- •5В074600 Космическая техника и технологии
- •4. Пререквизиты и постреквизиты учебной дисциплины:
- •5. Характеристика учебной дисциплины
- •5.3 План изучения учебной дисциплины
- •6. Учебно-методические материалы по дисциплине «материаловедение и технология конструкциолнных материалов»
- •6.1. Основная литература
- •6.2. Дополнительная литература
- •6.3. Пособия и методические материалы
- •7. Контроль и оценка результатов обучения.
- •4. Глоссарий
- •Сталь- Сплав железа с углеродом при содержании углерода до 2,14%.
- •Полиамиды- Искусственный материал, группа пластмасс с известными торговыми названиями капрон, нейлон, и др.
- •Полиэтилентерефталат- Искусственный материал, сложный полиэфир, в России выпускается под названием лавсан, за рубежом - майлар, терилен.
- •5. Курс лекций по дисциплине «материаловедение и технология конструкционных материалов в ркт»
- •Лекция 1 введение
- •1. Предмет и содержание курса «материаловедение и ткм в ркт».
- •2. Исторический обзор применения материалов
- •3. Классификация материалов
- •4. Вклад отечественных учёных в развитие материаловедения
- •1. Строение и свойства металлов
- •1.1. Химические, физические, механические и технологические свойства металлов
- •Лекция 2
- •1.2. Аморфные и кристаллические тела. Элементы кристаллографии
- •1.3. Полиморфные и магнитные превращения
- •1.4. Кристаллизация металлов
- •1.5. Дефекты кристаллических решёток
- •Лекция 3
- •2. Теория сплавов. Диаграммы состояния сплавов
- •2.1. Сплав. Система. Компонент. Фаза
- •2.2. Виды взаимодействия компонентов при кристаллизации сплавов
- •2.2.1. Образование твердого раствора
- •2.2.2. Образование химического соединения
- •2.2.3. Образование механической смеси компонент
- •2.3. Диаграмма состояния. Правило фаз
- •Лекция 4
- •2.4. Диаграммы состояния двухкомпонентных (двойных) систем
- •2.4.1. Дс системы с образованием механической смеси компонентов (I тип)
- •2.4.2. Дс системы с образованием неограниченных твёрдых растворов (II тип)
- •2.4.3. Дс системы с образованием ограниченных твёрдых растворов (III тип)
- •2.4.4. Дс системы с образованием химического соединения (IV тип)
- •2.5. Взаимосвязь диаграмм состояния и свойств сплавов
- •2.6. Диаграмма состояния системы железо – цементит
- •Лекция 5
- •3. Основы термической обработки и поверхностного упрочнения сплавов
- •3.1. Формирование структуры и свойств металлов при деформации
- •3.2. Классификация видов термической обработки
- •3.3.1. Превращение перлита в аустенит
- •3.3.2. Превращение аустенита в перлит. (Распад аустенита.)
- •3.3.3. Мартенситное превращение
- •3.3.4. Превращения в закалённой стали при нагреве
- •3.4. Технология термической обработки стали
- •3.4.1. Отжиг I рода
- •3.4.2. Отжиг II рода
- •3.4.3. Закалка
- •3.4.4. Отпуск
- •3.5. Поверхностная закалка стали
- •3.6. Термомеханическая обработка стали
- •3.7. Химико-термическая обработка стали
- •3.7.1. Цементация
- •3.7.2. Азотирование
- •3.7.3. Цианирование и нитроцементация стали
- •3.7.4. Диффузионная металлизация
- •4.1.2. По назначению:
- •4.1.3. По качеству:
- •4.2.2. Качественные (гост 1050-88)
- •4.3. Углеродистые инструментальные стали (гост 1435-99)
- •4.4. Легированные конструкционные стали
- •4.4.1. Автоматные стали (гост 1414-75)
- •4.4.2. Строительные низколегированные стали (гост 19282-73)
- •4.4.3. Высокопрочные стали
- •4.4.4. Рессорно-пружинные стали
- •4.4.5. Шарикоподшипниковые стали
- •4.4.6. Износостойкие стали
- •Лекция 9
- •4.5. Стали и сплавы с особыми свойствами
- •4.5.1. Коррозионно-стойкие стали
- •4.5.2. Жаростойкие и жаропрочные стали
- •4.5.3 Криогенные стали
- •4.5.4. Магнитные стали и сплавы
- •4.6. Легированные инструментальные стали
- •4.6.1. Стали для режущего инструмента
- •4.6.2. Стали для измерительного инструмента
- •4.6.3. Стали для штампов холодного деформирования
- •4.6.4. Стали для штампов горячего деформирования
- •4.7. Чугуны
- •4.7.1. Белый чугун
- •4.7.2. Серый чугун (гост 1412-85)
- •4.7.3. Ковкий чугун (гост 1215-79)
- •4.7.4. Высокопрочный чугун (гост 7293-85)
- •5.1.1. Алюминий и его сплавы
- •5.1.2. Магний и его сплавы
- •5.1.3. Титан и его сплавы
- •5.2. Тяжёлые металлы и их сплавы
