Введение в материаловедение. Механические свойства материалов
Авторы программы: д. т. н., Гнесин Б.А. и к. т. н., Гнесин И.Б.
Цель дисциплины: сформировать у студента представления о закономерностях формирования связей состав – структура – механические свойства для материалов на основе металлов и керамических материалов, обучить методам количественной оценки механических свойств материалов, важным для их использования в различных условиях.
Задачи: развитие у студентов навыков самостоятельной оценки тех или иных материалов с точки зрения их пригодности для использования в практической и экспериментальной деятельности, знакомство студентов с количественными методиками оценки механических свойств материалов в различных условиях, усвоение студентами основных определений, терминологии и закономерностей, изложенных в рамках данного курса.
Краткое содержание дисциплины:
| 1 | Механические свойства пластичных и хрупких материалов. Влияние химического и фазового состава, технологии получения и условий эксплуатации в уровне реализуемых свойств. Основные классы материалов, рассматриваемые в курсе: металлы и их сплавы, керметы на основе карбидов тугоплавких металлов и оксидная керамика. |
2 |
Механические испытания на растяжение, изгиб и сжатие. Оценка трещиностойкости. Статистическая обработка результатов. Возможности изменения уровня механических свойств материалов с помощью управления их составом и структурой, роль технологии. |
3 |
Измерения твердости по Виккерсу, Бринеллю, Роквеллу и микротвердости. Связь микротвердости и износостойкости. |
4 |
Влияние параметров структуры и фазового состава материалов на их механические свойства. Механизмы пластической деформации и упрочнения монокристаллов и поликристаллов. Роль фазового состава, наличия дисперсных частиц, твердорастворного упрочнения. |
5 |
Параметры состава и структуры поликристаллических материалов, влияние на механические свойства размеров зерна, кристаллографической и металлографической текстуры. |
6 |
Высокотемпературная пластическая деформация металлов. Особенности деформации при пониженных температурах. Усталость металлов. |
7 |
Порошковый и литейные варианты технологии получения материалов. Некоторые способы выращивания монокристаллов. |
8 |
Сплавы системы железо-углерод. Термообработка углеродистых сталей и чугунов. |
9 |
Легированные стали: нержавеющие и инструментальные, их термообработка. |
10 |
Сплавы на основе меди, их термическая обработка. Сплавы на основе никеля для применения при высоких температурах, их термическая обработка. |
11 |
Сплавы на основе алюминия их термическая обработка. Сплавы на основе титана и циркония. |
12 |
Сплавы на основе тугоплавких металлов. |
13 |
Керметы и твердые сплавы. Минералокерамика. |
14 |
Оксидные керамики на основе SiO2, Al2O3. ZrO2 и огнеупорные материалы на их основе. |
Общая трудоемкость дисциплины: 2 зачетные единицы.
Форма промежуточной аттестации: зачет с оценкой.