Материаловедение - пособие

Предмет материаловедения; современная классификация материалов, основные этапы развития материаловедения.
Зеренное строение металлов. Границы зерен и субзерен.
Световая микроскопия. Количественные характеристики микроструктуры.
Элементарная ячейка; координационное число; сингония.
Кристаллографические направления и плоскости, анизотропия; межплоскостные расстояния.
Классификация дефектов кристаллического строения. Точечные дефекты, зависимость их концентрации от температуры. Краевые и винтовые дислокации.
Диффузия в металлах.
Фазовые переходы I и II рода.
Плавление металлов и строение расплавов.
Кристаллизация металлов; зарождение кристаллов, критический зародыш; гомогенное и гетерогенное зарождение кристаллов;
рост кристаллов. Кривые Таммана.
Строение слитка и аморфные сплавы.
Модифицирование металлов. Стандартные испытания на растяжение, сжатие, изгиб, твердость, ударную вязкость.
Фазовые превращения в твердом состоянии.
Упругая и пластическая деформация металлов.
Виды разрушения: понятия о вязком и хрупком разрушении.
Электрические свойства проводниковых материалов.
Методы определения электрических свойств.
Теплоемкость и теплопроводность металлов и сплавов.
Дилатометрия. Магнитные свойства металлов и сплавов. Методы определения.
Значение механических и физических свойств при эксплуатации изделий.
Свойства как показатели качества материала. Типы фаз в металлических сплавах. Правило фаз; правило рычага.
Твердые растворы замещения и внедрения; промежуточные фазы; сверхструктуры.
Система с неограниченной растворимостью а жидком и твердом состояниях; системы эвтектического, перитектического и монотектического типа. Системы с полиморфизмом компонентов и эвтектоидным превращение.
Система с тройной эвтектикой и практически полным отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии; изотермические и политермические сечения.
Правило рычага и центра тяжести треугольника.
Зависимость механических и физических свойств от состава в системах различного типа.
Выбор сплавов для определенного назначения на основе анализа диаграмм состояния.
Строение и свойства железа; метастабильная и стабильная фазовые диаграммы железо-углерод. Формирование структуры углеродистых сталей.
Определение содержания углерода е стали по структуре.
Конструкционные и инструментальные углеродистые стали. Маркировка, применение.
Чугун и его виды. Формирование микроструктуры, свойства, маркировка и применение.
Роль термической обработки в повышении качества конструкционных материалов.
Применение термообработки в технологии производства заготовок
и изделий из конструкционных материалов.
Отжиг 1-го рода. Неравновесная кристаллизация.
Гомогенизационный отжиг, изменение структуры и свойств при гомогенизационном отжиге. Закалка с полиморфным превращением. Закалка без полиморфного превращения.
Изменение микроструктуры и механических свойств металлов при нагреве после горячей и холодной обработки давлением.
Возврат, первичная и собирательная рекристаллизация. Рекристаллизационный отжиг.
Отжиг 11-го рода. Отжиг и нормализация сталей; режимы и назначение отжига
и нормализации.
Отпуск сталей. Превращения в стали при отпуске, изменение микроструктуры и свойств.
Химико-термическая обработка стали. Назначение, виды и общие закономерности. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами.
Старение. Назначение, изменение микроструктуры и свойств сплавов при старении.
Классификация и маркировка легированных сталей. Влияние легирующих элементов на превращения, микроструктуру и свойства стали; принципы разработки легированных сталей
Конструкционные стали: строительные, машиностроительные, высокопрочные. Инструментальные стали: стали для режущего инструмента, подшипниковые,
штамповые . Materials subject; current classification of materials, the basic stages of materials development.
The grain structure of the metal. Grain boundaries and subgrains.
Light microscopy. Quantitative characteristics of the microstructure.
The unit cell; coordination number; crystal system.
Crystallographic directions and plane anisotropy; interplanar distance.
The classification of crystal structure defects. Point defects, the concentration dependence of the temperature. Edge and screw dislocations.
Diffusion in metals.
Phase transitions I and type II.
The melting of metals and structure melts.
Crystallization of metals; crystal nucleation, the critical nucleus; homogeneous and heterogeneous nucleation of crystals;
crystal growth. Tamman curves.
The structure of the ingot and amorphous alloys.
Modification of metal. Standard tensile, compression, bending, hardness, toughness.
Phase transformations in the solid state.
Elastic and plastic deformation of metals.
Types of failure: the concept of ductile and brittle fracture.
The electrical properties of conductive materials.
Methods for determining the electrical properties.
The heat capacity and thermal conductivity of metals and alloys.
Dilatometry. The magnetic properties of metals and alloys. Methods for determination.
The value of the mechanical and physical properties of the product during operation.
Properties such as quality indicators of material. Types phases in metal alloys. The phase rule; lever rule.
Solid substitution and the introduction of solutions; intermediate phases; superstructure.
with unlimited solubility system and liquid and solid states; system eutectic, peritectic and monotectic type. Systems with polymorphism components and eutectoid transformation.
Ternary eutectic system and almost complete lack of solubility of the components in the solid state; isothermal and polythermal section.
Rule lever and the center of gravity of the triangle.
The dependence of the mechanical and physical properties of the composition in the systems of different types.
Selection of alloys for a specific purpose, based on the analysis of the phase diagrams.
Structure and properties of iron; metastable and stable phase diagram of iron-carbon. Formation of the structure of carbon steel.
E Determination of carbon steel structure.
Structural carbon steel and tool. Marking, application.
Iron and its types. Formation microstructure properties and marking applications.
The role of the heat treatment to improve the quality of construction materials.
Application of the heat treatment in the production technology of blanks
and products from construction materials.
Annealing of the 1st kind. Non-equilibrium crystallization.
Homogenization annealing, changing the structure and properties at homogenization annealing. Hardening with polymorphic transformation. Hardening without polymorphic transformation.
Changing the microstructure and mechanical properties of metals by heating after hot and cold forming.
Return, and the primary recrystallization. Recrystallization annealing.
Annealing of the 11th race. Annealing and normalization of steel; regimes and the appointment of annealing
and normalization.
Vacation steels. Transformations in the steel on tempering, a change of microstructure and properties.
Chemical heat treatment of steel. Purpose, types and general laws. Diffusion saturation alloy metals and non-metals.
Aging. Assignment change microstructure and properties of alloys on aging.
Classification and marking of alloy steels. The influence of alloying elements on the conversion, microstructure and properties of steel; Principles for the development of alloy steels
Structural steel: construction, engineering, high strength. Tool steel: steel cutting tools, bearing,
punching.