WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 21 |

«Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(технический университет)»

(СПбГТИ(ТУ))

  

Кафедра теоретических основ материаловедения

М. М. СЫЧЕВ, В.Н. КОРОБКО, С.В. МЯКИН, В.В. БАХМЕТЬЕВ, С.П. БОГДАНОВ

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Учебное пособие для студентов заочной формы обучения специальности 151.000.00 - Технологические машины и оборудование Санкт-Петербург 2013 УДК 669.017:620.093 Сычёв М.М. Материаловедение: учебное пособие / М.М. Сычев, В.Н. Коробко, С.В. Мякин, В.В. Бахметьев, С.П. Богданов. – СПб.:

СПбГТИ(ТУ), 2013. – 157 с.

В учебном пособии кратко изложены основные закономерности взаимосвязи химического состава и структуры материалов с их функциональными свойствами. Рассмотрены важнейшие современные конструкционные материалы: стали, алюминиевые, и медные сплавы, композиционные материалы.

Учебное пособие предназначено для студентов 3 курса заочной формы обучения специальности 151.000 «Технологические машины и оборудование» и соответствует рабочей программе дисциплины «Материаловедение».

Ил. 47, таблиц 36, библ. 8.

Рецензенты:

1. Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения, зав. кафедрой «Инженерная химия и защита окружающей среды», д-р техн. наук, профессор Л.Б. Сватовская.

2. С.С. Орданьян, д-р техн. наук, профессор, зав.кафедрой химической технологии тонкой технической керамики СПбГТИ(ТУ).

Утверждено на заседании методической комиссии общеинженерного отделения 19.09.2013.

Рекомендовано к изданию РИСо СПбГТИ(ТУ) Содержание ВВЕДЕНИЕ

0H 57H 1.1 Классификация материалов

1H 58H 1.2 Природа химической связи, образование и строение твердых веществ.. 2H 59H 1.3 Кристаллизация металлов и сплавов

3H 60H 1.4 Диффузионные процессы в металле

4H 61H 1.5 Дефекты кристаллической решетки

5H 62H 1.6 Механические свойства металлов

1.7 Наклеп

1.8 Двухкомпонентные диаграммы состояния (диаграммы состояния для двойных сплавов)

1.8.1 Двухкомпонентная диаграмма равновесного состояния с нерастворимыми друг в друге в твердом состоянии компонентами (образующими механическую смесь)

1.8.2 Двухкомпонентная диаграмма равновесного состояния с неограниченной растворимостью компонентов как в жидком так и в твердом состоянии

1.8.3 Двухкомпонентная диаграмма равновесного состояния для сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии...... 1.8.4 Двухкомпонентная диаграмма равновесного состояния для сплавов с образованием устойчивого химического соединения

1.9 Диаграмма равновесного состояния железо-углерод

1.9.1 Линии и точки на диаграмме

1.9.2 Превращения в железоуглеродистых сплавах при медленном охлаждении

Контрольная работа №1

Пример решения контрольной работы № 1

2 Виды термической обработки

2.1 Закалка

2.2 Отпуск

2.3 Отжиг

2.4 Нормализация

2.5 Старение или дисперсионное твердение

2.6 Химико–термическая обработка стали

3 Конструкционные стали

3.1 Углеродистые стали

3.2 Легированные стали

4. Чугуны…………………………………………………………………….…. 4.1 Белые чугуны……………………………………………………………… 4.2 Серые чугуны……………………………………………………………… 5 Инструментальные материалы

6 Алюминий и сплавы на его основе

6.1 Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой

6.2 Деформируемые алюминиевые сплавы, упрочняемые

термической обработкой

6.3 Литейные алюминиевые сплавы

7 Медь и сплавы на ее основе

7.1 Латуни

7.2 Бронзы

8 Электротехнические материалы

8.1 Материалы высокой электрической проводимости

8.2 Припои

8.3 Контактные материалы

8.4 Сплавы с высоким сопротивлением

9 Композиционные материалы

10 Неметаллические материалы

10.1 Пластические массы

10.2 Резины

10.3 Клеящие материалы

10.4 Лакокрасочные материалы

Контрольная работа №2

Пример выполнения контрольной работы №2

Подготовка к экзамену

Литература

ВВЕДЕНИЕ

При конструировании и изготовлении машин и приборов, их эксплуатации и ремонте инженер-технолог сталкивается с проблемой оптимального выбора и применения различных конструкционных материалов.

Цель дисциплины «Материаловедение» - дать студентам представление о закономерностях, связывающие состав и структуру материалов с их эксплуатационными характеристиками, а также возможные изменения свойств материалов в процессе их работы. Поэтому важно не только знать конкретные свойства материалов, но и освоить методы и принципы их регулирования.

Дисциплина «Материаловедение» является основой дальнейшего изучения дисциплины «Технология конструкционных материалов».



Данное учебное пособие соответствует программе «Материаловедение» для специальности 220701 «Менеджмент высоких технологий» и предназначено для студентов 3 курса заочной формы обучения.

