Развитие материаловедения во многом определяет прогресс со временного машиностроения. Создание новых материалов и разработка передовых технологий не только позволяют уменьшить массу машин, приборов и конструкций, но и дают возможность создать новые, не имеющие аналогов механизмы. Разработка материалов стимулирует появление новых технических идей и проектов, с прогрессом материаловедения связано развитие традиционных отраслей промышленности: машиностроения, химии, строительства, транспорта, судостроения. Научнотехническая революция и появление таких новых отраслей техники, как ракетостроение, энергетика, управление термоядерными процессами, освоение космоса, физика высоких энергий, также обязаны прогрессу материаловедения. Революционную роль в электронике и радиотехнике, в авиации и ракетостроении сыграли разработанные в последние годы нанокристаллические материалы и композиционные материалы на их основе.
В учебном пособии рассмотрены свойства и области применения современных наноструктурных материалов. Изложены технология изготовления и принципы выбора материалов для конкретных изделий и с учетом рабочих условий их применения.
Рекомендовано в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов машиностроительных и общетехнических вузов. Может быть полезно студентам, обучающимся по смежным специальностям, а также преподавателям, инженернотехническим работникам заводов, научноисследовательских и проектных организаций.
Методические указания содержат теоретические сведения о формировании структуры и технологических принципах наноструктурирования сплавов систем «железо – цементит» и «железо – углерод», правилах расчета количества фазовых и структурных составляющих сплава, примеры анализа диаграмм фазового равновесия и практические расчетные задания. Предназначены для студентов направления подготовки «Наноинженерия».
Приведен обзор методов получения, консолидации, свойств и областей применения наноматериалов. Показано, что получение наноструктур из металлоорганических материалов позволяет устранить основные препятствия для широкого применения наноматериалов в порошковой металлургии: окисление их в процессе подготовительных операций и сложность равномерного распределения по объему формовки.
На примере синтеза монокарбида вольфрама показано действие промежуточных метастабильных фаз на механизм карбидизации. Использование таких фаз как активаторов карбидизации позволяет получать монокарбид вольфрама и смесь монокарбида вольфрама с кобальтом с размером областей когерентного рассеяния 15…25 нм. Показана возможность формирования из металлоорганических смесей высокопористых материалов с пористостью 60…80 % из молибдена и диоксида циркония с прочностью 5…20 МПа. Применение металлоорганики в качестве пластификатора позволяет активировать спекание порошковых материалов и повысить прочность прессовок на 5…7 % по сравнению с традиционными пластификаторами.
Предназначена для научных сотрудников и аспирантов, работающих в области порошкового материаловедения. Может быть полезна студентам, обучающимся по профилям «Металлургия цветных металлов» и «Функциональные материалы и покрытия».
Содержание монографии знакомит читателя со способами получения и с особенностями строения субмикрокристалличес ких и нанокристаллических металлов и сплавов, которых объ единяет одинаковое удивительное поведение их свойств.
Рассмотрены наукоемкие технологии получения новых материалов (субмикрокристаллических и нанокристаллических) с высокими механическими, упругими, антифрикционными, магнитными, а также другими функциональными свойствами. Представлены прочностные и пластические параметры наноструктурных сплавов на основе железа, алюминия, титана и других металлов с пределом текучести, превышающим до 2-х раз предел текучести образцов с обычным размером зерна. Исследованы структурные дефекты, механизмы деформации и разрушения субмикро- и нанокристаллических металлов и сплавов. Показано, что за счет создания субмикро- и нанокристаллической структуры в сплавах алюминия, титана, магния и других можно вызвать эффект сверхпластичности или снизить температурную область, в которой возникает эффект сверхпластичности материалов. В наноструктурных магнитных сплавах на основе железа и кобальта (в магнитомягких и в магнитотвердых сплавах) могут быть достигнуты предельно рекордные характеристики магнитных свойств.