- •5.2.1. Медь и её сплавы
- •5.2.2. Никель и его сплавы
- •Лекция 11
- •6. Коррозия металлов
- •6.1. Классификация и виды коррозии
- •6.2.1. Создание коррозионностойких сплавов
- •6.2.2. Химическая защита
- •6.2.3. Электрохимическая защита
- •6.2. Методы борьбы с коррозией
- •6.3. Коррозионностойкие материалы
- •7. Порошковые материалы
- •7.1. Твёрдые сплавы
- •7.2. Антифрикционные и фрикционные материалы
- •7.3. Фильтры и «потеющие» материалы
- •8.2. Композиционные материалы с металлической матрицей (мкм)
- •8.3. Композиционные материалы с неметаллической матрицей (нкм)
- •9. Основы металлургического производства
- •9.1 Сырьё и вспомогательные материалы
- •Лекция 13
- •9.2. Производство чугуна
- •9.2.1. Исходные материалы и их подготовка к плавке
- •9.2.2. Основы доменного процесса
- •9.2.3. Совершенствование доменного производства
- •9.3. Производство стали
- •9.3.1. Физико-химические процессы получения стали
- •9.3.2. Разливка стали
- •9.3.3. Строение стального слитка
- •9.4. Бездоменная технология получения стали
- •10. Основы технологии обработки металлов давлением, литейного производства и сварки
- •10.1. Характеристика основных способов омд
- •10.1.1. Прокатка металлов
- •10.1.2. Прессование и волочение
- •10.1.3. Ковка и штамповка
- •10.1.4. Новые направления обработки металлов давлением
- •Лекция 14
- •10.2. Литейное производство
- •10.2.1. Модельный комплект
- •10.2.2. Формовочные и стержневые материалы
- •10.2.3. Литниковая система
- •10.3. Сварка металлов
- •10.3.1. Способы сварки
- •10.3.2. Виды сварных соединений
- •11. Автомобильные топлива, смазочные материалы и технические жидкости
- •11.1. Бензины
- •11.2. Дизельное топливо
- •11.3. Топливо для двигателей газобаллонных автомобилей
- •11.4. Масла для двигателей и агрегатов трансмиссии
- •11.5. Пластичные смазки
- •11.6. Технические жидкости
- •11.6.1. Жидкости для системы охлаждения двигателя
- •11.6.2. Тормозные жидкости
- •11.6.3.Амортизаторные жидкости
- •12. Неметаллические материалы, используемые в автомобилестроении
- •6.1. Строение и свойства древесины
- •6.1.1. Строение дерева
- •6.1.2. Физические свойства древесины
- •6.1.3. Механические свойства древесины
- •6.1.4. Технологические свойства древесины
- •6.1.5. Пороки древесины
- •6.2. Древесные материалы
- •Лекция 15
- •6.3. Полимеры и материалы на их основе
- •6.3.1. Классификация полимеров и свойства полимеров
- •6.3.2. Пластические массы
- •6.4. Неорганические стёкла, ситаллы, керамические материалы
- •6.4.1. Неорганическое стекло
- •6.4.2. Ситаллы (стеклокристаллические материалы)
- •6.4.3. Керамические материалы
- •План лабораторной работа
- •Самостоятельная работа студента
- •Контрольные задания для текущего, рубежного и итогового контроля по вариантам.
- •Методические указания к курсовой работе
- •10. Перечень программного и мультимедийного сопровождения учебных занятий (в зависимости от содержания дисциплины)
- •Лист внесения изменения и дополнения
4. Глоссарий
Материаловедение - научная дисциплина о структуре, свойствах и назначении материалов
Сталь- Сплав железа с углеродом при содержании углерода до 2,14%.
Примечание:В состав стали обычно входят марганец, кремний, сера и фосфор, которые попадают в сталь из руды или кокса; некоторые элементы могут быть введены для улучшения физико - химических свойств, специально (легирующие элементы).
Чугун- Сплав железа с углеродом при содержании углерода более от 2,14% до 6,67%.
Примечание:В зависимости от состояния углерода в чугуне, различают: белый чугун, в котором весь углерод находится в виде карбида, и серый чугун, в котором углерод в значительной степени находится в виде графита.
Мельхиор- Металл серебристого цвета. Сплав обычно в пропорциях меди 60%, цинка 20% и никеля 20%
Примечание:Сплав достаточно прочен и не поддаются коррозии, широко используется ювелирами.
Бронза- Сплав меди с оловом (4 - 33% Sn ), свинцом (до 30% Pb), алюминием (5 - 11% AL), кремнием (4 - 5% Si), сурьмой и фосфором, и другими элементами.
Латунь- Сплав меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца.
Альфенид- Металл серебристо цвета. Сплав меди, цинка и никеля с содержанием меди менее 50%.