Для связи с преподавателями кафедры теоретических основ материаловедения СПбГТИ(ТУ) по вопросам, связанным с решением контрольных работ и др.:

Тел. (812) 494-93- e-mail: tom-spbgti@narod.ru Дополнительную информацию можно найти на сайте кафедры по адресу: http://tom-spbgti.narod.ru/ 1 Материаловедение Материаловедение – это наука, устанавливающая связь между составом, структурой и свойствами материалов и изучающая закономерности их изменения при тепловых, химических, механических, электрических и других воздействиях. Целью материаловедения является создание материалов с заданными свойствами. Основные задачи материаловедения:

- изучение связи химического состава и структуры материала с его свойствами (физика, химия, физическая химия);

- разработка методов направленного изменения состава и строения материала с целью улучшения комплекса служебных характеристик изделия (технология);

- рекомендации по выбору материалов для конкретных применений (конструирование).

1 Металлы и сплавы, которые подразделяются на:

1.1 Черные металлы и сплавы. К ним относятся сплавы железа с углеродом – стали и чугуны;

1.2 Цветные металлы (Al, Сu, Ti, Zn и др.) и сплавы (дюрали, латуни, бронзы и др.);

1.3 Тугоплавкие металлы (Ti, Nb, Mo, W, Ta и др.) 2 Неметаллические неорганические материалы:

2.1 Материалы на основе оксидов (Al2O3, SiO2 и др.);

2.2 Силикатные материалы (керамика, стекло, вяжущие и др.);

2.3 Тугоплавкие соединения (карбиды, нитриды, бориды и др.);

2.4 Халькогениды (сульфиды, селениды, теллуриды и др.);

2.5 Элементарные материалы (кремний, бор, графит и др.).

3 Неметаллические органические материалы: пластмассы, резина, лакокрасочные материалы. Подразделяются по принципу получения, методу изготовления, типу наполнителя, физико-механическим свойствам связующего вещества, применению.

4 Композиционные материалы:

4.1 На основе неорганических соединений (металлокерамика, стеклокерамика и др.);

4.2 На основе органических соединений (химволокно и смолы);

4.3 Смешанные композиционные материалы (стеклопластик).

1.2 Природа химической связи, образование и строение твердых Кристаллические твердые тела имеют определенный, закономерный порядок расположения атомов, образующих в пространстве кристаллическую решетку данного вещества (рисунок 1), в то время как аморфные тела имеют хаотическое, произвольное расположение атомов (стекла, некоторые полимеры, аморфные металлы, кремний, бор, углерод).

Кристаллическая решетка характеризуется координационным числом К – числом атомов, находящихся на наиболее близком и равном расстоянии от данного, а также расстоянием между ближайшими атомами. Координационное число К характеризует плотность кристаллической решетки (плотность упаковки атомов). Некоторые типы кристаллических решеток: простая кубическая (п.к., К=6, рисунок 1 а), объемноцентрированная кубическая (о.ц.к., К= 8, рисунок 1 б), гранецентрированная кубическая (г.ц.к., К=12, рисунок в), гексагональная плотноупакованная (г.п.у., К=12, рисунок 1 г). Расстояние между ближайшими атомами как правило находится в пределах 1...10 ( – ангстрем, равен 10-10 м). При сближении атомов возникают силы притяжения между положительно заряженными ядрами одних атомов и электронами других, а также силы отталкивания между ядрами и между электронами.

Силы отталкивания растут быстрее, чем силы притяжения, и атомы при образовании кристалла располагаются на таком расстоянии друг от друга r0, когда силы уравновешиваются. Поэтому, атомы в кристалле занимают строго определенные положения (точнее совершают вокруг них колебания), образуя кристаллическую решетку.

а – простая кубическая; б – объемоцентрированная кубическая; в – гранецентрированная кубическая; г – гексагональная плотноупакованная В первом приближении кристаллы образуются за счет трех основных типов химической связи – ионной, ковалентной и металлической, хотя обычно существует некоторая комбинация этих типов.

Ионные кристаллы. Кристаллы с ионной связью образуют элементы с сильно различающимися электроотрицательностями (способность атома в молекуле притягивать к себе электроны). Типичные представители – галогениды щелочных металлов (NaCl, CsF). Ионный кристалл в идеализированном представлении состоит из положительно и отрицательно заряженных ионов (например, Na+ и Cl-). Устойчивость ионных кристаллов обеспечивается в основном за счет электростатического (кулоновского) притяжения между катионами и анионами. Ионная связь ненаправленная (все ионы взаимодействуют со всеми) и ненасыщенная, поэтому у ионных кристаллов высокие координационные числа, т.е. плотнейшее расположение атомов. Ионные кристаллы хрупкие. Энергия ионного кристалла равна сумме энергий электростатического взаимодействия всех составляющих ее ионов друг с другом.

