Материаловедение. Технология конструкционных материалов: учебное пособие /Под ред. В.С. Артамонова. – СПб.: Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы МЧС России, 2011 - 446 с.
Учебное пособие включает обязательный для изучения курсантами, студентами и слушателями материал по дисциплинам «Материаловедение», Технология конструкционных материалов» в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования и квалификационными требованиями по соответствующим специальностям.
Учебное пособие включает два раздела: первый - «Материаловедение», второй – «Технология конструкционных материалов». Рассмотрены характеристики, структуры и методы исследований свойств материалов, диаграммы их фазовых состояний и теория сплавов; классификация, назначение и применение материалов в автостроении и их поведение в процессе эксплуатации машин. Изложены теоретические и технологические основы производства материалов, заготовок и деталей различными способами и виды их обработки.
Учебное пособие предназначено для курсантов, студентов и слушателей высших учебных заведений ГПС МЧС России, обучающихся по специальности 190601.65 «Автомобили и автомобильное хозяйство». Может быть использовано при изучении дисциплины «Материаловедение и технология материалов» по специальности 280104.65 «Пожарная безопасность», 030502.65 «Судебная экспертиза», а также преподавателями, адъюнктами, инженерно-техническими работниками, занимающимися вопросами эксплуатации техники.
В учебном пособии учтены требования компетентностного подхода, изложенного в стандартах третьего поколения по направлению подготовки 190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов».
© Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2011
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение | |
| РАЗДЕЛ I. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ | |
| Глава 1. Общие характеристики и структурные методы исследования металлов. Макро- и микроанализ | |
| 1.1. Характерные свойства металлов | |
| 1.2. Прочность металлов идеального и реальных строений. Виды дефектов кристаллической решетки | |
| 1.3. Макро и микроанализ | |
| Глава 2. Формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации | |
| 2.1.Термодинамические основы, механизм и кинетика кристаллизации металлов | |
| 2.2.Параметры кристаллизации | |
| Глава 3. Механические свойства и конструктивная прочность металлов и сплавов | |
| 3.1. Механические свойства металлов и сплавов | |
| 3.2. Конструкционная прочность материалов | |
| Глава 4. Пластическая деформация и рекристаллизация | |
| 4.1. Напряжения и деформация | |
| 4.2.Возвратная рекристаллизация структуры металла | |
| Глава 5. Диаграммы фазового равновесия и теория сплавов | |
| 5.1. Понятие о сплавах и их теория | |
| 5.2. Термодинамические условия равновесия в двухкомпонентных сплавах | |
| Глава 6. Железо и его сплавы. Стали и чугуны | |
| 6.1. Компоненты и фазы в сплавах «железо-углерод» | |
| 6.2. Влияние углерода и примесей на свойства стали | |
| 6.3. Классификация и маркировка стали | |
| 6.4. Свойства и назначение чугунов. Классификация и маркировка чугунов | |
| Глава 7. Теория и технология термической обработки стали | |
| 7.1. Виды термической обработки металлов | |
| 7.2. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении | |
| 7.3. Технологические возможности и особенности отжига, нормализации, закалки и отпуска | |
| Глава 8. Поверхностное упрочнение стальных изделий | |
| 8.1. Поверхностная закалка стали, виды и область применения | |
| 8.2. Химико-термическая обработка стали | |
| 8.3.Термомеханическая обработка стали | |
| 8.4. Методы поверхностного упрочнения | |
| Глава 9. Металлические материалы. Конструкционные и инструментальные стали и сплавы | |
| 9.1. Конструкционные стали | |
| 9.2. Инструментальные стали | |
| Глава 10. Стали и сплавы с особыми свойствами | |
| 10.1. Высокопрочные, пружинные, шарикоподшипниковые, износостойкие и автоматные стали | |
| 10.2. Коррозионно-стойкие стали и сплавы | |
| 10.3. Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы | |
| 10.4. Сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения, сплавы с эффектом «памяти формы» | |
| 10.5.Магнитные стали и сплавы | |
| Глава 11. Цветные металлы и сплавы | |
| 11.1. Алюминий и его сплавы | |
| 11.2. Медь и ее сплавы | |
| 11.3. Магний, титан и их сплавы | |
| Глава 12. Неметаллические материалы. Композиционные и порошковые материалы | |
| 12.1. Пластмассы, их классификация и область применения | |
| 12.1.1. Общая характеристика и классификация пластмасс | |
| 12.1.2. Пресс-порошки и пресс-материалы | |
| 12.1.3. Высоконаполненные конструкционные пластмассы | |
