Основы материаловедения - Курс лекций

Содержание

Основные свойства металлов. Полиморфные превращения в металлах

Диаграмма состояния железо-цементит. Чугуны, их свойства, маркировка, получение, применение. Процесс графитизации в чугунах

Процессы при структурообразовании железоуглеродистых сплавов

Основы теории строения сплавов. Понятия: система, компонент, фаза. Твердые растворы

Сплавы на основе меди. Латуни и бронзы: маркировка, термическая обработка, применение

Основы термической обработки. Классификация видов термической обработки по Бочвару

Типы сплавов. Химические соединения в металлических системах. Отличительные особенности химических соединений от твердых растворов

Основные превращения в сталях. Условия, при которых они протекают. Особенности превращения аустенита в мартенсит

Дефекты кристаллического строения металлов. Дислокации в металлах. Влияние дислокаций на свойства металлов (кривая Бочвара - Одинга)

Четыре основных превращения в сталях. Превращение перлита в аустенит. Стали наследственно мелко зернистые и крупно зернистые

Понятие о диаграммах состояния. Правило фаз Гиббса и его применение для контроля правильности построения диаграмм состояния. Диаграмма состояния сплава с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.

Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии

Термическая обработка улучшаемых сталей. Изменение структуры и свойств в процессе термической обработки

Диаграмма состояния для сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях. Правило отрезков

Четыре основных превращения в сталях. Превращение аустенита в перлит. Характеристика и свойства продуктов превращения аустенита

Нормализация. Структура и свойства стали после нормализации (на примере доэвтектоидной стали)

Диаграммы состояния для сплавов, компоненты которых образуют химические соединения. Правило отрезков

Закалка стали, ее цели и основные параметры процесса. Структура и свойства стали после закалки (на примере стали 45).

Быстрорежущие стали. Особенности термической обработки быстрорежущих сталей

Связь между свойствами сплава и типом диаграммы состояния (правило Курнакова)

Кристаллические решетки металлов. Их основные характеристики. Полиморфизм

Отпуск стали, его цели и основные параметры процесса. Низкий отпуск. Структура и свойства стали после низкого отпуска (на примере стали У10)

Превращение мартенсита в феррито-цементитную смесь. Структура и свойства продуктов превращения мартенсита (дилатометрическая кривая отпуска).

Законы кристаллизации, модифицирование, виды ликвации, строение стального слитка

Легированные пружинно-рессорные стали. Изменение структуры и свойств в результате термической обработки пружинно-рессорных сталей

Основное назначение легирования. Легированные стали. Влияние легирующих элементов на кинетику распада аустенита и на мартенситное превращение

Алюминий и его сплавы. Деформируемые и литейные алюминиевые сплавы. Структура сплава АЛ-2

Пластическая деформация. Наклеп и рекристаллизация

Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла: возврат и рекристаллизация

Цементуемые стали. Цементация. Изменение структуры и свойств в результате цементации и последующей термической обработки

Основные свойства металлов. Полиморфные превращения в металлах

Металлы - один из классов конструкционных материалов, характеризующийся определенным набором свойств: · "металлический блеск" (хорошая отражательная способность);

· пластичность;

· высокая теплопроводность;

· высокая электропроводность

Таким образом, пластичность, теплопроводность и электропроводность обеспечиваются наличием "электронного газа".

Все металлы, затвердевающие в нормальных условиях, представляют собой кристаллические вещества, то есть укладка атомов в них характеризуется определенным порядком - периодичностью, как по различным направлениям, так и по различным плоскостям. Этот порядок определяется понятием кристаллическая решетка.

Элементарная ячейка - элемент объема из минимального числа атомов, многократным переносом которого в пространстве можно построить весь кристалл.

Способность некоторых металлов существовать в различных кристаллических формах в зависимости от внешних условий (давление, температура) называется аллотропией или полиморфизмом.

Каждый вид решетки представляет собой аллотропическое видоизменение или модификацию.

Примером аллотропического видоизменения в зависимости от температуры является железо (Fe).

Fe: - ОЦК - ; - ГЦК - ;

- ОЦК - ; (высокотемпературное )

Превращение одной модификации в другую протекает при постоянной температуре и сопровождается тепловым эффектом. Видоизменения элемента обозначается буквами греческого алфавита в виде индекса у основного обозначения металла.

Примером аллотропического видоизменения, обусловленного изменением давления, является углерод: при