- •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
4. Вопросы для подготовки к экзамену по дисциплине «мткм»
1. Кристаллическое строение металлов и элементарные кристаллические ячейки.
2. Реальное строение кристаллов, дефекты кристаллического строения металлов.
3. Кристаллизация металлов, строение слитка.
4. Упругая и пластическая деформация металла.
5. Основные механические характеристики статических и динамических свойств металла. Методы их определения.
6. Наклеп металла. Применение наклепа в технике.
7. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Рекристаллизация.
8. Строение сплавов. Механические смеси. Твердые растворы. Химические соединения.
Упорядочивающиеся сплавы.
9. Диаграмма состояния для сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов. Правило отрезков.
10. Диаграмма состояния для сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
11. Диаграмма состояния для сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
12. Диаграмма состояния «железо-цементит».
13. Углеродистые стали обыкновенного качества. Влияние углерода и примесей на свойства сталей. Маркировка.
14. Углеродистые конструкционные качественные и высококачественные стали. Маркировка сталей.
15. Углеродистые инструментальные стали.
16. Серый чугун, структура, свойства, маркировка.
17. Ковкий чугун, структура, свойства, маркировка, способы получения.
18. Высокопрочный чугун, способ получения, структура, свойства. Чугун с вермикулярным графитом.
19. Классификация видов термической обработки стали.
20. Четыре основные превращения в стали при термообработке.
21. Образование аустенита при нагреве стали. Классификация сталей по их способности к росту зерна при нагреве.
22. Превращения аустенита при его изотермическом и непрерывном охлаждении.
Диаграмма изотермического распада переохлажденного аустенита.
23. Мартенситное превращение. Структура и свойства мартенсита углеродистой стали.
24. Закалка стали. Выбор основных параметров закалки стали в зависимости от содержания углерода.
25. Закаливаемость и прокаливаемость стали. Определение и влияние различных параметров на данные характеристики.
26. Виды закалки стали в зависимости от способов её охлаждения.
27. Ступенчатая и изотермическая закалка стали. Сущность, область применения, преимущества и недостатки.
28. Отжиг и нормализация стали. Определение, структура и свойства.
29. Поверхностная закалка стали. Сущность, назначение и виды.
30. Химико-термическая обработка стали. Сущность, назначение и виды.
31. Цементация стали. Определение, назначение, структура и свойства.
32. Азотирование стали. Сущность, назначение и свойства.
33. Цианирование и диффузионная металлизация стали.
34. Отпуск стали. Влияние температуры отпуска на структуру и свойства стали.
35. Критическая скорость охлаждения. Определение, её влияние на прокаливаемость стали.
36. Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа.
37. Влияние легирующих элементов на температуру нагрева стали под закалку и температуру отпуска стали.
38. Влияние легирующих элементов на распад аустенита и мартенситное превращение.
39. Классификация и маркировка легированных сталей.
40. Конструкционные строительные и низколегированные стали.
41. Автоматные стали.
42. Конструкционные машиностроительные цементуемые углеродистые и легированные стали.
43. Конструкционные машиностроительные улучшаемые углеродистые и легированные стали.
44. Мартенситностареющие высокопрочные стали.
45. Рессорно-пружинные стали.
46. Шарикоподшипниковые стали.
47. Нержавеющие стали.
48. Жаропрочные стали и сплавы.
49. Инструментальные легированные стали
50. Быстрорежущие стали и твёрдые сплавы.
51. Судокорпусные стали.
52. Жаропрочность и жаропрочные сплавы.
53. Износостойкие стали и сплавы.
54. Латуни, химический состав, свойства, применение.
55. Бронзы, химический состав, свойства и применение.
56. Деформируемые алюминиевые сплавы, упрочняемые термической, обработкой.
57. Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой.
58. Литейные алюминиевые сплавы, применение их в судостроении.
59. Металлокерамические (порошковые) материалы, их свойства и область применения.
60. Понятие неметаллических материалах и классификация полимеров.
61. Особенности свойств полимерных материалов.
62. Классификация пластмасс.
63. Термопластичные пластмассы, свойства и применение.
64. Полиэтилен и полипропилен, основные свойства, область применения.
65. Полистирол. Фторопласты. Органическое стекло.
66. Пластмассы на основе поливинилхлорида. Полиамиды.
67. Пластмассы с порошковыми наполнителями.
68. Пластмассы с волокнистыми наполнителями.
69. Слоистые пластмассы.
70. Газонаполненные пластмассы.
71. Термореактивные пластмассы, основные свойства.
72. Резиновые материалы, основные свойства, область применения.
Экзамен 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 экзамене студент самостоятельно вытягивает билет, содержащий два вопроса из представленного выше списка. Один из вопросов сугубо теоретический, второй – имеет отношение к практической части курса.
Студент считается сдавшим экзамен при условии удовлетворительного полного ответа на оба поставленных вопроса после подготовки в течении 40 мин.
Преподаватель вправе задавать дополнительные вопросы по пройденному материалу в количестве, необходимом для проверки знаний и выставления соответствующей оценки.
