- •Федеральное агентство морского и речного транспорта
- •Ведение
- •Теоретическая (лекционная) часть
- •1. Материаловедение. Особенности атомно-кристаллического строения металлов
- •1.1. Материаловедение. История возникновения и перспективы развития
- •1.2 Металлы, особенности атомно-кристаллического строения
- •1.3 Понятие об изотропии и анизотропии
- •1.4 Аллотропия или полиморфные превращения
- •1.5 Магнитные превращения
- •2. Строение реальных металлов. Дефекты кристаллического строения
- •2.1 Точеные дефекты
- •2.2 Линейные дефекты
- •2.3 Поверхностные дефекты
- •3. Кристаллизации металлов. Методы исследования металлов
- •3.1 Механизм и закономерности кристаллизации металлов
- •3.2 Условия получения мелкозернистой структуры
- •3.3 Строение металлического слитка
- •3.4 Методы исследования металлов: структурные и физические
- •4. Общая теория сплавов. Строение, кристаллизация и свойства сплавов. Диаграмма состояния
- •4.1 Понятие о сплавах и методах их получения
- •4.2 Особенности строения, кристаллизации и свойств сплавов: механических смесей, твердых растворов, химических соединений
- •4.3 Кристаллизация сплавов
- •4.4 Диаграмма состояния
- •5. Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов
- •5.1 Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии
- •5.2 Диаграмма состояния сплавов с отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии
- •5.3 Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии
- •5.4 Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых образуют химические соединения
- •5.5 Диаграмма состояния сплавов, испытывающих фазовые превращения в твердом состоянии
- •5.6 Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния
- •6. Нагрузки, напряжения и деформации
- •6.1 Физическая природа деформации металлов
- •6.2 Природа пластической деформации
- •6.3 Дислокационный механизм пластической деформации
- •6.4 Разрушение металлов
- •7. Механические свойства и способы определения их количественных характеристик
- •7.1 Статические испытания на растяжение: гост 1497
- •7.2 Способы определения твердости
- •7.3 Динамические испытания на ударный изгиб (гост 9454)
- •7.4 Испытания на выносливость (гост 2860)
- •8. Технологические и эксплуатационные свойства, их значение
- •8.1 Основные технологические свойства и процессы
- •8.2 Эксплуатационные свойства
- •9. Конструкционная прочность материалов. Особенности деформации поликристаллических тел. Наклеп, возврат и рекристаллизация
- •9.1 Конструкционная прочность материалов
- •9.2 Особенности деформации поликристаллических тел
- •9.3 Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла: наклеп
- •9.4 Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла: возврат и рекристаллизация
- •10. Железоуглеродистые сплавы. Диаграмма состояния железо – углерод
- •10.1 Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов
- •10.2 Процессы структурообразования.
- •10.3 Структуры железоуглеродистых сплавов
- •11. Стали. Классификация и маркировка
- •11.1 Влияние углерода и примесей на свойства сталей
- •11.2 Назначение легирующих элементов
- •11.3 Классификация сталей
- •11.4 Маркировка сталей
- •12. Чугуны. Диаграмма состояния железо – графит. Строение, свойства, классификация и маркировка серых чугунов
- •12.1 Классификация чугунов
- •12.2 Диаграмма состояния железо – графит. Графитизация
- •12.3 Производство чугуна
- •12.4 Строение, свойства, классификация и маркировка серых чугунов
- •13. Виды термической обработки металлов. Основы теории термической обработки стали
- •13.1 Виды термической обработки металлов
- •13.2 Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении
- •13.3 Механизм основных превращений
- •1. Превращение перлита в аустенит.
- •2. Превращение аустенита в перлит при медленном охлаждении.
- •3. Промежуточное превращение.
- •4. Превращение аустенита в мартенсит при высоких скоростях охлаждения.
- •5. Превращение мартенсита в перлит.
- •14. Технологические возможности и особенности отжига, нормализации, закалки и отпуска
- •14.1 Основы технологии термической обработки
- •14.2 Отжиг и нормализация. Назначение и режимы.
