термодинамические условия фазового превращения? 10. В чем физическая сущность процесса кристаллизации? 11. В чем физическая сущность процесса плавления? 12. Каковы параметры процесса кристаллизации? 13. Что такое переохлаждение? 14. Какова связь между величиной зерна, скоростью зарождения, скоростью роста кристаллов и степенью переохлаждения? 15. Формы кристаллов и влияние реальной среды на процесс кристаллизации. Образование дендритной структуры. 16. В чем сущность модифицирования?
Теория сплавов
Необходимо отчетливо представлять строение металлов и сплавов в твердом состоянии. Уяснить, что такое твердый раствор, химическое соединение, механическая смесь. Наглядное представление о состоянии любого сплава в зависимости от его состава и температуры дают диаграммы состояния. Нужно усвоить общую методику построения диаграмм состояния для различных случаев взаимодействия компонентов в твердом состоянии.
При изучении диаграмм состояния уметь применять правило отрезков (для определения доли каждой фазы или структурной составляющей в сплаве), правило фаз (для построения кривых нагревания и охлаждения), определять химический состав фаз.
С помощью правил Курнакова уметь установить связь между составом, строением и свойствами сплава.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое компонент, фаза, число степеней свободы? 2.Приведите объяснение твердого раствора, механической смеси, химического соединения.
3. Что представляют собой твердые растворы замещения и внедрения? 4. Как
строятся диаграммы состояния? 5. Приведите уравнение правила фаз и объясните физический смысл числа степеней свободы. 6.Объясните принцип построения кривых нагревания и охлаждения с помощью правила фаз. 7. Как будет выглядеть участок кривой охлаждения, если число степеней свободы равно двум и имеется одна фаза? То же, для числа степеней свободы, равного единице, в случае выпадения твердой фазы из жидкой. То же, для числа степеней свободы , равного нулю. 8. Начертите и проанализируйте диаграмму состояния для случая образования непрерывного ряда твердых растворов . 9. Начертите и проанализируйте диаграмму состояния для случая полной нерастворимости компонентов в твердом состоянии. 10. Начертите и проанализируйте диаграмму состояния для случая образования эвтектикия, состоящей из ограниченных твердых растворов. 11. Каким образом определяются концентрация фаз и их количественное соотношение? 12. В чем различие между эвтектической и перитектической кристаллизациями? 13. В чем различие между эвтектоидным и эвтектическим превращениями? 14. Виды ликвации и методы их устранения. 15. Правила Курнакова.