Материаловедение

Содержание

Слайд 2

Относительная стоимость металлов

Относительная стоимость металлов

Слайд 3

Ломоносов Михаил Васильевич (1711 – 1765) написал книгу "Первые основания металлургии

Ломоносов Михаил Васильевич (1711 – 1765) написал книгу "Первые основания металлургии

или рудных дел", в котором подробно рассмотрел как свойства различных металлов, так и практически применяемые способы их получения.
Аносов Павел Петрович (1799 - 1851) - знаменитый русский металлург, впервые применил микроскоп для исследования строения стали, автор книги «О булатах».
Чернов Дмитрий Константинович (1839 – 1921) – открыл существование критических точек, т.е. температур при которых происходит изменение фазового состава сплава, что является основой термической обработки сплавов.
Менделеев Дмитрий Иванович (1834-1907) классифицирует элементы по свойствам.
Курнаков Николай Семенович (1860–1941), русский физикохимик. Построенные Курнаковым химические диаграммы «состав – свойство» отражали процессы превращений в сложных системах. Предложил метод определения критических точек.
Слайд 4

КЛАССИФИКАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ 1. Металлы и сплавы 1.1. Черные металлы и сплавы:

КЛАССИФИКАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ
1. Металлы и сплавы
1.1. Черные металлы и сплавы: сплавы железа

с углеродом.
1.2. Цветные металлы и сплавы (дюрали, латуни, бронзы и др.).
1.3. Тугоплавкие металлы (Ti, Nb, Mo, W, Ta и др.)
2. Неметаллические неорганические материалы
2.1. Керамика (Al2O3, SiO2)
2.2. Стекло
2.3. Вяжущие
2.4. Полупроводники (Si, GaAs и др.)
3. Полимерные материалы: пластмассы, резина, ЛКМ.
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).
Слайд 5

Материаловедение KVN Изменение силы взаимодействия (а) и энергии связи (б) при сближении атомов в кристалле

Материаловедение

KVN

Изменение силы взаимодействия (а) и
энергии связи (б) при сближении

атомов в кристалле
Слайд 6

Типы кристаллических решёток: объёмноцентрированная кубическая решётка – ОЦК (а,б);гранецентрированная кубическая решётка

Типы кристаллических решёток: объёмноцентрированная кубическая решётка – ОЦК (а,б);гранецентрированная кубическая решётка

– ГЦК (в); гексагональная плотноупакованная кубическая решётка – ГПУ (г)
Слайд 7

Точечные дефекты в кристаллической решётке: вакансии (а, б); дислоцированный атом (в);

Точечные дефекты в кристаллической решётке: вакансии (а, б); дислоцированный атом (в);

искажения кристаллической решётки, вызванные дислоцированным атомом (в) и вакансией (г)
Слайд 8

Схема образования твёрдых растворов замещения (а) и внедрения (б)

Схема образования твёрдых растворов замещения (а) и внедрения (б)

Слайд 9

Искажение кристаллической решётки при образовании твёрдых растворов замещения (а) и внедрения (б)

Искажение кристаллической решётки при образовании
твёрдых растворов замещения (а) и внедрения

(б)
Слайд 10

Измерение статической твёрдости методами вдавливания: метод Бринеля (а); метод Роквелла (б); метод Виккерса (в)

Измерение статической твёрдости методами вдавливания:
метод Бринеля (а); метод Роквелла (б);

метод Виккерса (в)
Слайд 11

Диаграмма растяжений: с площадкой текучести (а); без площадки текучести (б)

Диаграмма растяжений:
с площадкой текучести (а); без площадки текучести (б)

Слайд 12

Упругая и остаточная деформация металла с кубической структурой. а – ненапряжённый

Упругая и остаточная деформация металла с кубической
структурой.
а – ненапряжённый

кристалл; б – упругая деформация; в – скольжение
при напряжении больше предела упругости; в – остаточная деформация
Слайд 13

Движение краевой дислокации, приводящей к образованию ступеньки сдвига. а – схема

Движение краевой дислокации, приводящей к образованию ступеньки сдвига.
а – схема передвижения

дислокации; б – краевая дислокация в
кристаллической структуре; в – дислокация переместилась на одно
межатомное расстояние; в – единичный сдвиг атомов на поверхности кристалла
Слайд 14

КРАЕВАЯ ДИСЛОКАЦИЯ

КРАЕВАЯ ДИСЛОКАЦИЯ

Слайд 15

Образование дислокации на границе блоков. а – два кристалла блока; б – дислокационная малоугловая граница блоков

Образование дислокации на границе блоков. а – два кристалла блока;
б

– дислокационная малоугловая граница блоков
Слайд 16

Зависимость прочности сплавов от плотности дефектов кристаллической решётки

Зависимость прочности сплавов от плотности дефектов
кристаллической решётки

Слайд 17

Слайд 18

Зависимость механических свойств углеродистых сталей от содержания углерода

Зависимость механических свойств углеродистых сталей
от содержания углерода

Слайд 19

Схема зарождения и роста кристаллов аустенита при нагревании

Схема зарождения и роста кристаллов аустенита при нагревании

Слайд 20

Схема зарождения и роста перлитного зерна при охлаждении

Схема зарождения и роста перлитного зерна при охлаждении

Слайд 21

Кинетические кривые распада аустенита на феррито-цементитную смесь – ПЕРЛИТ при охлаждении t1>t2>t3>t4>t5>t6