- •1. Отжиг первого рода.
- •2. Отжиг второго рода.
- •14.3 Технологические особенности и возможности закалки
- •1. Режим нагрева.
- •2. Охлаждение при закалке.
- •3. Способы закалки.
- •14.4 Отпуск и отпускная хрупкость
- •1. Технологические режимы отпуска.
- •2. Отпускная хрупкость.
- •15. Химико-термическая обработка стали: цементация, азотирование, нитроцементация и диффузионная металлизация
- •15.1 Химико-термическая обработка стали
- •15.2 Назначение и технология цементации
- •1. Цементация в твердом карбюризаторе.
- •2. Газовая цементация.
- •3. Структура цементованного слоя.
- •15.3 Назначение и технология азотирования
- •1. Технология азотирования.
- •2. Строение азотированного слоя.
- •15.4 Цианирование и нитроцементация
- •1. Цианирование.
- •2. Нитроцементация.
- •15.5 Диффузионная металлизация
- •16. Методы упрочнения металла
- •16.1 Термомеханическая обработка стали
- •2. Низкотемпературная термомеханическая обработка (аусформинг).
- •16.2 Поверхностное упрочнение стальных деталей
- •1. Закалка токами высокой частоты.
- •1. Высокотемпературная термомеханическая обработка.
- •2. Газопламенная закалка.
- •16.3 Старение
- •16.4 Обработка стали холодом
- •16.5 Упрочнение методом пластической деформации
- •17. Конструкционные материалы. Легированные стали
- •17.1 Конструкционные материалы
- •17.2 Легированные стали
- •17.3 Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа
- •17.4 Влияние легирующих элементов на превращения в стали
- •1. Влияние легирующих элементов на превращение перлита в аустенит.
- •3. Влияние легирующих элементов на мартенситное превращение.
- •4. Влияние легирующих элементов на превращения при отпуске.
- •17.5 Классификация легированных сталей
- •18. Конструкционные стали. Классификация конструкционных сталей
- •18.1 Классификация конструкционных сталей
- •18.2 Углеродистые стали
- •18.3 Цементуемые и улучшаемые стали
- •1. Цементуемые стали.
- •2. Улучшаемые стали.
- •18.4 Высокопрочные, пружинные, шарикоподшипниковые, износостойкие и автоматные стали
- •1. Высокопрочные стали.
- •2. Пружинные стали.
- •3. Шарикоподшипниковые стали.
- •4. Стали для изделий, работающих при низких температурах.
- •5. Износостойкие стали.
- •6. Автоматные стали.
- •18.5 Судокорпусные стали
- •19. Инструментальные материалы
- •19.1 Стали для режущего инструмента
- •1. Углеродистые инструментальные стали.
- •2. Легированные инструментальные стали.
- •3. Быстрорежущие стали.
- •19.2 Стали для мерительных инструментов
- •19.3 Штамповые стали
- •1. Стали для штампов холодного деформирования.
- •2. Стали для штампов горячего деформирования.
- •19.4 Твердые сплавы
- •19.5 Алмаз как материал для изготовления инструментов
- •20. Коррозионно-стойкие стали и сплавы. Жаростойкие стали и сплавы. Жаропрочные стали и сплавы
- •20.1 Коррозия: понятие и виды
- •1. Электрохимическая коррозия.
- •2. Химическая коррозия.
- •20.2 Классификация коррозионно-стойких сталей и сплавов
- •20.3 Жаростойкость, жаростойкие стали и сплавы
- •20.4 Жаропрочность, жаропрочные стали и сплавы
- •21. Цветные металлы и сплавы на их основе. Титан и его сплавы. Алюминий и его сплавы. Магний и его сплавы. Медь и ее сплавы
- •21.1 Титан и его сплавы
- •21.2 Алюминий и его сплавы
- •1. Деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой.
- •2. Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой.
