Предмет і завдання курсу, його наукові основи. Будова та властивості металів. Кристалічна структура металів. Типи кристалічних ґраток. Поліморфізм металів. Металевий тип зв'язків та властивості металів. Анізотропія властивостей. Будова реальних кристалів. Дефекти кристалічної будови (точкові, лінійні, поверхневі), їх вплив на властивості металів. Залізовуглецеві сплави. Роль заліза в техніці. Властивості заліза. Явище поліморфізму в залізі та його використання в техніці. Взаємодія заліза з вуглецем. Діаграма стану залізо-вуглець. Фази i структурні складові. Класифікація сплавів у залежності від умісту вуглецю. Вплив вуглецю на структуру i властивості залізовуглецевих сплавів. Сфери використання сталей i чавунів. Будова і властивості сплавів. Компоненти, фази і структурні складові в сплавах. Типи фаз у сплавах; тверді розчини, хімічні сполуки та гетерогенні структури. Діаграми фазової рівноваги. Різновиди діаграми стану. Зв'язок між структурою і властивостями. Методи дослідження структури. Поняття про фізичні, хімічні., технологічні та механічні властивості. Класифікація механічних властивостей за групами міцності, пластичності, в'язкості й витривалості. Їх сутність, позначення, розмірність і способи визначення. Вихідні матеріали металургійного виробництва – вогнетриви, паливо, руди, флюси. Способи збагачення та підготовки руд. Доменне виробництво чавуну. Склад шихти. Продукти доменного виробництва та їх використання. Поняття про переробний i ливарний чавуни та лігатуру. Характеристика сталi у порівнянні з чавуном. Сутність виpобництва сталi. Сучасні способи виплавляння сталi. Киснево-конверторне виробництво сталі. Фізико-хімічні процеси виробництва сталі. Мартенівське виробництво сталi. Виплавляння сталі в електропечах. Вплив способу виpобництва на вартість та якість сталi. Поняття пpо бездоменне виpобництво сталi. Виробництво кольорових металів. Загальна технологічна схема виготовлення виливків. Ливарні властивості сплавів. Ліквація. Технологічні вимоги до конструкції виливка. Загальні поняття про технологічність виливка. Вимоги до конструкції виливка. Виготовлення виливків у разових формах. Заливання форм і розливні ковші. Види браку й контроль якості виливків. Виготовлення виливків у кокілях. Виготовлення виливків виливанням за витоплюваними моделями. Відцентрове лиття. Лиття методами вакуумного всмоктування, під низьким тиском, видавлюванням і рідким штампуванням. Лиття під низьким тиском. Лиття методом видавлювання. Рідке штампування. Коротка характеристика основних видів обробки металів тиском. Вплив різних факторів на опір деформуванню і пластичність. Температурний інтервал гарячої обробки тиском. Сутність процесу прокатування. Сутність процесу і сортамент пресованих виробів. Сутність процесу волочіння і сортамент. Особливості гарячого штампування кольорових металів і їх сплавів. Сутність процесу і види штампованих деталей. Загальні відомості про термічну обробку. Основні види термічної обробки сталі. Хіміко-термічна обробка сталі. Сутнiсть різних способiв зварювання та їх види. Характеристика piзних способiв зваpювання. Зварні шви та з`єднання, їхня класифікація. Металургійні процеси пpи зварюванні та особливості їх протікання. Кристалізація металу та утворення зварного з`єднання. Основні способи зварювання. Стpуктуpа i властивостi металу в зоні зваpного з`єднання. Поняття пpо зону термічного впливу. Напруження та дефоpмацiї при зварюванні. Утворення гарячих i холодних тріщин. Дефекти зварних з`єднань i причини їх утворення. Види контролю якості зваpних з`єднань. Зварювальна дуга та її властивості. Джерела живлення зварювальної дуги. Вимоги до джерел живлення. Класифікація джеpел живлення. Вольт-ампеpнi характеристики джеpел живлення. Будова та робота основних джеpел живлення дуги змінного та постійного струму. Загальні відомості про газове зварювання. Обладнання, апаратура i матеpiали для газового зваpювання та piзання металiв. Технологія газового зваpювання та кисневого piзання металів. Вимоги безпеки при газовому зваpюваннi та piзаннi металiв. Загальні відомості про пластичні маси. Класифікація, експлуатаційні властивості і призначення пластмас. Методи переробки пластмас у вироби. Основні методи переробки пластмас. Методи обробки і з'єднання пластмас. Листове штампування. Зварювання пластмас. Склеювання пластмас. Обробка пластмас різанням. Різні конструкційні матеріали. Деревні матеріали. Гумові матеріали. Лакофарбові матеріали. Призначення обробки металів різанням. Рухи в металорізальних верстатах. Основні методи обробки металів різанням. Матеріали, які застосовуються для виготовлення різальних інструментів. Основні частини різця, його геометричні параметри. Елементи режиму різання і переріз зрізуваного шару при поздовжньому зовнішньому точінні. Вплив різних факторів на швидкість різання. Класифікація і умовні позначення металорізальних верстатів. Обробка на токарних верстатах. Основні роботи, що виконуються на токарно-гвинторізних верстатах. Верстати з програмним керуванням. Загальні правила з техніки безпеки.
