Основные вопросы, объясняющие материаловедение - Шпаргалка

Материаловедение - это наука, изучающая строение и свойства металлов и устанавливает связь между составом, структурой и свойствами. Определение металлам дают с точки зрения той науки, с позиции которой ее рассматривают. Металлы с точки зрения физики и техники обладают общностью атома кристаллического строения и характерными физическими свойствами. материаловедение наука компонент сплав Атомно-кристаллическое строение металла Металлы, описываемые пространственной кристаллической решеткой, под которой понимают наименший комплекс атомов, при многократной трансляции которых по всем направлениям воспроизводится пространственная кристаллическая решетка. В узлах кристаллической решетки располагаются атомы. Ячейка - это та часть решетки, при многократной трансляции которой она и воспроизводится. Период кристаллической решетки измеряют в анкстреммах 1А=10-8 см или в кХ (килоиксах), так называемых кристаллографических анкстреммах. 1кХ=1,00202 А На одну элементарную ячейку приходится различное количество атомов; при чем атомы занимают определенные места в ячейке. Простейшая решетка описывается одним параметром, которым является ребро куба а. 2.Объемно-центрированная кубическая решетка (ОЦК) представляет собой также куб, внутри которого дополнительно расположен еще один атом. Параметры решетки определяются длиной ребра куба а. 3.Гранецентрированная кубическая решетка (ГЦК) представляет собой куб, В центре каждой грани которого расположены дополнительно по одному атому. 4.Гексагональная плотно упакованная решетка. В отличие от кубической характеризуется двумя параметрами а и с. В случае, если отношение с/а=1,666, то решетка считается плотноупакованной, а иначе - неплотно упакованной. Так в простой кристаллической решетки плотность укладки атомов в ячейке составляет менее 50%. Кристаллографические обозначения атомов, плоскостей и направлений Под кристаллографическими плоскостями понимается 3 целых взаимно простых числа обратно пропорциональных числу осевых единиц, отсекаемых данной плоскостью по координатным осям x,y,z. Иными словами, дать объяснение с точки зрения техники понятие влияния анизотропии.По различным направлениям в кристалле располагаются различные количества атомов: физические, химические, механические при прочих равных условиях и определяются числом атомов, расположенным в данном направлении; чем больше количество атомов расположено в данном направлении, тем выше уровень свойств. Однако, поскольку реальные металлы состоят из большого числа зерен (на 1 см2 - десятки тыс. зерен) создается впечатление, что металл изотропен, т.к. каждое из зерен ориентировано по-своему - это явление получило название квазианизотропией (ложной). Точечные дефекты возникают при воздействии тепловых или силовых нагрузок. Вышедший атом, попавший в междоузлие - также дефект, получивший название дислоцированный атом. Пластическая деформация может проходить по двум механизмам: скольжения и двойникования. ?пц - получила название предел пропорциональности, который равен: ?пц=Рпц/Fо, Мпа При деформации металла, в процессе повышения нагрузки, на кривой растяжения может появиться площадка, нагрузка при которой металл деформируется без приложенных дополнительных усилий, называется пределом текучести (физический): ?т=Рт./F о, МПа Деформированием сплавов, у которых отсутствует площадка текучести вводят характеристику, называемую условным пределом текучести. К характеристикам прочности материалов относятся также и твердость. Твердость по Бренеллю обозначается НВ. Возврат Возврат явл-ся самой низкой температурной обработкой позволяющей воздействовать на структурные состояния деформированного металла. Образование и рост новых зёрен за счёт деформированных зёрен той же фазы наз-ся первичной рекристаллизацией или рекристаллизацией обработки. Тем-ра рекристаллиз. для чистых металлов м.б. рассчитана исходя из соотношения предложенного Бочваром А.А.: Tp=aTпл , а=0,2…0,6. F - изменение свободной энергии системы Исходя из вышесказанного меньше свободной энергии после нагрева выше температуры TS является жидкое состояние, ниже температуры TS кристаллическое. На кривой охлаждения полученной при кристаллизации металла в момент появления 1-го кристалла в жидкости температура стабилизировалась. Твердые растворы внедрения образуют металлы с углеродом, азотом и твердые растворы замещения. Диаграмма состояния для двухкомпонентной системы Диаграмма состояния для двухкомпонентной системы, компоненты в которой образуют ограниченные твердые растворы, при этом в зависимости от типа диаграммы, диаграммы подразделяются на диаграммы с эвтептикой и диаграммы с перетептикой. Железо - металл, плавящийчя при температуре 1539оС и относящийся к полиморфным.