- •3. Литейные алюминиевые сплавы.
- •21.3 Магний и его сплавы
- •1. Деформируемые магниевые сплавы.
- •2. Литейные магниевые сплавы.
- •21.4 Медь и ее сплавы
- •1. Латуни.
- •2. Бронзы.
- •22. Композиционные материалы. Материалы порошковой металлургии: пористые, конструкционные, электротехнические
- •22.1 Композиционные материалы
- •1. Композиционные материалы с нуль-мерным наполнителем.
- •2. Композиционные материалы с одномерными наполнителями.
- •3. Эвтектические композиционные материалы.
- •4. Полимерные композиционные материалы.
- •22.2 Материалы порошковой металлургии
- •1. Пористые порошковые материалы.
- •2. Конструкционные порошковые материалы.
- •3. Спеченные цветные металлы.
- •4. Электротехнические порошковые материалы.
- •23. Неметаллические материалы.
- •23.1 Понятие о неметаллических материалах и классификация полимеров
- •23.2 Классификация пластмасс
- •23.3 Термопластичные пластмассы
- •1. Полиэтилен.
- •2. Полипропилен.
- •3. Полистирол.
- •4. Фторопласт.
- •5. Органическое стекло.
- •6. Пластмассы на основе поливинилхлорида.
- •7. Полиамиды.
- •8. Поликарбонат.
- •23.4 Термореактивные пластмассы
- •1. Пластмассы с порошковыми наполнителями.
- •2. Пластмассы с волокнистыми наполнителями.
- •3. Слоистые пластмассы.
- •4. Газонаполненные пластмассы.
- •23.5 Резиновые материалы
- •1. Свойства резиновых материалов.
- •2. Классификация резиновых материалов.
- •3. Компонентный состав резин.
- •4. Резины общего назначения.
- •5. Резины специального назначения.
- •Практическая часть
- •1. Перечень необходимых для выполнения лабораторных работ по курсу дисциплины «мткм»
- •2. Список источников, рекомендуемых при подготовке к сдаче зачета или экзамена
- •2.1 Библиографические источники
- •2.2 Электронные ресурсы
- •3. Вопросы для подготовки к зачету по дисциплине «мткм»
- •4. Вопросы для подготовки к экзамену по дисциплине «мткм»
- •Библиографический список
- •Приложение
- •Оглавление
- •Курников Александр Серафимович Мизгирев Дмитрий Сергеевич Материаловедение и технология конструкционных материалов
2.2 Электронные ресурсы
В разделе представлен список сайтов сети Internet, содержащих бесплатную информацию по дисциплине «Материаловедение и технология конструкционных материалов».
Авторы данного курса лекций не связаны с разработчиками электронных ресурсов и не несут ответственности за содержание, использование авторских материалов, работоспособность перечисленных ссылок.
1.http://chertesh.my1.ru/index/0-10 - «Курсовые, дипломы, справочники».
2. http://funnystudy.ru – «Решения задач и полезная литература».
3. http://www.lib-bkm.ru - «Библиотека машиностроителя»
4. http://www.materialscience.ru – «Материаловедение»
5. http://www.mirknig.com – «Мир книг» раздел «Естественные науки».
6. http://mir-stydenta.ucoz.ru – «Мир студента» раздел «Машиностроение, транспорт, механика».
7. http://www.modificator.ru - «Конструкционные материалы».
8. http://www.ph4s.ru - «Материаловедение и триботехника».
9. http://www.rubooks.ws – «Электронная библиотека».
10. http://www.studfiles.ru - «В помощь студенту».
11. http://studwin.ru – «Образовательный портал, объединяющий файлы школьников, абитуриентов и студентов».
12. http://www.supermetalloved.narod.ru - «Все о материаловедении и технологии конструкционных материалов».
13. http://www.twirpx.com – «Портал Т» раздел «Материаловедение и технология конструкционных материалов».
14. http://www.5all.ru – «Все для студента».
