Лекция 1. Введение в материаловедение

Лекция 1 Введение в материаловедение

Исторические сведения

• Люди познакомились с металлами в глубокой древности (золото, серебро, медь) и изготовляли украшения, оружие, орудия труда. Позже научились извлекать металлы из природных минералов.
• В средние века алхимики знали всего семь металлов: Au, Ag, Cu, Fe, Pb, Sn, Hg.
• XVIII век Петр 1 в 1700 г. основал «Приказ рудокопных дел», в 1725 г – Российскую Академию наук

• Основы науки о металлах заложил М. В. Ломоносов . (в своем известном труде в 1763 г «Первые основания металлургии или рудных дел»)

Середина XIX в. время зарождения металловедения (освоен мартеновский метод производства стали, а к концу века - конверторный)

"...наши заводы и все сталелитейное дело

обязаны настоящим своим развитием

и успехом в значительной мере труду

и исследованиям русского инженера Чернова"

Поль Монгольфье (фр. металлург)

1839-1921г.г

Основоположник металлографии П.П. Аносов (1799-1851) , впервые применил микроскоп для изучения структуры сплавов

Н.С Курнаков (1860-1941 г) применивший методы физико-химического анализа для исследования сплавов

Советский ученый Я.И.Френкель (1894 – 1952) выполнил расчет теоретической прочности металлов

Советский ученый металловед, педагог В.Д.Садовский (1908-1991 г.г)установил факты измельчения зерна в результате полиморфных превращений.

И.Н.Фридляндер (1913-2009) - ученый с мировым именем в области алюминиевых, магниевых и бериллиевых сплавов, создатель отечественного металловедения алюминиевых сплавов. 

Материаловедение – наука, изучающая металлические и неметаллические материалы, применяемые в технике (строительстве), закономерности зависимости их свойств от химического состава, структуры, способов обработки и условий эксплуатации.

Цель изучения дисциплины – познание природы и свойств материалов.

Основные задачи дисциплины:

• изучить физическую сущность явлений, происходящих материалах, при воздействии на них различных факторов в условиях производства и эксплуатации;
• установить зависимость между составом, строением и свойствами материалов;
• изучить основные группы металлических и неметаллических материалов.

Химические элементы – это вещества, состоящие из атомов одного вида. Химическими элементами являются, например, железо, свинец, олово, алюминий, кислород. В настоящее время известно 109 химических элемента.

Химическим соединением называется вещество, образованное из разных химических элементов, например, нефть, соляная кислота, газ, вода, спирт и т. д.

Металлы – непрозрачные вещества, обладающие специфическим блеском, пластичностью, высокой тепло- и электропроводностью. Сплавы – это сложные вещества, получаемые сплавлением или спеканием двух или более компонентов.

Технические материалы

Металлические Неметаллические

• Металлические Неметаллические

Металлические материалы

Черные Цветные

Черные сплавы

Стали Чугуны

Цветные сплавы :

сплавы Cu, Al, Ti, Zn, Mg и др.

Цветные сплавы подразделяются на группы :

• Легкие металлы ( Mg, Be, Al, Ti )
• Тяжелые металлы ( Mo, Ag, Au, Pt, W, Ta, Ir, Os )
• Легкоплавкие металлы ( Sn, Pb,Zn )
• Тугоплавкие металлы ( W, Mo, Ta, Nb )
• Благородные металлы ( Au, Ag, Pt )
• Урановые металлы (актиноиды)
• Редкоземельные металлы (лантаноиды)
• Щелочные и щелочноземельные металлы ( Na, K, Li, Ca )

Классификация сталей по химическому составу :

углеродистые и легированные

Классификация сталей по качеству :

обыкновенного качества, качественные, высококачественные, особовысококачественные

Классификация сталей по назначению :

конструкционные, инструментальные, специальные

• конструкционные, инструментальные, специальные

Классификация сталей по назначению :

конструкционные, инструментальные, специальные

• конструкционные, инструментальные, специальные