В книге отражены результаты стремительного развития науки и технологии новых материалов. Она будет одинаково интересна и полезна специалистам - физикам и металловедам, работающим в области получения материалов с повышенными свойствами, преподавателям вузов, аспирантам и студентам, специализирующимся в области металлофизики, материалове дения и физики магнитных свойств.
Настоящая монография является третьим изданием того же названия. Она переработана, включая собственные результаты авторов, в соответствии с современными представлениями о рекристаллизации и сопутствующих ей процессах возврата и полигонизации. Показано, что процессы, протекающие при нагреве металлов и сплавов, содержащих после различных воздействий разного типа структурные несовершенства, являются самыми распространенными. Важнейшей характерной особенностью процессов является их зависимость от большого числа
факторов, затрудняющих установление количественных закономерностей.
Монография предназначена для работников научно-исследовательских институтов и заводских лабораторий, а также для технологов, занимающихся вопросами физического металловедения, пластической деформации, термической обработки и других видов воздействия, влияющих на структуру и структурно-чувствительные свойства металлов и сплавов. Будет полезна аспирантам и студентам старших курсов.
В учебном пособии изложены основы металловедения и термической обработки чёрных и цветных’ металлов. Рассмотрены закономерности структурообразования, принципы легирования и маркировки основных конструкционных, жаропрочных и инструментальных материалов, а также сталей и сплавов с особыми физическими свойствами. Предназначается для студентов специальности 140104 (100700) «Промышленная теплоэнергетика» и может быть полезно студентам других специальностей.
В первой и второй главах учебного пособия рассматриваются основы кристаллического строения материалов, основные закономерности процесса кристаллизации, агрегатные состояния, свойства железоуглеродистых сплавов, технологии термической обработки металлов и сплавов. В третьей и четвёртой главах достаточно подробно рассмотрены технологические, физические, механические свойства металлов и сплавов, технологии и методы исследования их характеристик. Пятая глава посвящена вопросам классификации железоуглеродистых сплавов для электро- и теплоэнергетики, титановых, медных и алюминиевых сплавов, конструкционных материалов на основе полимеров, пластмассы и композитов. В шестой главе рассмотрены технологии металлургического и литейного производства, оборудование для горячей и холодной обработки металлов давлением и резанием, получения сварных соединений, технологии изготовления изделий методами порошковой металлургии, производства полимерных материалов и изделий.
Учебное пособие написано в связи с необходимостью дальнейшего развития методического обеспечения и повышения качества обучения студентов кафедры «Теплоэнергетика» УдГУ в соответствии с ФГОС ВО, рабочими программами по дисциплине «Материаловедение и технология конструкционных материалов» по направлениям подготовки 13.03.01 – «Теплоэнергетика и теплотехника», 21.03.01 - «Нефтегазовое дело» и 20.04.01 - «Техносферная безопасность».
УМКД «Материаловедение» предназначен для студентов факультета информатики,
обучающихся по направлению подготовки бакалавров 190700.62 «Технология транспортных процессов» в 5 семестре.
УМКД разработан на кафедре технологии металлов и авиационного материаловедения.
Содержит изложение основных вопросов курса «Материаловедение», вызывающих наибольшую трудность при изучении данной дисциплины.
Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 150100 «Материаловедение и технологии материалов». Может быть полезно бакалаврам, обучающимся по техническим направлениям подготовки.
Рекомендовано для формирования профессиональных компетенций в соответствии с ФГОС 3-го поколения.
Рассмотрены металлические и неметаллические, конструкционные и инструментальные, композиционные, горюче-смазочные и другие виды материалов. Дана информация об их строении, свойствах и областях применения. Особое внимание уделено вопросам снижения материалоемкости производства.
Учебник может быть использован при изучении общепрофессиональной дисциплины «Основы материаловедения» в соответствии с ФГОС СПО для профессий, связанных с металлообработкой.
К данному учебнику выпущено электронное приложение «Основы материаловедения».
Для студентов учреждений среднего профессионального образования.
