Материаловедение. Курс лекций
Скачать книгу в формате “pdf” вы можете в конце описания.
Содержание:
Лекция №1. Введение. Задачи курса. Классификация технических материалов. Материалы металлические, неметаллические, композиционные. Содержание элементов в Земной коре. Мировой объем производства основных материалов. Структурные методы исследования. Типы кристаллических решеток, особенности строения реальных металлических материалов.
Лекция № 2. Затвердевание металлических материалов. Термические кривые охлаждения при кристаллизации металлов. Применение правила фаз. Факторы, влияющие на процесс кристаллизации. Модифицирование жидкого металла. Материалы аморфного строения и их применение. Полиморфные превращения в металлах. Жидкие кристаллы.
Лекция № 3. Строение и свойства типовых двухкомпонентных сплавов. Понятие о физико-химическом анализе. Диаграмма состояния систем с полной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Применение правила отрезков. Внутрикристаллическая ликвация.
Лекция № 4. Диаграммы состояния систем с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии с эвтектическими и перетектическими превращениями. Понятие об эвтектоидном и перитектоидном превращениях. Диаграммы состояния системы, образующей химическое соединение. Механические и технологические свойства сплавов, связь с типом диаграмм состояния. Понятие о трехкомпонентных системах.
Лекция № 5. Фазовые превращения в железоуглеродистых сплавах. Диаграмма железо-цементит. Фазы и структурные составляющие стали и белых чугунов. Кривые охлаждения и анализ фазовых превращений железоуглеродистых сплавов.
Лекция № 6. Строение и свойства чугунов. Диаграмма состояния железо – графит. Фазовые превращения в чугунах. Структура чугунов. Влияние примесей и скорости охлаждения (толщины отливки) на структуру чугунов. Чугуны с пластинчатым, шаровидным, вермикулярным и хлопьевидным графитом: ЧПГ, ЧШВ, ЧВГ, ЧХГ. Механические свойства чугунов. Антифрикционные и легированные чугуны.
Лекция № 7. Углеродистые и легированные стали. Строение и свойства сталей. Влияние углерода и постоянных примесей на структуру и свойства стали. Классификация сталей по составу, качеству и структурным классам. Влияние легирующих элементов на структуру и фазовые превращения в стали. Тенденция развития производства стали.
Лекция № 8. Фазовые превращения в сплавах железо – углерод в твердом состоянии. Фазовые превращения при нагреве стали. Рост зерна аустенита. Мелкозернистые и крупнозернистые стали. Понятия о превращениях в переохлажденном аустените (перлитное, бейнитное, мартенситное). Метастабильные структуры. Диаграммы изотермического превращения переохлажденного аустенита. Виды термической обработки материалов.
Лекция № 9. Технология термической обработки стали. Полный и нормализационный отжиг. Отжиг на зернистый перлит. Закалка стали. Способы объемной закалки. Влияние термообработки на механические свойства.
Лекция № 10. Прокаливаемость стали. Виды и назначение отпуска. Превращения при нагреве закаленной стали
Лекция № 11. Поверхностная закалка стали. Лазерная термическая обработка. Цементация стали. Строение цементованного слоя. Термическая обработка стали после цементации. Нитроцементация стали. Азотирование. Покрытия металлов: напыленные и осажденные.
Лекция № 12. Пластическая деформация, стадии деформации. Дислокационные структуры деформированных тел. Изменение механизма деформации в зависимости от температуры и напряжения, карты деформации (по Эшби). Ползучесть. Зависимость прочности и пластичности от температуры. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированных металлических тел: отдых, полигонизация, рекристаллизация. ВТМО, НТМО. Сверхпластичность. Влияние электромагнитного поля на структуру и свойства металлических материалов.
Лекция № 13. Вязкое и хрупкое разрушение. Этапы процесса хрупкого разрушения. Влияние температуры, порог хладноломкости. Трещиностойкость, вязкость разрушения K1c. Основные понятия механики разрушения: расчеты размеров трещины. Модели Гриффитса, Инглиса – Зинера и др. Соотношение между K1c и пределом текучести материалов.
Лекция № 14. Требования к механическим свойствам конструкционных материалов. Пути повышения прочности металлических материалов. Высокопрочные материалы. Долговечность.
Лекция № 15. Конструкционные стали. Цементуемые и улучшаемые стали, классификация по химическому составу. Дефекты легированных сталей. Рессорно – пружинные стали и сплавы общего и специального назначения.
Лекция № 16. Выбор марки стали, вида и режима термической обработки. Учет действующих нагрузок и размеров детали. Роль легирования и прокаливаемость стали. Выбор температуры отпуска закаленных деталей.
Лекция № 17. Жаропрочные стали и сплавы. Коррозоинностойкие стали. Кислотостойкие стали и сплавы. Магнитные стали и сплавы. Электротехнические сплавы. Сплавы с особыми тепловыми и упругими свойствами. Материалы с памятью формы.
Также вас может заинтересовать:
Другие материалы рубрики «Материаловедение»
Лекция № 18. Инструментальные материалы. Углеродистые и легированные стали. Быстрорежущие вольфрамосодержащие стали и их термическая обработка. Безвольфрамовые теплостойкие стали. Твердые сплавы. Твердые сплавы ВК, ТК, ТТК, ТН и др. Сверхтвердые материалы (алмазы и др.).
Лекция № 19. Цветные металлы и сплавы. Сплавы алюминиевые деформированные и литейные. Закалка и старение. Модулированные структуры.
Лекция № 20. Латуни. Бронзы оловянные, алюминиевые и др. Модулированные структуры. Магний и магниевые сплавы. Титан и его сплавы. Бериллий. Антифрикционные материалы. Строение, свойства и применение.
Лекция № 21. Порошковые металлические материалы. Порошковые стали. Антифрикционные материалы. Фрикционные материалы. Пористые материалы.
Лекция № 22. Классификация неметаллических материалов. Строение макромолекул и над молекулярные структуры полимерных тел. Физические (релаксационные) состояния полимеров. Термопласты. Термоэластопласты. Олигомеры и реактопласты. Каучуки и резиновые материалы.
Лекция № 23. Неорганическое стекло. Стеклокристаллические материалы. Конструкционные керамические материалы. Углеродные и графитовые материалы. Строение, свойства и применение.
Лекция № 24. Композиционные материалы (КМ). Волокнистые, слоистые и дисперсно упрочненные композиты. Материалы матрицы, виды и механические свойства волокон. Совместимость матрицы и волокон. Механические свойства композиционных материалов. Расчеты прочности КМ.
Лекция № 25. КМ на полимерных матрицах: стеклопластики, бороволокниты, органоволокниты, карбоволокниты. КМ на металлических матрицах, из керамики, силикатных стекол и углеродных материалов. Перспективы развития КМ.