Кинетические кривые распада аустенита на феррито-цементитную
смесь – ПЕРЛИТ при охлаждении
t1>t2>t3>t4>t5>t6

Слайд 22

Диаграмма изотермического превращения аустенита

Диаграмма изотермического превращения аустенита

Слайд 23

Диаграмма изотермического превращения аустенита: 1 – область устойчивого аустенита; 2 –

Диаграмма изотермического превращения аустенита:
1 – область устойчивого аустенита; 2 –

область переохлаждённого аустенита;
3 – область перлитного превращения; 4 – область продуктов распада аустенита;
5 – область мартенситного превращения; 6 – мартенситная область
Слайд 24

Феррито-цементитные структуры: а – перлит; б – сорбит; в - троостит

Феррито-цементитные структуры: а – перлит; б – сорбит; в - троостит

Слайд 25

Тетрагональная кристаллическая ячейка МАРТЕНСИТА

Тетрагональная кристаллическая ячейка МАРТЕНСИТА

Слайд 26

Образование различных продуктов распада аустенита в зависимости от скорости его охлаждения

Образование различных продуктов распада аустенита
в зависимости от скорости его охлаждения

Слайд 27

Схема различных способов закалки: 1 – закалка в одном охладителе; 2

Схема различных способов закалки:
1 – закалка в одном охладителе; 2 –

закалка в двух охладителях;
3 – ступенчатая закалка;
4 – изотермическая закалка; 5 – идеальная кривая охлаждения
Слайд 28

Изменение твёрдости (а) и объёма (б) мартенсита углеродистых сталей с различным содержанием углерода

Изменение твёрдости (а) и объёма (б) мартенсита углеродистых сталей
с различным

содержанием углерода
Слайд 29

Влияние концентрации углерода (а) и легирующих элементов (б) на температуру мартенситного превращения

Влияние концентрации углерода (а) и легирующих элементов (б)
на температуру мартенситного превращения

Слайд 30

Температуры нагрева под закалку углеродистых сталей

Температуры нагрева под закалку углеродистых сталей

Слайд 31

Зависимость механических свойств стали углеродистой стали от температуры отпуска

Зависимость механических свойств стали углеродистой стали
от температуры отпуска

Слайд 32

Влияние нагрева на процессы рекристаллизации в наклепанном металле

Влияние нагрева на процессы рекристаллизации в наклепанном металле

Слайд 33

Схема полного отжига стали

Схема полного отжига стали

Слайд 34

Термическая обработка сталей: 1 – диффузионный отжиг; 2 – рекристаллизационный отжиг;

Термическая обработка сталей: 1 – диффузионный отжиг; 2 – рекристаллизационный отжиг;

3 – отжиг для снятия напряжений; 4 – полный отжиг; 5 – неполный отжиг; 6 – нормализация
Слайд 35

Схема дисперсионного упрочнения сплавов с помощью закалки и старения

Схема дисперсионного упрочнения сплавов с помощью
закалки и старения

Слайд 36

Типы выделений, образующихся при распаде (старении) пресыщенного твёрдого раствора: зона Гинье-Престона

Типы выделений, образующихся при распаде (старении) пресыщенного
твёрдого раствора: зона Гинье-Престона

(а); метастабильная фаза –
Когерентные выделения (б); интерметаллидные фазы –
некогерентные выделения (в)
Слайд 37

Схема высокотемпературной термомеханической обработки

Схема высокотемпературной термомеханической обработки

Слайд 38

Схема низкотемпературной термомеханической обработки

Схема низкотемпературной термомеханической обработки

Слайд 39

Схема термообработки после ЦЕМЕНТАЦИИ: I – цементация; II – двойная закалка; III – низкий отпуск

Схема термообработки после ЦЕМЕНТАЦИИ:
I – цементация; II – двойная закалка; III

– низкий отпуск
Слайд 40

Классификация легированных сталей по структуре после нормализации: I – перлитные стали;

Классификация легированных сталей по структуре после нормализации:
I – перлитные стали; 2

– мартенситные стали; III – аустенитные стали
Слайд 41

Влияние легирующих элементов на структуру сталей: а – аустенитные стали; б – ферритные стали

Влияние легирующих элементов на структуру сталей:
а – аустенитные стали; б –

ферритные стали
Слайд 42

Влияние легирующих элементов на твёрдость (а) и ударную вязкость феррита (б)

Влияние легирующих элементов на твёрдость (а)
и ударную вязкость феррита (б)

Слайд 43

Влияние легирующих элементов на температуру мартенситного превращения (а) и количество остаточного аустенита (б)

Влияние легирующих элементов на температуру мартенситного
превращения (а) и количество остаточного

аустенита (б)
Слайд 44

Влияние легирующих элементов на порог хладноломкости (а) и увеличение предела текучести (снижение пластичности, б)

Влияние легирующих элементов на порог хладноломкости (а)
и увеличение предела текучести (снижение

пластичности, б)
Слайд 45

Зависимость кратковременного предела прочности различных сплавов от температуры: 1 – хромоникелевая

Зависимость кратковременного предела прочности различных сплавов
от температуры: 1 – хромоникелевая

конструкционная сталь;
2 – ферритная жаропрочная сталь; 3 – аустенитная жаропрочная
сталь; 4 – никелевый жаропрочный сплав