Мета: вивчення взаємозв’язків між структурою та властивостями матеріалів, призначення матеріалів та способів отримання оптимальних властивостей відповідно до умов експлуатації виробів.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен

знати: фізичну сутність явищ, що відбуваються в матеріалах в процесі виготовлення виробів, під час експлуатації; вплив технологічних факторів на властивості матеріалів; основні групи матеріалів та їх властивості.

вміти: правильно обирати матеріали для виготовлення виробів, враховуючи умови їх експлуатації; обґрунтовано призначати технологію обробки виробів для отримання необхідного комплексу властивостей із забезпеченням оптимальної структури, що дозволяє досягти високих показників надійності та довговічності виробів.

Викладач дисципліни: Кононенко Юлія Іванівна, старший викладач кафедри «Фізичне матеріалознавство»;

Денісов Деніс Леонідович, старший викладач кафедри «Фізичне матеріалознавство»;

Вініченко Валерій Степанович , доцент кафедри «Фізичне матеріалознавство»;

Глотка Олександр Анаталійович , доцент кафедри «Фізичне матеріалознавство»;

Лисиця Олена Володимирівна, старший викладач  кафедри «Фізичне матеріалознавство».

Опис навчальної дисципліни

Примітка.

Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної і індивідуальної роботи становить:

для денної форми навчання – 45%  до 55%

для заочної форми навчання – 7% до 93%

Розподіл балів, які отримують студенти

1.     Програма навчальної дисципліни

Змістовий модуль 1. Закономірності формування структури металевих матеріалів. Залізо та сплави на його основі. Теорія термічної обробки сталі.

Тема 1. Вступ. Будова металів та сплавів.

Атомно-кристалічна будова металів. Поліморфізм. Дефекти кристалічної будови.

Тема 2. Кристалізація.

Основні параметри кристалізації. Гомогенна та гетерогенна кристалізація. Будова металевого зливка.

Тема 3. Подвійні діаграми стану.

Фази в металевих сплавах. Подвійні діаграми стану з необмеженою розчинністю в твердому стані. Подвійні діаграми з обмеженою розчинністю в твердому стані з евтектичним, перитектичним, евтектоїдним та поліморфним перетворенням. Принцип побудови кривої охолодження.

Тема 4. Деформація та рекристалізація.

Пружна та пластична деформація. Механізми зсуву при пластичній деформації. Структура та властивості холоднодеформованого металу. Вплив нагрівання на структуру та властивості холоднодеформованого металу. Холодна та гаряча деформація.

Тема 5. Залізо та сплави на його основі.

Компоненти, фази та структурні складові залізо-вуглецевих сплавів. Метастабільна діаграма стану Fe-Fe₃С, точки та лінії діаграми. Вуглецеві сталі. Класифікація та маркування, вплив вуглецю та домішок на властивості сталей.

Білий чавун. Стабільна діаграма стану Fe-С. Чавуни: сірі, високоміцні, ковкі (маркування, властивості). Елементи-графітизатори. Модифікування. Графітизуючий відпал.

Тема 6. Теорія термічної обробки сталі.

Критичні точки сталі. Перетворення в сталях при нагріванні. Ріст зерна аустеніту при нагріванні. Спадково крупно- та дрібнозернисті сталі.

Перетворення переохолодженого аустеніту (діаграма ізотермічного розпаду переохолодженого аустеніту). Перлітне перетворення (перліт, сорбіт, троостит).

Мартенситне перетворення, його особливості. Морфологічні форми мартенситу. Зміна властивостей сталей при утворенні мартенситу. Загартовуваність та прогартовуваність сталі. Бейнітне (проміжне) перетворення.

Перетворення при нагріванні в сталях, загартованих на мартенсит (перетворення при відпуску). Вплив температури відпускання на властивості сталі. Відпускна крихкість І-го та ІІ-го роду.

Тема 7. Будова зварювального з’єднання.

Схема будови. Основні ділянки зварювального з’єднання. Зв’язок з діаграмою стану Fe-Fe₃С та С-подібною діаграмою. Вплив структури на властивості. Неметалеві включення та пористість зварювальних з’єднань.

Змістовий модуль 2. Технологія термічної обробки. Машинобудівні матеріали.

Тема 8. Технологія термічної обробки сталі.

Відпал І-го та ІІ-го роду. Гартування. Способи гартування. Відпуск.

Тема 9. Методи поверхневого зміцнення.

Гартування СВЧ. Хіміко-термічна обробка сталі. Цементація, азотування.

Тема 10. Леговані сталі.

Фази в легованих сталях. Карбідо- та некарбідоутворювачі. Вплив легувальних елементів на поліморфізм заліза. Вплив легувальних елементів на структуру та властивості сталей. Класифікація та маркування легованих сталей.

Конструкцій          ні леговані сталі. Основні групи (особливості хімічного складу, термічна обробка, структура та властивості).

Інструментальні леговані сталі. Основні групи (особливості хімічного складу, термічна обробка, структура та властивості).

Сталі та сплави з особливими властивостями: корозійностійкі, жаростійкі, жароміцні, зносостійкі (особливості хімічного складу, термічна обробка, структура та властивості).

Тема 11. Кольорові метали та сплави на їх основі.

 Сплави на основі титану. Сплави на основі алюмінію. Сплави на основі міді. Сплави на основі магнію.