4 Методические рекомендации по изучению разделов и тем программы Введение

Цели и задачи дисциплины материаловедения и технологии материалов. Роль материалов в современной технике.

Важнейшие критерии оценки и выбора материалов.

Вклад отечественных и зарубежных ученых в области материаловедения.

Литература: [5], с.5-11; [10], с.5.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Приступая к изучению курса, учащиеся прежде всего должны уяснить сущность и содержание дисциплины «Материаловедение и технология материалов». Следует твердо знать, что дисциплина «Материаловедение и технология материалов» представляет комплексную дисциплину о производстве, свойствах, способах обработки и применении различных металлов и пластмасс.

Уяснив сущность и содержание дисциплины, нетрудно понять его значение и связь с другими учебными дисциплинами. Изучая «Введение», учащиеся должны ознакомиться с кратким обзором развития и достижениями в металлургической, металлообрабатывающей промышленности, в производстве пластмасс, а также хорошо усвоить задачи по дальнейшему развитии производства металлов, синтетических материалов и способов их обработки.

Особое внимание следует обратить на перспективы развития отечественной промышленности.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Цель и задачи дисциплины «Материаловедение и технология материалов».

2. Назовите фамилии русских ученых - основоположников металлографии.

3. Значение применения новых прогрессивных методов обработки материалов для улучшения качества деталей, повышения эксплуатационной надежности и долговечности машин приборов и аппаратов.

Раздел 1 металловедение

Тема 1.1. Общие сведения

Металловедение как наука о свойствах металлов и сплавов в связи с их составом и структурой. Методы исследования металлов и сплавов.

Литература: [5], с.5-6; [10], с.6-14

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Приступая к изучению раздела «Металловедение», прежде всего учащимся необходимо уяснить, что главной целью металловедения является изучение структуры и свойств металлов и сплавов. Необходимо разобраться в вопросах взаимосвязи свойств металлов и их внутреннего строения. Нужно познакомиться с открытиями основоположников металловедения русских ученых Д.К.Чернова и П.П.Аносова.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Тема 1.2. Строение и кристаллизация металлов

Кристаллическое строение металлов. Типы кристаллических решеток. Особенности металлов как тел, имеющих кристаллическое строение. Кристаллизация металлов. Термические кривые охлаждения при кристаллизации чистых металлов. Факторы, влияющие на процесс кристаллизации. Модифицирование жидкого металла. Полиморфные превращения в металлах.

Литература: [2], с.5-12; [3], с. 46-53

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Металловедение — это наука, которая является основой для экономически эффективного выбора материала и способов его обработки.

Различные свойства металлов и сплавов зависят в основном от структуры атомно-кристаллического строения металла. Структуры, а следовательно, и свойства сплава изменяются в зависимости от температурного режима обработки. Поэтому выбор того или иного сплава дня изготовления детали определяется не только химическим составом, но и возможностью получения определенных механических свойств путем термической обработки, ковки, штамповки и других видов обработки.

В связи с этим необходимо внимательно изучить кристаллическое строение металлов, ознакомиться с пространственными решетками чистых металлов и с процессом кристаллизации из жидкого состояния.

Учащимся необходимо твердо усвоить, что при изменении кристаллической решетки изменяются и свойства металлов. Некоторые металлы (железо, олово, кобальт, титан, марганец и др.), носящие название полиморфных, обладают способностью претерпевать кристаллические превращения в твердом состоянии при изменении температуры. Существование одного и того же металла в нескольких кристаллических формах с различным расположением атомов в элементарной кристаллической ячейке называется аллотропией.

Кристаллизацию металлов при переходе из жидкого состояния в твердое называют первичной, а в процессе охлаждения затвердевшего металла - вторичной.

Далее в качестве примера следует подробно рассмотреть кривые охлаждения и нагревания и критические точки чистого железа. Критической точкой называют температуру, соответствующую какому-либо превращению в металле (аллотропические превращения, плавление или затвердевание металла и др.)

Знание критических точек очень важно для установления режимов термической обработки. При рассмотрении кривых охлаждения следует иметь в виду, что в момент плавления происходит разрушение кристаллической решетки, на что затрачивается большое количество тепла (энергии).

При кристаллизации металлов выделяется то тепло, которое при плавлении било натрачено на разрушение кристаллической решетки. Это характеризуется соответствующей температурной остановкой, т.е. горизонтальной площадкой на кривой охлаждения металла.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