Зеренное строение металлов. Классификация дефектов кристаллического строения. Строение слитка и аморфные сплавы. Электрические свойства проводниковых материалов. Сплавы железа с углеродом. Неорганические стекла. Виды и свойства композиционных материалов.
Материаловедение изучает состав, структуру, свойства и поведение материалов в зависимости от воздействия окружающей среды. Композиционные материалы являются составными материалами, в состав которых входят два и более материалов (стеклопластики). Техника создания материалов положена в основу классификации по структуре. Простые металлы - металлы, которые имеют небольшое количество примесей других металлов. Материаловедение или наука о материалах получила свое развитие с древнейших времен.Данные свойства, вязкость и пластичность, значительно выше, если металл имеет мелкое зерно. Поверхности раздела зерен называются границами зерен, которые могут быть: наклонными при расположении оси вращения в той же плоскости, что и граница; кручеными при перпендикулярно расположенной оси к плоскости. На границах между зернами атомы не имеют правильного расположения. Существует переходная область шириной в несколько атомных диаметров, в которой решетка одного зерна переходит в решетку другого зерна с иной ориентацией. Строение переходного слоя (границы) способствует скоплению в нем дислокаций, так как при переходе через границу ни плоскость скольжения, ни вектор Бюргерса не сохраняются неизменными.Самые разнообразные методы применяются для исследования внутреннего строения сплавов, большинство основано на физических принципах. Изучение строения металлов начинается с помощью простого и распространенного в научных и заводских лабораториях метода - световой микроскопии (металлографический метод). Методом световой микроскопии изучают размеры, форму, расположение зерен, дефекты кристаллического строения (двойники, дислокации), а также он используется для прогнозирования поведения металлов в эксплуатационных условиях. Применять можно как грубую, так и тонкую шлифовку, с целью устранения неровностей поверхности шлифа. Шлифовку проводят перед полировкой.Атомы в решетке располагаются различно. Элементарная ячейка повторяется в трех измерениях и образует кристаллическую решетку. Координационное число - общее число нейтральных молекул и ионов, имеющих связь с центральным ионом в комплексе. При образовании ионной связи кристаллические решетки более компактны, координационное число достигает 6 изза ненасыщенности ионной связи. Три отрезка осей равной длины пересекаются в одной плоскости под углом 60 °C, третья ось перпендикулярна этой плоскости, и отсекаемый на ней отрезок имеет иную длину.Монокристалл представляет кусок металла из одного кристалла. Эти кристаллы называют зернами, и они имеют неправильную форму. В кристаллических решетках металлов имеются дефекты (несовершенства), которые нарушают связи между атомами и оказывают влияние на свойства металлов. Атомы примесей являются одним из самых распространенных несовершенств кристаллической структуры (вакансии, дислоцированные атомы). Если правильность кристаллического строения вокруг вакансий, дислоцированных атомов и атомов примесей нарушается, то нарушается и уравновешенность силовых полей атомов во всех направлениях.Диффузия - это перенос вещества, обусловленный беспорядочным тепловым движением диффундирующих частиц. При диффузии газа его молекулы меняют направление движения при столкновении с другими молекулами Основными типами движения при диффузии в твердых телах являются случайные периодические скачки атомов из узла кристаллической решетки в соседний узел или вакансию. Развитие процесса диффузии приводит к образованию диффузионного слоя, под которым понимают слой материала детали у поверхности насыщения, отличающийся от исходного по химическому составу, структуре и свойствам. Диффузионное движение любого атома - это случайное блуждание изза большой амплитуды колебаний, которое не зависит ни от движения других атомов, ни от предыдущего движения данного атома. Для диффузии большое значение имеют вакансии и их ассоциации (бивакансии, комплексы вакансия - атом примеси), а также дефекты, являющиеся их источниками (линейные и поверхностные).Компоненты в жидком состоянии (компоненты А) растворимы неограниченно, компоненты в твердом состоянии (компоненты В) не образуют химических соединений и нерастворимы. Диаграммы состояния представляют график в координатах сплава - температура, на котором отражены продукты, образованные в результате взаимодействия компонентов сплава друг с другом в условиях термодинамического равновесия при разных температурах. Это вещества, которые имеют в зависимости от температуры и состава определенное агрегатное состояние, специфический характер строения и определенные свойства, их называют фазами. Это твердые растворы, химические соединения, а также зерна чистых компонентов, которые не образуют с другими компонентами ни твердых растворов, ни химических соединений. Эта диаграмма охватывает сплавы, компоненты которых образуют смеси своих практически чистых зерен при ничтожной взаимной растворимости.Плавление - это физический процесс перехода металла из твердого состояния в жидкое расплавленное.