Другий рік, весна, 3 кредити. Екзамен.
Перелік дисциплін, які є передумовою вивчення курсу:
- 184БОК6 Вища математика
- 184БОК8 Фізика
- 184БОК13 Нарисна геометрія, інженерна графіка
- 184БОК14 Прикладна механіка та опір матеріалів
Перелік дисциплін, для яких курс є передумовою:
- 184БОК16 Термодинаміка, теплопередача і ТСУ та інших дисциплінах
- 184БОК18 Контроль і забезпечення якості продукції
- 184БОК25 Технологія буріння свердовин
- 184БОК26 Машини та обладнання для буріння свердловин
Тема 1. Зміст дисципліни «Матеріалознавство». Властивості металів і сплавів. Кристалічна будова металів.
Предмет і завдання курсу, його наукові основи. Будова та властивості металів. Кристалічна структура металів. Типи кристалічних ґраток. Поліморфізм металів. Металевий тип зв'язків та властивості металів. Анізотропія властивостей. Будова реальних кристалів. Дефекти кристалічної будови (точкові, лінійні, поверхневі), їх вплив на властивості металів.
Тема 2. Залізовуглецеві сплави. Виробництво чавуну. Виробництво сталі. Фізико-хімічні процеси виробництва сталі. Виробництво кольорових металів.
Залізовуглецеві сплави. Роль заліза в техніці. Властивості заліза. Явище поліморфізму в залізі та його використання в техніці. Взаємодія заліза з вуглецем. Діаграма стану залізо-вуглець. Фази i структурні складові. Класифікація сплавів у залежності від умісту вуглецю. Вплив вуглецю на структуру i властивості залізовуглецевих сплавів. Сфери використання сталей i чавунів. Будова і властивості сплавів. Компоненти, фази і структурні складові в сплавах. Типи фаз у сплавах; тверді розчини, хімічні сполуки та гетерогенні структури. Діаграми фазової рівноваги. Різновиди діаграми стану. Зв'язок між структурою і властивостями. Методи дослідження структури. Поняття про фізичні, хімічні., технологічні та механічні властивості. Класифікація механічних властивостей за групами міцності, пластичності, в'язкості й витривалості. Їх сутність, позначення, розмірність і способи визначення. Вихідні матеріали металургійного виробництва – вогнетриви, паливо, руди, флюси. Способи збагачення та підготовки руд. Доменне виробництво чавуну. Склад шихти. Продукти доменного виробництва та їх використання. Поняття про переробний i ливарний чавуни та лігатуру. Характеристика сталi у порівнянні з чавуном. Сутність виpобництва сталi. Сучасні способи виплавляння сталi. Киснево-конверторне виробництво сталі. Фізико-хімічні процеси виробництва сталі. Мартенівське виробництво сталi. Виплавляння сталі в електропечах. Вплив способу виpобництва на вартість та якість сталi. Поняття пpо бездоменне виpобництво сталi. Виробництво кольорових металів.
Тема 3. Ливарне виробництво. Основи обробки металів тиском. Теорія термічної обробки металів. Рекристалізація й визначення її температури.
