- •1.Лекция Общая характеристика геологических дисциплин
- •Понятие о кристаллах и аморфных веществах
- •Процессы минералообразования
- •Эндогенные процессы минералообразования
- •Экзогенные процессы минералообразования
- •Метаморфические процессы минералообразования
- •Методы изучения минералов
- •Петрография. Основные теории генезиса месторождения полезных ископаемых, промышленные типы месторождений.
- •Промышленные типы месторождений Железо
- •2.Лекция Основы геометрической кристаллографии
- •Характеристика кристаллического состояния .Анизотропия свойств
- •Пространственные решетки, кристаллографические системы координат.
- •Индексы кристаллографических направлений и плоскостей. Индексы в гексагональной системе координат.
- •3 Лекция Типы решеток Бравэ.
- •Типы решеток Бравэ.
- •Симметрия – основное свойство кристаллов.
- •Элементы симметрии и симметричные преобразования. Простые и сложные элементы симметрии..
- •Распределение классов по сингониям. Общие определения и системы обозначений классов симметрии. Формула симметрии.
- •Элементы кристаллохимии
- •Принципы упаковки кристаллических структур.
- •Коэффициент компактности(плотность упаковки),координационные числа и координационные многогранники.
- •Понятие атомного радиуса.Связь структур с типами связи.
- •5.Лекция Точечные дефекты
- •Вакансии, межузельные атомы,атомы примеси.Механизм образования точечных дефектов(механизм Шоттки,дефекты Френкеля)
- •Искажение кристаллической решетки вокруг точечных дефектов.
- •Поры вразличных по типу кристаллических структурах,их заполнение межузельными атомами.
- •Линейные дефекты (дислокации )
- •Понятие о дислокациях,виды дислокаций.Краевые дислокации,образование краевой дислокации в результате сдвига.
- •Вектор Бюргерса,его величина и направление. Движение дислокаций.
- •7.Лекция Поверхностные дефекты.
- •Дислокационный механизм процесса полигонизации.
- •Атомно-кристаллическое строение
- •Простые и переходные металлы. Атомно-кристаллическое строение чистых металлов. Кристаллические решетки.
- •Межатомные связи в металлах. Способы размещения атомов в кристаллических решетках.
- •Физические свойства металлических материалов
- •9.Лекция Кристаллизация металлов.
- •Общие закономерности фазовых превращений. Зависимость свободной энергии фаз от температуры.
- •Термодинамические условия протекания процесса кристаллизации.
- •10.Лекция Механизм образования зародышей твердой фазы. Гомогенное и гетерогенное зарождение. Скорости образования и роста кристаллов.
- •Механизм образования зародышей твердой фазы.
- •Форма кристаллов. Факторы,влияющие на форму кристаллов. Дендритная кристаллизация и ликвация.
- •Строение слитка. Образование пор пустот и газовых пузырьков. Зональная ликвация. Распределение примесей внутри слитка.
- •11.Лекция Деформация металлов.
- •Упругая и пластическая деформация металлов
- •Диаграмма растяжения металлов. Изменения, происходящие в металлах при упругой деформации.
- •Пластическая деформация.
- •Дислокационные механизмы пластической деформации поликристаллов.
- •12.Лекция Строение твердых фаз.
- •Твердые растворы .Твердые растворы внедрения и замещения. Ограниченные и неограниченные твердые растворы.
- •13.Лекция Двухкомпонентные системы.
- •Методы построения диаграмм фазовых равновесий. Правило фаз. Фазовые диаграммы систем с неограниченной растворимостью в жидком и твердом состояниях.
- •Фазовые диаграммы систем с отсутствием растворимости в твердом состоянии. Фазовые диаграммы эвтектических и перитектических систем.
- •Правило н.С. Курнакова
- •14.Трехкомпонентные системы.
- •Способы изображения диаграмм трехкомпонентных систем.
- •Основные типы фазовых диаграмм тройных систем.
- •15.Лекция Диаграмма состояния железо-углерод(-цементит)
Правило н.С. Курнакова
Правило
устанавливает связь между типом диаграммы
состояния и характером изменения
физико-механических свойств равновесных
сплавов в функции состава (рис.53).
В сплавах, образующих механические
смеси, свойства (электоросопротивление,
коэрцитивная сила, температурный
коэффициент электросопротивления,
твердость, плотность) в функции состава
изменяются линейно. Свойства сплава
имеют промежуточное значение между
свойствами его компонентов (рис. 53, а).