Примечание: Сплав является разновидностью мельхиора.
Дуралюмин- Сплав на основе элементов Al - Cu - Mg, в который дополнительно вводят марганец.
Авиаль- Сплав на основе элементов Al - Cu.
Примечание: Сплав уступает дуралюминам по прочности, но обладают лучшей пластичностью в холодном и горячем состояниях.Сплав обладает высокой общей сопротивляемостью коррозии, но склонен к межкристаллитной.
Силумин- Сплав на основе элементов Al - Si.
Примечание Отличаются высокими литейными свойствами и жидкотекучестью, сравнительно небольшой усадкой в сочетании с хорошими механическими свойствами, сопротивлением коррозии и др.
Нихром- Сплав, состоящий, в зависимости от марки сплава, из 55—78 % никеля, 15—23 % хрома, с добавками марганца, кремния, железа, алюминия.
Примечание: Обладает повышенной жаропрочностью, крипоустойчивостью, пластичностью и стабильностью формы.Нихром используется для изготовления нагревательных элементов.
Тугоплавкие металлы и их сплавы- Сплавы работающие при температуре до 1500 - 2000°С.
Жаропрочные сплавы- Сплавы содержащие молибден, вольфрам и хром.
Примечание:Тугоплавкие металлы и их сплавы используют в основном как жаропрочные. Молибден, вольфрам и хром обладают высокой жаропрочностью, однако они склонны к хрупкому разрушению.
Ниобий и тантал - высокопластичные материалы и хорошо свариваются. Цирконий выдерживает высокие температуры в окислительной атмосфере, пластичен и прозрачен для нейтронов.
Композиционные материалы - Материалы которые состоят из металлической матрицы (чаще Co, Al,Mg, Ni и их сплавы), упрочненной высокопрочными волокнами (волокнистые материалы) тонкодисперсными тугоплавкими частицами, не растворяющимися в основном металле (дисперсно - упрочненные материалы).
Порошковые материалы- Материалы, изготовляемые путем прессования металлических порошков в изделия необходимой формы и размеров и последующего спекания формованных изделий в вакууме или защитной атмосфере при температуре 0.75 - 0.8Тпл.
Металлокерамика - Твердые сплавы изготовленые методом порошковой металлургии и состоят из карбидов тугоплавких металлов (WC, TiC, TaC), соединенных кобальтовой связкой. Сплавы получают прессованием и спеканием порошков с размером частиц около 1мкм и менее при высокой температуре.
Пластмасса - Искусственный материал, получаенный на основе органических полимерных связующих веществ.
Полиэтилен - Искусственный материал, продукт полимеризации бесцветного газа этилена, относящийся к кристаллизующимся полимерам.
Примечание: Чем выше плотность и кристалличность полиэтилена, тем выше прочность и теплостойкость материала. Материал химически стоек и при нормальной температуре нерастворим ни в одном из известных растворителей. Недостаток его - подверженность старению. Применяют для изготовления труб, пленок, литых и прессованных деталей, не подвергающихся интенсивным механическим нагрузкам.
Полипропилен- Жесткий нетоксичный искуственный материал с высокими физико - механическими свойствами.
Примечание: Недостаток полипропилена его невысокая морозостойкость (от - 10 до - 20°С).Применяют для изготовления труб, литых и прессованных деталей, не подвергающихся интенсивным механическим нагрузкам.
Полистирол- Искусственный материал, твердый, жесткий, прозрачный, аморфный полимер.
Примечание:Удобен для механической обработки, хорошо окрашивается, растворим в бензине. Недостаток его - невысокая теплостойкость, склонность к старению и образованию трещин. Из полистирола изготавливают детали для радиотехники, телевидения и приборов, сосуды для воды и многое другое.
Фторопласт-Искусственный материал, являющийся аморфно - кристаллическим полимером.
Примечание: Разрушение материала происходит при температуре выше 415°С. Он стоек к воздействию растворителей, кислот, щелочей, не смачивается водой. Применяют его для изготовления труб, вентилей, кранов, насосов, мембран, уплотнительных прокладок, манжет и др.
Оргстекло- Оргстекло или органическое секло - это искусственный материал, прозрачный аморфный термопласт на основе сложный эфиров акриловой и метакриловой кислот.
Примечание: Материал более чем в 2 раза легче минеральных стекол, отличается высокой атмосферостойкостью, оптически прозрачен. Недостатком его является невысокая поверхностная твердость, что приводит к образованию царапин на оптических поверхностях в процессе эксплуатации.
Поливинилхлорид- Искусственный материал, являющийся аморфным полимером.
Примечание:Пластмассы на его основе имеют хорошие электроизоляционные характеристики, стойки к химикатам, атмосферостойки., имеют высокую прочность и упругость. Но при нагревании он разлагается с выделением особо ядовитых веществ и при пожаре представляет значительную опасность. Изготавливают трубы, строительные облицовочные плитки, линолеум и т.д.
