Введение в материаловедение

Введение в материаловедение

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, предопреде-ляющим их широкое применение в технике. Материалы обладают отличающи-мися друг от друга свойствами, причем каждое зависит от особенностей внут-реннего строения материала. В связи с этим материаловедение как наука зани-мается изучением строения материала в тесной связи с их свойствами. Основ-ные 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 опре-деления механических свойств материалов при различных видах нагружения, излагаются основы термической обработки и поверхностного упрочнения дета-лей, даются характеристики основных групп конструкционных материалов.

Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

Целью преподавания дисциплины является научить инженеров применять основные методы управления конструкционной прочностью материалов и про-водить обоснованный выбор материала для изделий с учетом условий их экс-плуатации.

Для достижения поставленной цели при изучении дисциплины решаются следующие основные задачи:

• приобретение знаний по оценке технических свойств материалов, исходя из условий эксплуатации и изготовления изделия;

• формирование научно обоснованных представлений о возможно-стях рационального изменения технических свойств материала путем из-менения его структуры;

• ознакомление со способами упрочнения материалов, обеспечиваю-щими надежность изделий и инструментов;

• ознакомление с основными группами современных материалов, их свойствами и областью применения.

Преподавание дисциплины базируется на знаниях, полученных в курсе “Физика”:

На момент начала изучения дисциплины «Материаловедение» студентам необходимо знание следующих понятий: нагрузка, напряжение, деформация упругая и пластическая, работа, энергия, агрегатное состояние вещества, термодинамическая система, параметры термодинамической системы, внутренняя энергия, атомно-кристаллическое строение металлов, типы связей частиц в твердом теле, основные физические свойства металлов.

Материаловедение подготавливает студента к освоению специальных дис-циплин изучающих основные производственные технологии и процессы.

Знание основ материаловедения необходимо технологу, инженеру, рабо-тающим в сфере эксплуатации современных машин и конструкций.

Библиографический список

1. Башнин Ю.А., Ушаков Б.К., Секей А.Г. Технология термической обработки. – М.: Металлургия, 1986.

2. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. – М.: Металлургия, 1989.

3. Гуляев А.П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986.