Материаловедение: Методические указания по изучению курса и подготовке к экзаменам, страница 2

Центральное место в изучении курса материаловедение отводится железоуглеродистым сплавам - сталям и чугунам. Их свойства определяются свойствами железа и углерода, входящих в сплав, а также характером взаимодействия между ними. Понимание свойств металлов на основе железоуглеродистых сплавов тесно связано с изучением фазовых и структурных превращений на базе диаграммы состояния «железо - цементит». Для углубленного изучения данного раздела методическими указаниями рекомендуется проведение практической работы по количественному анализу концентрации компонентов в фазах выбранных сплавов.

При подготовке к экзамену студентам-заочникам следует сначала изучить соответствующий раздел курса, составить краткий конспект по содержанию раздела, а затем попытаться ответить на вопросы, которые к нему относятся. При положительном результате можно переходить к изучению следующего раздела и т.д. При этом рекомендуется повторить курс по составленному конспекту - сначала по разделам, а затем весь полностью.

При составлении конспекта следует особое внимание уделять иллюстрационному материалу, способствующему лучшему физическому представлению строения материалов и запоминанию материала.

1. ВОПРОСЫ КУРСА МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ И КОЛЛОКВИУМАМ

1.1. Строение металлов и основные положения теории сплавов

1.  Кристаллическое строение металлов. Типы кристаллических решеток и их характеристики. Полиморфные (аллотропические) превращения. Явление анизотропии Строение реальных кристаллов металлов и влияние дефектов кристаллического строения на прочность металлов.

2.  Процесс кристаллизации. Кривые охлаждения аморфных и кристаллических тел. Схема образования кристалла. Зависимость размеров кристаллов от степени переохлаждения и других факторов.

3.  Компоненты и фазы в сплавах. Типы взаимодействия компонентов в твердом состоянии - образование эвтектик, твердых растворов и химических соединений.

4.  Построение диаграммы состояния сплавов, компоненты которых при кристаллизации образуют эвтектику. Правило отрезков для определения концентрации компонентов в фазах.

5.  Условия образования и типы твердых растворов. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых образуют непрерывный ряд твердых растворов. Явление ликвации.

6.  Диаграммы состояния сплавов из двух компонентов, имеющих постоянную и переменную ограниченную растворимость друг в друге в твердом состоянии.

7.  Диаграммы состояния сплавов, компоненты которых образуют химические соединения. Особенности строения и свойств химических соединений.

8.  Связь между диаграммами состояния и свойствами сплавов. Законы Курнакова и их практическое использование.

1.2. Железоуглеродистые сплавы

9.  Полиморфные (аллотропические) превращения железа. Кривая его охлаждения. Характеристика модификация железа. Свойства и строение структурных составляющих железоуглеродистых сплавов.

10.  Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов. Структуры сталей и чугунов при различных температурах.

11.  Эвтектическое и эвтектоидное превращения в железоуглеродистых сплавах. Превращения в стали в твердом состоянии.

12.  Влияние углерода и постоянных примесей на структуру и свойства стали. Красноломкость и хладноломкость стали.

13.  Классификация чугунов. Влияние постоянных примесей и скорости охлаждения на структуру и свойства чугунов.

14.  Серые чугуны, их структура, свойства, обозначение марок, термическая обработка и области применения.

15.  Высокопрочные и ковкие чугуны. Условия получения, структура, свойства, обозначения марок, термическая обработка и области применения.

1.3. Способы упрочнения металлов и сплавов

16.  Связь прочности металлов с наличием дефектов кристаллического строения и способы упрочнения металлов и сплавов.

17.  Изменение структуры и свойств металла при холодной пластической деформации. Влияние нагрева на структуру и свойства холоднодеформированного металла.