Материаловедение: Методические указания по изучению курса и подготовке к экзаменам

ВВЕДЕНИЕ

Экономическая эффективность и целесообразность проектно-конструкторских работ, работоспособность, надежность и долговечность конструкций в значительной степени определяется рациональным выбором материалов для изготовления их отдельных элементов. Это в равной степени относится как к материалам деталей машин и механизмов, так и элементам любых других промышленных изделий.

Выбор и назначение материала для изделий связан с представлением его строения и уровня физико-механических свойств.

Строение и свойства материалов определяются их составом и существенно зависят от технологии получения, технологии обработки и условий эксплуатации изделий. Обоснованный выбор материала может быть сделан только на основе знаний этих свойств и особенностей поведения материала в процессе изготовления и эксплуатации изделий. Причем конструкция, материал и технология изготовления изделий тесно связаны между собой и оказывают влияние друг на друга. Наиболее тесной эта взаимная связь обосновывается экономическими факторами, проявляющимися на всех этапах изготовления и эксплуатации изделий.

Стоимость материалов является составляющей стоимости изделия. Причем стоимость изготовления и обработки отдельных деталей, также их масса и габариты, определяющие стоимость транспортировки, складских и производственных площадей, напрямую связаны с определенными механическими свойствами материалов деталей. Как правило механические свойства материала детали формируются на всех стадиях ее изготовления с момента получения заготовки и вплоть до завершающей стадии окончательной обработки и даже могут изменяться в процессе эксплуатации изделия.

Изучением строения и свойств материалов, их зависимости от состава, условий обработки и эксплуатации и занимается материаловедение.

В курсе материаловедения рассматриваются металлические и неметаллические материалы и экономическая эффективность их применения.

Эффективное изучение курса материаловедения возможно при достаточной подготовке студентов по курсам химии и физики и предшествует курсам посвященным основам проектирования и конструирования машин.

При изучении курса целесообразно придерживаться следующего порядка. Сначала - общие теоретические положения и представления о протекании различных процессов и превращений, общие принципы получения заданных свойств материалов. Далее - использование изученных закономерностей при изучении конкретных материалов. Следующим этапом рекомендуется рассматривать вопросы практического осуществления специальной упрочняющей обработки материалов. В заключение изучаются рекомендации по рациональному выбору материалов для различных деталей в соответствии с предъявляемыми требованиями по условиям их технологической обработки и эксплуатации.

В курсе материаловедения содержатся специальные понятия и термины, на которые следует обратить внимание, не допуская их искажения или перепутывания.

Особое внимание студентам следует обратить усвоению принципов обозначения марок сталей и сплавов, связанными с их основными эксплуатационными свойствами, незнание которых может привести к неправильному назначению материалов деталей со всеми вытекающими последствиями. В связи с этим в настоящие методические указания включен специальный раздел, в котором рассматриваются основные принципы обозначения марок сталей и сплавов.