ПОРОШКОВЫЕ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 

Тема 5.1 Порошковые материалы

Студент должен:

иметь представление:

- о методах получения изделий из порошков;

- об особенностях порошковых материалов;

знать:

- свойства и применение порошковых материалов.

Получение изделий из порошков. Метод порошковой металлургии. Свойства и применение порошковых материалов в промышленности.

Методические указания

При изучении данной темы необходимо представлять, что для композиционных материалов характерна следующая совокупность признаков:

o состав, форма и распределение компонентов определены заранее;

o материалы состоят из двух компонентов различного химического состава, разделенных границей;

o свойства материала определяется каждым из его компонентов, содержание которых в материале большое;

o материал обладает свойствами, отличными от свойств компонентов, взятых в отдельности;

o материал однороден в макромасштабе и неоднороден в микромасштабе;

o материал не встречается в природе, а является созданием человека;

o армирующие и упрочняющие компоненты равномерно распределены в матрице.

Порошковыми называются материалы, изготавливаемые путем прессования металлических порошков в изделия необходимой формы и размеров и последующего спекания сформованных изделий в вакууме или защитной атмосфере при температуре 0,57 – 0,8 Т_пл .

Порошковые сплавы могут выпускаться пористыми для изготовления антифрикционных деталей ( втулки, подшипники), в поры которых принудительно закачивается масло. Спеченные сплавы на основе железа и меди используют для фрикционных изделий в тормозных узлах. Широко применяют порошковые материалы для фильтрующих изделий. В электротехнике и радиотехнике применяют металлокерамические магниты на основе порошков железа, никеля, алюминия.

Литература: основная – 3, 6; дополнительная – 3.

 

Тема 5.2 Композиционные материалы

Студент должен:

иметь представление:

- о композиционных материалах;

- об областях применения композиционных материалов;

знать:

- строение, классификацию и свойства композиционных материалов;

- области применения композиционных материалов.

Композиционные материалы, классификация, строение, свойства, достоинства и недостатки, применение в промышленности.

Литература: основная – 4, 6; дополнительная – 3.

 

Контрольные вопросы к зачёту:

1. Элементы кристаллографии: кристаллическая решётка, анизотропия; влияние типа связи на структуру и свойства кристаллов.

2. Фазовый состав сплавов; диффузия в металлах и сплавах; жидкие кристаллы.

3. Кристаллизация металлов и сплавов.

4. Форма кристаллов и строение слитков.

5. Понятие о сплавах. Классификация и структура металлов и сплавов.

6. Основные равновесные диаграммы состояния двойных сплавов.

7. Физические и механические свойства сплавов в равновесном состоянии.

8. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов.

9. Влияние легирующих элементов на равновесную структуру сталей.

10. Пластическая деформация моно- и поликристаллов.

11. Диаграмма растяжения металлов.

12. Свойства пластически деформированных металлов.

13. Возврат и рекристаллизация.

14. Определение и классификация видов термической обработки.

15. Превращения в металлах и сплавах при нагреве и охлаждении.

16. Основное оборудование для термической обработки.

17. Виды термической обработки стали: отжиг, нормализация, закалка, отпуск закалённых сталей.

18. Поверхностная закалка сталей.

19. Дефекты термической обработки и методы их предупреждения и устранения.

20. Термомеханическая обработка: виды, сущность, область применения.

21. Определение и классификация основных видов химико-термической обработки металлов и сплавов.

22. Низкотемпературная и высокотемпературная механическая обработка.

23. Цементация стали.

24. Азотирование стали.

25. Ионное (плазменное) азотирование и цементация.

26. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами.

27. Общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам.

28. Методы повышения конструктивной прочности материалов.

29. Классификация конструкционных материалов.

30. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства сталей.

31. Углеродистые стали: обыкновенного качества и качественные стали.

32. Легированные стали.

33. Серые высоко прочные ковкие чугуны, литейные свойства чугунов.

34. Маркировка чугунов. Фазовый состав чугунов.

35. Получение железоуглеродистых сплавов

36. Антифрикционные и специальные чугуны. Технологические свойства чугунов.

37. Стали с улучшенной обрабатываемостью резанием.

38. Стали с высокой технологической пластичностью и свариваемостью.

39. Железоуглеродистые сплавы с высокими литейными свойствами.

40. Медные сплавы: общая характеристика и классификация латуни, бронзы.

41. Материалы с высокой твёрдостью поверхности.

42. Антифрикционные материалы: металлические и неметаллические, комбинированные, минералы.

43. Фрикционные материалы.

44. Рессорно-пружинные стали. Пружинные материалы приборостроения.

45. Сплавы на основе алюминия: свойства алюминия; общая характеристика и классификация алюминиевых сплавов.

46. Сплавы на основе магния: свойства магния: общая характеристика и классификация магниевых сплавов.

47. Особенности алюминиевых и магниевых сплавов.

48. Титан и сплавы на его основе; свойства титана, общая характеристика и классификация титановых сплавов; особенности обработки.

49. Бериллий и сплавы на его основе; общая характеристика, классификация, применение бериллиевых сплавов; особенности обработки.

50. Коррозионно-стойкие материалы, коррозионно-стойкие покрытия.

51. Жаростойкие материалы. Жаропрочные материалы.

52. Хладостойкие материалы. Радиационно-стойкие материалы.

53. Неметаллические материалы, их классификация, свойства, достоинства и недостатки, применение в промышленности.

54. Пластмассы. Простые и термопластичные пластмассы: полиэтилен, полистирол, полихлорвинил, фторопласты и др. Сложные пластмассы: гетинакс, текстолит, стеклотекстолит.

55. Каучук. Процесс вулканизации. Резиновые материалы.

56. Состав и общие свойства стекла. Ситаллы: структура и применение.

57. Древесина, её основные свойства. Разновидности древесных материалов.

58. Общие сведения о ферромагнетиках.

59. Магнитно-мягкие материалы.

60. Низкочастотные магнитно-мягкие материалы.

61. Высокочастотные магнитно-мягкие материалы.

62. Материалы со специальными магнитными свойствами.

63. Магнитно-твёрдые материалы: общие требования, литые материалы, порошковые материалы, деформируемые сплавы.

64. Материалы для режущих инструментов: углеродистые стали, низколегированные стали, быстрорежущие стали, спеченные твёрдые сплавы, сверхтвёрдые материалы стали для измерительных инструментов.

65. Стали для инструментов холодной обработки давлением.

66. Стали для инструментов горячей обработки давлением: стали для молотовых штампов, стали для штампов горизонтально-ковочных машин и прессов.

67. Получение изделий из порошков.

68. Метод порошковой металлургии.

69. Свойства и применение порошковых материалов в промышленности.

70. Композиционные материалы, классификация, строение, свойства, достоинства и недостатки, применение в промышленности.