Материаловедение и технология конструкционных материалов. Лекции 5-й семестр. Лектор: Волков Павел Владимирович.
07.09.07.
Литература:
1). Гуляев А.П. "Материаловедение". (издание не старше 1968 года)
2). Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. "Материаловедение".
3). Фетисов Г.П. и другие. "Материаловедение и технология металлов". Высшая школа. (издание с 2000 года)
Методическое пособие:
"Лабораторный практикум по материаловедению" под ред. Качалова В.М. (Теория, необходимая для защиты лабораторных работ).
Методическое пособие:
"Строение и свойства конструкционных материалов", 1990г. МЭИ.
Методическое пособие:
"Конструкционные материалы в энергетике", 1993г.
Краткая терминология.
Материаловедение- наука, устанавливающая связь между химическим составом, кристаллическим строением и свойствами материалов.
Технология- совокупность знаний о способах осуществления производственных процессов.
Рассмотрим следующие производственные процессы:
1. Металлургия- изучает вопросы, связанные с производством черных и цветных металлов, а также сплавов на их основе.
ГОСТ предусматривает под черными металлами: железо, а также сплавы на его основе (стали и чугуны). Все остальное считается цветными металлами и сплавами на их основе.
цветные
металлы.
2. Литьë- осуществляется заливка расплавленного металла в литейную форму, внутренняя полость которой соответствует конфигурации и размерам будущей детали.
Часто литьë- основная либо единственная операция для изготовления деталей сложной геометрической формы (например корпусов двигателей, редукторов).
3. Обработка металлов давлением- процесс получения деталей требуемой формы и размеров, а также физико-механических свойств без нарушения сплошности металла (прокатка). Масса деталей при обработке давлением не изменяется.
4. Обработка резанием- совокупность технологических операций, обеспечивающих получение деталей требуемой формы и заданных размеров за счет механического срезания режущим инструментом с поверхности изделия материала технологического припуска в виде стружки (точение, шлифование, сверление, фрезерование, нарезание резьбы).
5. Сварочное производство- совокупность технологических операций, обеспечивающих получение механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывной структурной связью.
Металлы отличаются от неметаллов характером изменения электросопротивления в зависимости от температуры.
Металл-
группировка
атомов, обладающих следующими двумя
основными характеристиками: атомы
(ионы) строго определенным образом
расположены в пространстве, образуя
кристаллическую решетку и колеблются
с частотой 
Гц
около средних положений, удерживаясь
силами межатомных связей; на внешней
электронной оболочке атомов присутствуют
свободные электроны, слабо связанные
с ядром.
Эти две характеристики определяют следующие свойства:
а). Физические свойства (теплопроводность, электропроводность и др.)
б). Механические свойства (прочность, твердость, упругость, пластичность и др.)
в). Технологические свойства:
– жидкотекучесть (способность жидкого металла заполнять литейную форму сложной конфигурации);
– обрабатываемость резанием;
– обрабатываемость давлением (способность металла изменять свою форму при пластической деформации);
– свариваемость (способность металла образовывать механически неразъемное соединение при местном расплавлении кромок в стыке).
г). Эксплуатационные свойства:
– коррозионная стойкость (способность сопротивляться коррозии в агрессивных средах);
– жаропрочность (способность металла сохранять высокий уровень механических свойств при высоких температурах) (пример жаропрочных сплавов: хромо-никелевые) ;
– хладостойкость (способность металла не охрупчиваться при низких температурах (пример хладостойких сплавов: хромо-никелевые) ;
– износостойкость.