3. Вопросы для подготовки к зачету по дисциплине «мткм»
Особенности строения металлов как кристаллических тел.
Дефекты кристаллического строения металлов.
Упругая и пластическая деформация, разрушение металлов.
Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла (возврат и рекристаллизация).
Термодинамические предпосылки кристаллизации и плавления.
Формирование структуры металлов при кристаллизации.
Особенности строения стального слитка.
Механические свойства металлов и сплавов. Измерение твердости.
Механические свойства металлов и сплавов. Испытания на растяжение, сжатие, изгиб, кручение.
Механические свойства металлов и сплавов. Определение ударной вязкости.
Механические свойства металлов и сплавов. Определение усталостной прочности (предела выносливости).
Фазы в металлических сплавах (твердые растворы, химические соединения, механические смеси).
Правило фаз.
Диаграмма состояния для компонентов, образующих механические смеси.
Диаграмма состояния для компонентов, образующих неограниченные твердые растворы.
Диаграмма состояния для компонентов, образующих ограниченные твердые растворы.
Диаграмма состояния «железо-цементит». Основные особенности.
Диаграмма состояния «железо-цементит». Фазы.
Диаграмма состояния «железо-цементит». Основные превращения.
Углеродистые стали (классификация, микроструктура, свойства, маркировка, применение, термообработка).
Влияние углерода на свойства углеродистых сталей.
Белые чугуны (классификация, структура, свойства, применение, получение).
Серые чугуны (классификация, структура, свойства, маркировка, применение, получение).
Превращения переохлажденного аустенита в углеродистых сталях.
Особенности перлитного превращения в сталях.
Особенности бейнитного превращения в сталях.
Особенности мартенситного превращения в сталях.
Диаграмма изотермического распада переохлажденного аустенита («С-диаграмма»).
Четыре основных превращения в сталях при термической обработке.
Выбор основных параметров термической обработки углеродистых сталей.
Закалка углеродистых сталей. Выбор параметров закалки.
Отпуск углеродистых сталей. Выбор параметров отпуска.
Отжиг углеродистых сталей. Виды отжига, их назначение.
Нормализация углеродистых сталей.
Химико-термическая обработка стали (цементация и азотирование).
Легированные стали и их маркировка.
Классификация легированных сталей.
Автоматные конструкционные стали (структура, свойства, маркировка, применение)
Цементуемые стали (структура, свойства, маркировка, применение).
Улучшаемые стали (структура, свойства, маркировка, применение, термообработка).
Судокорпусные стали (структура, свойства, маркировка, применение).
Рессорно-пружинные стали (структура, свойства, маркировка, применение, термообработка).
Высокопрочные стали (структура, свойства, маркировка, применение, термообработка).
Углеродистые инструментальные стали (структура, свойства, маркировка, применение, термообработка).
Низколегированные инструментальные стали (структура, свойства, маркировка, применение, термообработка).
Быстрорежущие инструментальные стали (структура, свойства, маркировка, применение, термообработка).
Штамповые стали (структура, свойства, маркировка, применение, термообработка).
Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали (структура, свойства, маркировка, применение, термообработка).
Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы (структура, свойства, маркировка, применение, термообработка).
Стали и сплавы с особыми свойствами.
Сплавы на основе меди (латуни, бронзы).
Сплавы на основе алюминия (деформируемые и литейные, упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой).
Термическая обработка алюминиевых сплавов (закалка и старение).
Сплавы на основе магния.
Зачет проводится после получения соответствующего допуска преподавателя для студентов, полностью выполнивших учебную программу: посетивших лекционные и практические занятия (при наличии полного конспекта лекций, выполненных и защищенных лабораторных работах).
На зачете, согласно успеваемости студента, преподаватель задает один вопрос из представленного выше списка и один вопрос из практической части курса.
Студент считается сдавшим зачет при условии удовлетворительного полного ответа на оба поставленных вопроса. Преподаватель вправе задавать дополнительные вопросы по пройденному материалу в количестве, необходимом для проверки знаний.