ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 6
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
Институт машиностроения
(наименование института полностью)
Нанотехнология, материаловедение и механика
(наименование кафедры/департамента/центра полностью)
(код и наименование направления подготовки, специальности)
(направленность (профиль) / специализация)
Практическое задание №_1__
по учебному курсу «Материаловедение перспективных материалов»
(наименование учебного курса)
Вариант ____ (при наличии)
| Студент | Соловьева Анна | |
| | (И.О. Фамилия) | |
| Группа | МТМбдо-2003а | |
| | | |
| Преподаватель | Болдырев Денис Алексеевич | |
| | (И.О. Фамилия) | |
Тольятти 2022
Практическое задание 1
Металлические и неметаллические материалы, материалы со специальными свойствами
Тема 1. Конструкционные металлические и неметаллические материалы
Все материалы по химической основе делятся на две основные группы — металлические и неметаллические. К металлическим относятся металлы и их сплавы. К неметаллам относятся пластмассы, волокна, пленки, резина, керамика, стекло, лакокраски. В свою очередь, металлические материалы делятся на черные и цветные. К черным относятся железо и сплавы на его основе — стали и чугуны. Все остальные металлы относятся к цветным. Чистые металлы обладают низкими механическими свойствами по сравнению со сплавами, и поэтому их применение ограничивается теми случаями, когда необходимо использовать их специальные свойства (например, магнитные или электрические). Есть еще несколько классификационных признаков: по химическому составу, назначению, структуре, качеству, свойствам, способу выплавки, степени раскисления.
Конструкционные материалы — это материалы, отличающиеся повышенной конструкционной прочностью. Различают металлические, неметаллические и конструкционные материалы.
К металлическим относят: чёрные (сталь, чугун) , цветные металлы и сплавы.
Металлические конструкционные материалы подразделяют:
-по технологическому принципу (литейные, спеченные и др.);
-по условиям эксплуатации (жаропрочные, криогенные и др.);
-по составу (сплавы алюминия, титана и т. п.);
-по структурному состоянию (стали аустенитные, ферритные и др.);
-по типу упрочнения (дисперсионно-твердеющие, дисперсно-упрочненные и др.)
К неметаллическим относят:
-механические композиты (бетон, цемент);
-древесина;
-природный камень;
-пластмассы, которые могут существовать в виде изомеров – атомов, соединённых между собой разными видами химических связей.
По свойствам конструкционные материалы подразделяют на группы – физические, механические, эксплуатационные, технологические, химические.
1.Физические свойства конструкционных материалов - это параметры, которые можно измерить. К ним относятся: плотность; электропроводность; теплопроводность; температуры перехода в различное структурное состояние; коэффициенты объёмного расширения.
Плотность – это масса единицы объема вещества.
Температура плавления – это температура, при которой вещество переходит из твердой фазы в жидкую.
Электропроводность – это способность материала хорошо и без потерь проводить электрический ток.
Теплопроводность – это способность материала переносить Тепловую энергию от более нагретого участка к менее нагретому.
2.Механические свойства считаются показателем поведения материала при различных условиях его нагружения. К ним относятся: прочность, пластичность, деформация, вязкость.
Прочность - способность материала сопротивляться деформации и разрушению под действием внешних нагрузок.
Пластичность - способность материала необратимо изменять форму и размеры без разрушения следствии пластической деформации.
Деформация- изменение формы и размеров тела под действием внешних сил или в результате процессов, протекающих в самом, теле.
Вязкость- способность материала, пластически деформируясь, необратимо поглощать энергию внешних сил. Кроме понятия вязкости в технике и науке используют понятие вязкость разрушения.
3.Эксплуатационные свойства определяют потребительскую ценность материала, например, долговечность и износостойкость. К ним относятся: износостойкость, коррозионную стойкость, хладостойкость, жаропрочность, жаростойкость.
Износостойкость - свойство материала оказывать сопротивление износу.
Хладостойкость - способность материалов, элементов, конструкций и их соединений сопротивляться хрупким разрушениям при низких температурах окружающей среды.
Жаропрочность - это способность металла сопротивляться пластической деформации и разрушению при высоких температурах.
4. Технологические свойства характеризуются способностью материала подвергаться различным видам горячей и холодной обработки. К ним относятся: жидкотекучесть, линейная усадка, ковкость, прокаливаемость, заполняемость, объемная усадка
Жидкотекучесть - способность металлов и сплавов течь по каналам формы и заполнять ее.
Заполняемость - она характеризует способность металлов и сплавов воспроизводить контур отливок в особо тонких сечениях, где в значительной степени проявляется действие капиллярных сил.
Объемная усадка - характеризует изменение объема металла при понижении температуры в жидком состоянии, в процессе затвердевания и при охлаждении твердого металла.
Линейная усадка - отражает изменение линейных размеров отливки после образования на ее поверхности жесткого кристаллического скелета и охлаждения до комнатной температуры.
5. Химические свойства характеризуют способность материала вступать в химическое взаимодействие с другими веществами.
Хочется подвести небольшой итог по неметаллическим материалам. Они являются не только заменителями металлов в разных отраслях промышленности, но применяются как самостоятельные, я бы даже сказала “незаменимые материалы”. Достоинством неметаллических материалов являются свойства, определяющиеся их строением. Прочность, хорошая обрабатываемость, жесткость и эластичность при малой плотности, светопрозрачность, химическая стойкость, диэлектрические и другие свойства делают их важными и незаменимыми конструкционными материалами. Трудоемкость при изготовлении изделий из неметаллических материалов в несколько раз ниже, они значительно дешевле по сравнению с металлическими, поэтому непрерывно возрастает их использование в строительстве, машиностроении, автомобилестроении, авиационной, пищевой и других отраслях. Лично мне сейчас, даже трудно представить нашу жизнь без древесных материалов. Ведь их них изготавливают не только дома, мебель, но и элементы мостов, ферм, нефтепроводов, а при ее переработке получают спирт, канифоль, кожу.
Также скажу про металлические материалы. Чем больше производится металлов, тем больше может быть выпущено станков, автомобилей, тракторов и других машин для народного хозяйства. Так как мы живем в столице автограда, я считаю, что металлические материалы играют очень значимую часть в заводообразовании и выпускаемой продукции.
Из металлов в строительстве наиболее широко применяют стали и чугуны. Из стального проката возводят каркасы промышленных и гражданских зданий, мосты, изготовляют арматуру для железобетона, кровельную сталь, трубы, а также различные металлические изделия, заклепки, болты, гвозди.
Итак, я сделаю вывод, что конструкционные материалы - это основные виды материалов, из которых изготовляются машины, оборудование, приборы, сооружаются каркасы зданий, мосты и другие конструкции и которые несут основную силовую нагрузку при их эксплуатации. В настоящее время, я наблюдаю за тем, что первой задачей является повышение технического уровня и качества продукции, возросли требования к качественным показателям конструкционных материалов, особенно это касается машин и оборудования. А с другой стороны идет экономия материальных средств, внедрения ресурсосберегающих технологий, надеюсь эти показатели не повлияют на качество и надежность на конструкционные материалы. Научно-технический прогресс в машиностроении и строительстве требует дальнейшего улучшения качества всех видов конструкционных материалов и развития технологии их обработки. Решение этой задачи имеет особенно важное значение в связи с растущим влиянием конструкционных материалов на ускорение научно-технического прогресса.