Загальна технологічна схема виготовлення виливків. Ливарні властивості сплавів. Ліквація. Технологічні вимоги до конструкції виливка. Загальні поняття про технологічність виливка. Вимоги до конструкції виливка. Виготовлення виливків у разових формах. Заливання форм і розливні ковші. Види браку й контроль якості виливків. Виготовлення виливків у кокілях. Виготовлення виливків виливанням за витоплюваними моделями. Відцентрове лиття. Лиття методами вакуумного всмоктування, під низьким тиском, видавлюванням і рідким штампуванням. Лиття під низьким тиском. Лиття методом видавлювання. Рідке штампування. Коротка характеристика основних видів обробки металів тиском. Вплив різних факторів на опір деформуванню і пластичність. Температурний інтервал гарячої обробки тиском. Сутність процесу прокатування. Сутність процесу і сортамент пресованих виробів. Сутність процесу волочіння і сортамент. Особливості гарячого штампування кольорових металів і їх сплавів. Сутність процесу і види штампованих деталей. Загальні відомості про термічну обробку. Основні види термічної обробки сталі. Хіміко-термічна обробка сталі.
Тема 4. Зварювання металів i сплавів. Газове зварювання та piзання металів.
Сутнiсть різних способiв зварювання та їх види. Характеристика piзних способiв зваpювання. Зварні шви та з`єднання, їхня класифікація. Металургійні процеси пpи зварюванні та особливості їх протікання. Кристалізація металу та утворення зварного з`єднання. Основні способи зварювання. Стpуктуpа i властивостi металу в зоні зваpного з`єднання. Поняття пpо зону термічного впливу. Напруження та дефоpмацiї при зварюванні. Утворення гарячих i холодних тріщин. Дефекти зварних з`єднань i причини їх утворення. Види контролю якості зваpних з`єднань. Зварювальна дуга та її властивості. Джерела живлення зварювальної дуги. Вимоги до джерел живлення. Класифікація джеpел живлення. Вольт-ампеpнi характеристики джеpел живлення. Будова та робота основних джеpел живлення дуги змінного та постійного струму. Загальні відомості про газове зварювання. Обладнання, апаратура i матеpiали для газового зваpювання та piзання металiв. Технологія газового зваpювання та кисневого piзання металів. Вимоги безпеки при газовому зваpюваннi та piзаннi металiв.
Тема 5. Композиційні матеріали. Методи одержання порошкових матеріалів. Виробництво деталей із пластмас. Різні конструкційні матеріали. Деревні матеріали. Гумові матеріали. Лакофарбові матеріали. Корозія металів і сплавів.
Загальні відомості про пластичні маси. Класифікація, експлуатаційні властивості і призначення пластмас. Методи переробки пластмас у вироби. Основні методи переробки пластмас. Методи обробки і з'єднання пластмас. Листове штампування. Зварювання пластмас. Склеювання пластмас. Обробка пластмас різанням. Різні конструкційні матеріали. Деревні матеріали. Гумові матеріали. Лакофарбові матеріали.
Тема 6. Металорізальні верстати та методи обробки металів різанням.
Призначення обробки металів різанням. Рухи в металорізальних верстатах. Основні методи обробки металів різанням. Матеріали, які застосовуються для виготовлення різальних інструментів. Основні частини різця, його геометричні параметри. Елементи режиму різання і переріз зрізуваного шару при поздовжньому зовнішньому точінні. Вплив різних факторів на швидкість різання. Класифікація і умовні позначення металорізальних верстатів. Обробка на токарних верстатах. Основні роботи, що виконуються на токарно-гвинторізних верстатах. Верстати з програмним керуванням.
Тема 7. Техніка безпеки.
Загальні правила з техніки безпеки.
Базова
- Большаков В.І. Прикладне матеріалознавство: Підручник / В.І. Большаков, О.Ю. Береза, В.І. Харченко. – Д.: РВА «Дніпро VAL», 2000 – 290 с.
- Технологія конструкційних матеріалів./За ред. А.М. Сологуба. – К.: Вища школа, 1993 – 300 с.
- Технология конструкционних материалов /Г.А. Прейс, М.А. Сологуб, И.А. Рожнецкий. – К.: Вища школа, 1990 – 391 с.
- Материаловедения / Под общ. ред, Б.Н.Арзамасова. – М.: Машиностроение, 1986 – 384 с.
Допоміжна
- Жадан В.Т. Технология металлов и других конструкционных материалов / В.Т. Жадан, Б.Г. Гринберг. – М.: Высш. Школа, 1970 – 704 с.
- Технология конструкционных материалов / Под. ред. И.П. Волчок и др. Лабораторные работы. – К.: Высшая школа, 1990 – 152 с.
- Технология злектрической сварки плавлением / Под ред, С.И. Думова. – Л.: Машиностроение. 1987. – 461 с.