В сплавах, образующих твердые растворы, эти свойства изменяются по криволинейной зависимости. Например, электросопротивление сплававыше сопротивления его компонентов (рис. 53,б)
Если на диаграмме состояния есть однофазные и двухфазные области, то свойства сплавов при изменении состава в первой области будут изменяться по криволинейной зависимости, а в сплавах-смесях – по линейной. Закономерность, отмеченная Курнаковым Н. С., является научной основой при разработке составов сплавов с определенным заданными свойствами.
Контрольные вопросы:
1. Диаграмма состояния сплавов, испытывающих превращения в твердом состоянии.
2. Диаграммы состояния сплавов, компоненты которых полностью растворимы в жидком состоянии и образуют устойчивые промежуточные фазы
3.Диаграмма состояния сплавов, испытывающих превращения в твердом состоянии.
4.Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых полностью растворяются в жидком состоянии, ограниченно – в твердом и образуют механические смеси в результате перитектической реакции
5. Методы построения диаграмм фазовых равновесий.
6. Правило фаз и правило концентраций
Глоссарий:
- Если твердый раствор превращается в смесь двух новых твердых фаз, то превращения называют эвтектоидным
- Сложные вещества, получаемые с плавлением металлов или металлов с неметаллами, называют сплавами.
- Простые вещества, образующие сплав, называют компонентами сплава
-Правило отрезков устанавливает количественное соотношение фаз в период кристаллизации.
-Механическая смесь, которую называют эвтектикой кристаллизуется изотермически с одновременным выделением двух твердых фаз
-Микроликвацией называют такую химическую неоднородность, когда состав одного кристалла в разных его точках может различаться.
-Правило концентрации устанавливает концентрацию фаз сплава при заданной температуре в период кристаллизации
-Диаграмма состояния представляет собой графическое изображение фазового состояния сплавов данной системы в функции температуры и концентрации
Блиц-тест
1. Простые вещества, образующие сплав, называют
реагентами сплава
компонентами сплава
примесями сплава
добавками сплава
2.Устанавливает количественное соотношение фаз в период кристаллизации-
Правило фаз
Правило отрезков
Правило концентрации
Простое правило
3.Кристаллизуется изотермически с одновременным выделением двух твердых фаз это
Смесь
Эвтектика
Перетектика
эвтектоид
4. Вещества, получаемые с плавлением металлов или металлов с неметаллами, называют
Перетектика
эвтектоид
сплавом
эвтектикой
5.Графическое изображение фазового состояния сплавов данной системы в функции температуры и концентрации
Дифрактограмма
Рентгенограмма
Гистограмма
Диаграмма
Основная литература
1.Лившиц Б.Г. Металлография М, Металлургия, 1990.
2.Вегман Е.Ф., Руфанов Ю.Т., Федорченко И.Н., «Кристаллография, минералогия и рентгенография» М, Металлургия, 1990г.
3.Миловский А.В. «Минералогия и петрография» М, Москва 1979г.
4.Торопов Н.А. , Булак Л.Н. «Кристаллография и минералогия» М, Москва 1972г.
5.Захаров А.М.Диаграммы состояний двойных и тройных систем.М, Металлургия ,1978г.
6.Ермолов В.А. Геология: Учебник .Часть 1.М.МГТУ.2004г
7.ЕрмоловВ.А.Геология,Учебное пособие.Часть5 «Кристаллография, минералогия и геология камнесамоцветного сырья».М.МГТУ.2007г.
8.ЕрмоловВ.А, ПоповаГ.В, МосейкинВ.В.и др.Учебник. «Месторождения полезных ископаемых»М.МГТУ.2007г.
9.ЕрмоловА,ПоповГ.Б,МосейкинВ.В. и др.; Под ред.В.А.Ермолова. Месторождения полезных ископаемых .М.:Изд.МГГУ, 2004год (электр.библ.)
Дополнительная литература
10.Емельянов Н.А. «Практика руководства по минералогии» М, Москва 1972г.
11.Юшко С.А. Руководство для лабораторного исследования руд. Методы лабор. исследования руд.
12. Смагулов Д.У. Металлография: Окулык/ Д.У. Смагулов. - Алматы: КазУТУ, 2007
|
