Введение. Тема 1: Строение и свойства машиностроительных материалов

Оглавление

Введение. 6

Тема 1: Строение и свойства машиностроительных материалов. 10

Занятие 1. Особенности строения металлов и сплавов: кристаллическое строение металлических материалов. 10

Занятие 2. Кристаллизация металлов и сплавов. Методы изучения структуры металлов и сплавов. 18

Тема 2. Методы оценки свойств машиностроительных материалов. 23

Занятие 3. Свойства металлов и сплавов, характеристика, способы испытаний, определение свойств. 23

Занятие 4. Лабораторная работа №1: «Испытание металлов на растяжение». 29

Занятие 5. Лабораторная работа №2: «Определение твердости методом Бринелля». 31

Занятие 6. Лабораторная работа №3: «Определение твёрдости методом Роквелла» 34

Тема 3: Основы теории сплавов. 35

Занятие 7. Общая характеристика сплавов. Виды диаграмм состояния. 35

Занятие 8. Диаграмма состояния «Железо – цементит»: линии диаграммы, структурные составляющие. 39

Занятие 9. Практическая работа № 1 «Изучение диаграммы состояния «Железо-цементит». 43

Занятие 10. Практическая работа № 2 «Исследование микро и макроструктуры стали». 49

Тема 4: Формирование структуры деформируемых сплавов. 51

Занятие 11. Особенности пластической деформации металлов и сплавов, возврат и рекристаллизация. Формирование структуры. 52

Тема 5: Термическая и химико-термическая обработка. 58

Занятие 12. Термическая обработка: отжиг, закалка, отпуск стали. Технология, получаемые свойства. 58

Занятие 13. Химико-термическая обработка: виды, технология, применение. 65

Занятие 15. Практическая работа № 3: «Термическая обработка углеродистых сталей». 84

Тема 6: Область применения материалов. 87

Занятие 16. Применение чугуна, стали, сплавов цветных металлов, неметаллических материалов для изготовления деталей в автомобилестроении. 87

Тема 7: Классификация и маркировка основных материалов. 97

Занятие 17. Чугуны. Углеродистые конструкционные стали: классификация, назначение, маркировка. 97

Занятие 18. Легированные конструкционные стали: назначение, маркировка. 102

Занятие 19. Инструментальные стали: углеродистые, легированные стали, маркировка, назначение. 106

Занятие 20. Сплавы цветных металлов: сплавы алюминия, сплавы меди, титановые, магниевые сплавы, основные свойства, назначение, маркировка. 108

Занятие 21. Сплавы цветных металлов: сплавы алюминия, сплавы меди, титановые, магниевые сплавы, основные свойства, назначение, маркировка. 111

Занятие 22. Практическая работа № 4 (часть 1): «Расшифровка марок конструкционных материалов». Стали, чугуны. 113

Занятие 24. Практическая работа № 4(часть 2): «Расшифровка марок конструкционных материалов». Сплавы цветных металлов. 121

Занятие 25. Практическая работа № 5: «Выбор материала для изготовления деталей». 124

Занятие 26. Практическая работа № 6: «Изучение микроструктуры чугунов». 126

Занятие 27. Порошковые материалы: получение порошков, технология получения изделий из них, применение. Твердые сплавы. 128

Занятие 28. Порошковые материалы: получение порошков, технология получения изделий из них, применение. Твердые сплавы. 132

Занятие 29. Композиционные материалы: классификация и способы получения композиционных материалов. 137

Занятие 30. Стали и сплавы с особыми свойствам: износостойкие, жаростойкие, жаропрочные, коррозионостойкие, магнитные, электротехнические. Маркировка их по ГОСТ, свойства, область применения. 146

Занятие 31. Практическая работа № 7: «Выбор способов соединения деталей». 150

Занятие 32. Пластические массы: свойства, виды, применение. 165

Занятие 33. Резина, стекло, защитные материалы и другие неметаллические материалы. 176

Занятие 34. Резина, стекло, защитные материалы и другие неметаллические материалы. 179

Тема 8: Методы защиты от коррозии. 185

Занятие 35. Классификация коррозии: химическая и электрохимическая, по характеру разрушения. Потери от коррозионных разрушений. Методы защиты: легирование, защитные покрытия, электрохимическая защита и другие. 185

Тема 9: Способы обработки материалов. 186

Занятие 36. Сущность литейного производства. Технология получения отливок. Виды литья. 186

Занятие 37. Сущность процесса обработки давлением: виды обработки, технология, оборудование. 210

Занятие 38. Обработка резанием: понятие о допусках, посадках, шероховатости поверхности. 242

Занятие 39. Процесс резания металла: режимы резания, методы обработки. Точение, сверление, фрезерование, шлифование. 253

Занятие 40. Процесс резания металла: режимы резания, методы обработки. Точение, сверление, фрезерование, шлифование. 255

Занятие 41. Сущность сварки: классификация способов, виды сварных соединений и швов. 270

Занятие 42. Практическая работа № 8: «Выбор способа и режимов обработки деталей» 284

Литература. 292

Введение.

Материаловедение относится к числу основополагающих дисциплин для машиностроительных специальностей. Это связано с тем, что получение, разработка новых материалов, способы их обработки являются основой современного производства и во многом определяют уровнем своего развития научно-технический и экономический потенциал страны. Проектирование рациональных, конкурентоспособных изделий, организация их производства невозможны без достаточного уровня знаний в области материаловедения.

Материаловедение является основой для изучения многих специальных дисциплин.

Разнообразие свойств материалов является главным фактором, предопределяющим их широкое применение в технике. Материалы обладают отличающимися друг от друга свойствами, причем каждое зависит от особенностей внутреннего строения материала. В связи с этим материаловедение как наука занимается изучением строения материала в тесной связи с их свойствами. Основные свойства материалов можно подразделить на физические, механические, технологические и эксплуатационные.

От физических и механических свойств зависят технологические и эксплуатационные свойства материалов.

Среди механических свойств прочность занимает особое место, так как прежде всего от нее зависит неразрушаемость изделий под воздействием эксплуатационных нагрузок. Учение о прочности и разрушении является одной из важнейших составных частей материаловедения. Оно является теоретической основой для выбора подходящих конструкционных материалов для деталей различного целевого назначения и поиска рациональных способов формирования в них требуемых прочностных свойств для обеспечения надежности и долговечности изделий.

Основными материалами, используемыми в машиностроении, являются и еще долго будут оставаться металлы и их сплавы. Поэтому основной частью материаловедения является металловедение, в развитии которого, ведущую роль сыграли российские ученые: Аносов П.П., Чернов Д.К., Курнаков Н.С., Гуляев А.П. и другие.

В настоящих лекциях рассмотрены физические основы строения и свойств конструкционных материалов, приводятся широко используемые методы определения механических свойств материалов при различных видах нагружения, излагаются основы термической обработки и поверхностного упрочнения деталей, даются характеристики основных групп конструкционных материалов.