План
Оглавление
1. Предмет материаловедения; современная классификация материалов, основные этапы развития материаловедения
2. Зеренное строение металлов. Границы зерен и субзерен
3. Световая микроскопия; количественные характеристики микроструктуры
5. Классификация дефектов кристаллического строения. Точечные дефекты, зависимость их концентрации от температуры. Краевая и винтовая дислокации
6. Диффузия в металлах
7. Фазовые переходы I и II рода
8. Плавление металлов и строение расплавов
9. Кристаллизация металлов; зарождение кристаллов, критический зародыш; гомогенное и гетерогенное зарождение кристаллов; рост кристаллов. Кривые Таммана
10. Строение слитка и аморфные сплавы
11. Модифицирование металлов. Стандартные испытания на растяжение, сжатие, изгиб, твердость, ударную вязкость
12. Фазовые превращения в твердом состоянии
13. Упругая и пластическая деформация металлов
14. Виды разрушения: понятия о вязком и хрупком разрушении
15. Электрические свойства проводниковых материалов
16. Методы определения электрических свойств
17. Теплоемкость и теплопроводность металлов и сплавов
18. Дилатометрия. Магнитные свойства металлов и сплавов. Методы определения
19. Значение механических и физических свойств при эксплуатации изделий . Свойства, как показатели качества материала
20. Типы фаз в металлических сплавах. Правило фаз; правило рычага
21. Твердые растворы замещения и внедрения; промежуточные фазы; сверхструктуры
22. Система с неограниченной растворимостью в жидком и твердом состояниях; системы эвтектического, перитектического и монотектического типа. Системы с полиморфизмом компонентов и эвтектоидным превращением
23. Система с тройной эвтектикой и практически полным отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии; изотермические и политермические сечения
24. Правило рычага и центра тяжести треугольника
25. Зависимость механических и физических свойств от состава в системах различного типа
26. Выбор сплавов для определенного назначения на основе анализа диаграмм состояния
27. Строение и свойства железа; метастабильная и стабильная фазовые диаграммы железо-углерод. Формирование структуры углеродистых сталей. Определение содержания углерода в стали по структуре
28. Конструкционные и инструментальные углеродистые стали. Маркировка, применение
29. Белые, серые, половинчатые, высокопрочные и ковкие чугуны . Формирование микроструктуры, свойства, маркировка и применение
30. Роль термической обработки в повышении качества конструкционных материалов
31. Применение термообработки в технологии производства заготовок и изделий из конструкционных материалов
32. Отжиг 1-города. Неравновесная кристаллизация
33. Гомогенизационный отжиг, изменение структуры и свойств при гомогенизационном отжиге. Закалка с полиморфным превращением. Закалка без полиморфного превращения
34. Изменение микроструктуры и механических свойств металлов при нагреве после горячей и холодной обработки давлением
35. Возврат, первичная и собирательная рекристаллизация. Рекристаллизационный отжиг
36. Отжиг II-города. Отжиг и нормализация сталей; режимы и назначение отжига и нормализации
37. Отпуск сталей. Превращения в стали при отпуске, изменение микроструктуры и свойств
38. Химико-термическая обработка стали. Назначение, виды и общие закономерности. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами
40. Классификация и маркировка легированных сталей. Влияние легирующих элементов на превращения, микроструктуру и свойства стали; принципы разработки легированных сталей
41. Конструкционные стали: строительные, машиностроительные, высокопрочные. Инструментальные стали: стали для режущего инструмента, подшипниковые, штамповые
42. Нержавеющие, теплостойкие и жаропрочные, хладостойкие, электротехнические и износостойкие стали
43. Маркировка, структура, свойства и области применения цветных металлов и их сплавов
44. Алюминий; влияние примесей на свойства алюминия; деформируемые и литейные алюминиевые сплавы
45. Медь; влияние примесей на свойства меди. Латуни, бронзы, медно-никелевые сплавы
46. Магний и его сплавы
47. Титан и его сплавы
48. Виды композиционных материалов. Строение, свойства, области применения
49. Химический состав, методы получения порошков, свойства и методы их контроля
50. Формование и спекание порошков, области применения
51. Неорганические стекла. Техническая керамика
52. Полимеры, пластмассы металл сплав стекло материал железо
1. Предмет материаловедения; современная классификация материалов, основные этапы развития материаловедения
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