Она зависит от зарядности ионов, межатомных расстояний и типа кристаллической решетки. Взаимное расположение ионов и координационное число ионной решетки определяется соотношением эффективных радиусов составляющих ее ионов.

Ковалентные кристаллы. Ковалентная связь формируется между атомами при обобществлении ими электронов с образованием общей электронной пары. Типичными представителями кристаллов с ковалентной связью являются алмаз и соединения АIIIBV и AIIBVI (BN, ZnS). Ковалентная связь направленная, насыщаемая. Ковалентные кристаллы имеют как правило малую плотность, хрупкие и в ряде случаев очень твердые (нитриды, карбиды).

Энергия ковалентных кристаллов равна сумме всех энергий разрыва связей между атомами, составляющими кристалл. Длина ковалентной связи зависит от ее кратности, а тип кристаллической решетки и координационное число – от гибридизации.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 21 |
 

Похожие работы:

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БОЛЬШОЙ ПРАКТИКУМ ПО БИОЭКОЛОГИИ Учебное пособие Часть 1 Йошкар-Ола 2006 ББК Е 081.я7 УДК 574.24 Б 799 Рецензенты: С.И. Новоселов, д-р с./х. наук, профессор МарГУ; Р.Р. Иванова, канд. биол. наук, доцент МарГТУ Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом МарГУ Воскресенская О.Л. Б 799 Большой практикум по биоэкологии. Ч. 1: учеб. пособие / Мар. гос. ун-т; О.Л. Воскресенская, Е.А. Алябышева, М.Г....»

«БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКИ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЧЕБОКСАРСКИЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКИ Библиографический сборник методических разработок за 2012-2013 уч. год Чебоксары, 2013 Ф.И.О. Наименование Краткая автора Примечание методической методической разра- аннотация разработки ботки В сборнике представлены различные тесты (тесты с выбором ответа, тесты сличения, тесты для...»

«Рабочая программа учебной ФТПУ 7.1-21/01 дисциплины УТВЕРЖДАЮ Директор ИГНД _Е.Г. Язиков _ 2009г. РАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТОДИКА ПОИСКОВ И ГЕОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ Рабочая программа и методические указания для специальности 020804 Геоэкология Часть I. Прогнозирование и поиск месторождений полезных ископаемых. Часть II. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых Институт геологии и нефтегазового дела Обеспечивающая кафедра: геоэкологии и геохимии (ГЭГХ) Курс 4,...»

«МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ БОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХБЕДСТВИЙ Академия Государственной противопожарной службы А.С. Андросов КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине Физико-химические основы развития и тушения пожаров Теоретический расчет основных параметров горения и тушения пожара газового фонтана Москва 2003 МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ БОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХБЕДСТВИЙ...»

«КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Химический институт им.А.М.Бутлерова Кафедра аналитической химии ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Е.Е.Стойкова, Э.П.Медянцева, Г.А.Евтюгин Казань – 2010 Печатается по решению Научно-методического совета Химического института им.А.М.Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета Рецензент: доктор химических наук, профессор Будников Г.К. Гидрохимический анализ / Е.Е. Стойкова, Э.П. Медянцева, Г.А. Евтюгин. - Казань, Казанский (Приволжский)...»

«Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации Кафедра управления и экономики фармации УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ТОВАРОВЕДЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ ИЗ НЕГО Иркутск 2011 УДК 615.4:658.81(075.8) Авторы: сотрудники кафедры управления и экономики фармации Иркутского государственного...»

«Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра химии И.А. ЗАБЕЛИНА, Л.В. ЯСЮКЕВИЧ Методическое пособие для самостоятельной подготовки к лабораторным занятиям по курсу ХИМИЯ для студентов всех специальностей БГУИР в 2-х частях ЧАСТЬ 2 МИНСК 2006 Забелина И.А., Ясюкевич Л.В. Методическое пособие для самостоятельной подготовки к лабораторным занятиям по курсу Химия студентов всех специальностей...»

«Министерство аграрной политики Украины Государственный комитет рыбного хозяйства Украины КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Основы предпринимательства Методические рекомендации и индивидуальные задания для самостоятельной работы студентов, обучающихся по направлениям 6.051701 Пищевые технологии и инженерия и 6.050503 Машиностроение Керчь, 2009 2 Методические рекомендации и индивидуальные задания для самостоятельной работы студентов по дисциплине Основы...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Рабочая программа дисциплины (модуля) Органическая и физколлоидная химия Направление подготовки 111801 Ветеринария Квалификация (степень) выпускника – специалист Форма обучения очная Орел 2012 год Оглавление Введение 1. Цели и задачи дисциплины 2. Место дисциплины в структуре ООП 3. Требования к результатам...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Л.А. Алакаева СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Для специальности: 020002 – Аналитическая химия Рекомендовано Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия НАЛЬЧИК 2003 УДК 543: 422.3 ББК 24.4 Рецензенты: кандидат химических наук, доцент кафедры химии Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии И.Х. Багов Алакаева Л.А....»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.