| 12.1.4. Газонаполненные пластмассы | |
| 12.2. Композиционные материалы | |
| 12.3. Порошковые материалы | |
| 12.4. Резиновые материалы | |
| 12.5. Клеящиеся материалы и герметики | |
| 12.6. Электротехнические материалы | |
| Глава 13. Поведение материалов в эксплуатации | |
| 13.1. Требования, предъявляемые материалам | |
| 13.2. Причины, классификация и характеристика отказов транспортных машин | |
| 13.2.1. Причины отказов | |
| 13.2.2. Классификация и характеристика отказов | |
| 13.3. Пути повышения надежности машин | |
| Раздел II. Технология конструкционных материалов | |
| Глава 14. Материалы, применяемые в машиностроении и технологические методы их получения | |
| 14.1. Материалы, применяемые в машиностроении | |
| 14.2. Технологические методы получения заготовок | |
| Глава 15. Металлургическое производство и его продукция | |
| 15.1. Металлургическое производство и его продукция | |
| 15.2. Производство чугуна и стали | |
| 15.2.1. Производство чугуна | |
| 15.2.2. Производство стали | |
| 15.3. Особенности производства цветных металлов | |
| Глава 16. Основы порошковой металлургии и напыления металлов | |
| 16.1. Общие положения | |
| 16.2. Методы получения порошков и их подготовка | |
| 16.3. Основные свойства порошков | |
| 16.4. Способы производства изделий из металлических порошков | |
| 16.5. Напыление металлов | |
| Глава 17. Классификация способов получения заготовок. Производство заготовок методом литья | |
| 17.1. Выбор способа получения заготовки | |
| 17.2. Физические основы литейного производства | |
| 17.3. Технологические основы литейного производства | |
| 17.4. Основные способы литья | |
| 17.5. Особенности конструкции и технологичности отливок | |
| Глава 18. Производство заготовок пластическим деформированием | |
| 18.1. Сущность пластического деформирования материалов | |
| 18.1.1. Классификация процессов обработки давлением | |
| 18.1.2. Схемы напряженного и деформированного состояний | |
| 18.1.3.Технологические свойства материалов | |
| 18.2. Формообразование машиностроительных профилей | |
| 18.2.1.Прокатное производство | |
| 18.2.2. Прессование | |
| 18.2.3. Волочение | |
| 18.3. Получение машиностроительных заготовок | |
| 18.3.1. Ковка | |
| 18.3.2. Горячая объемная штамповка | |
| 18.3.3. Холодная объемная штамповка | |
| 18.4. Листовая штамповка | |
| Глава 19. Изготовление полуфабрикатов и изделий из неметаллических и композиционных материалов | |
| 19.1. Физико-технологические основы получения композиционных материалов и изготовления изделий. Изготовление изделий из металлических композиционных материалов | |
| 19.1.1. Композиционные материалы с нуль-мерными наполнителями | |
| 19.1.2. Композиционные материалы с одномерными наполнителями | |
| 19.1.3. Эвтектические композиционные материалы | |
| 19.2. Изготовление деталей из полимерных композиционных материалов | |
| 19.3. Обработка и соединение композиционных материалов | |
| 19.4. Нанокристаллические материалы | |
| 19.5. Технология изготовления резиновых изделий и область их применения | |
| Глава 20. Производство неразъемных соединений деталей сваркой, пайкой и склеиванием. Заклепочные и прессовые соединения | |
| 20.1. Физико-химические основы сварки | |
| 20.2. Основные способы сварки и их особенности | |
| 20.2.1. Термические методы сварки | |
| 20.2.2. Термомеханические методы сварки | |
| 20.2.3. Термомеханические методы сварки | |
| 20.3. Специальные термические процессы в сварочном производстве | |
| 20.4.Пайка и склеивание деталей | |
| 20.4.1. Пайка металлов | |
| 20.4.2. Склеивание деталей | |
| 20.5. Методы контроля качества сварных и паяных соединений | |
| 20.6. Заклепочные и прессовые соединения | |
| Глава 21. Физико- химические основы резания. Кинематические и геометрические параметры процесса резания | |
| 21.1. Основные понятия процессов обработки резанием | |
| 21.2. Физико-химические и механические основы процесса резания. Условие непрерывности и самозатачиваемости | |
| 21.3. Качество поверхности | |
| 21.3.1. Основные понятия | |
| 21.3.2. Формирование качества поверхности технологическими методами | |
| Глава 22. Обработка лезвийным и абразивным инструментом | |
| 22.1. Металлорежущие станки | |
| 22.2. Основные способы обработки металлов лезвийным инструментом | |
| 22.3. Обработка деталей абразивным инструментом | |
| Глава 23. Электрофизические и электрохимические методы обработки поверхностей заготовок. Выбор способа обработки | |
| 23.1. Сущность электрофизических и электрохимических методов обработки (ЭФЭХ) | |
| 23.2. Выбор способов обработки | |
| Заключение | |
| Список литературы |