Електронний конспект лекцій з теми «матеріалознавство»

Матеріалознавство відноситься до числа основоположних дисциплін для машинобудівних спеціальностей. Це пов'язано з тим, що отримання, розробка нових матеріалів, способи їх обробки є основою сучасного виробництва і багато в чому визначають рівнем свого розвитку науково-технічний і економічний потенціал країни. Проектування раціональних, конкурентоспроможних виробів, організація їх виробництва неможливі без достатнього рівня знань в галузі матеріалознавства.

Матеріалознавство є основою для вивчення багатьох спеціальних дисциплін.

Різноманітність властивостей матеріалів є головним фактором, предопределяющим їх широке застосування в техніці. Матеріали мають відрізняються один від одного властивостями, причому кожне залежить від особливостей внутрішньої будови матеріалу. У зв'язку з цим матеріалознавство як наука займається вивченням будови матеріалу в тісному зв'язку з їх властивостями. Основні властивості матеріалів можна поділити на фізичні, механічні, технологічні та експлуатаційні.

Від фізичних і механічних властивостей залежать технологічні та експлуатаційні властивості матеріалів.

Серед механічних властивостей міцність займає особливе місце, тому що перш за все від неї залежить не разрушаемость виробів під впливом експлуатаційних навантажень. Вчення про міцність і руйнуванні є однією з найважливіших складових частин матеріалознавства. Воно є теоретичною основою для вибору відповідних конструкційних матеріалів для деталей різного цільового призначення і пошуку раціональних способів формування в них необхідних характеристик міцності властивостей для забезпечення надійності і довговічності виробів.

Основними матеріалами, використовуваними в машинобудуванні, є і ще довго будуть залишатися метали і їх сплави. Тому основною частиною матеріалознавства є металознавство, в розвитку якого, провідну роль зіграли українські вчені: Аносов П.П. Чернов Д.К. Курнаков Н.С. Гуляєв А.П. та інші.

У справжніх лекціях розглянуті фізичні основи будови і властивостей конструкційних матеріалів, наводяться широко використовуються методи визначення механічних властивостей матеріалів при пазлічних видах навантаження, викладаються основи термічної обробки і поверхневого зміцнення деталей, даються характеристики основних груп конструкційних матеріалів.

Мета і завдання дисципліни, її місце в навчальному процесі

Метою викладання дисципліни є навчити інженерів застосовувати основні методи управління конструкційної міцністю матеріалів і проводити обгрунтований вибір матеріалу для виробів з урахуванням умов їх експлуатації.

Для досягнення поставленої мети при вивченні дисципліни вирішуються такі основні завдання:

придбання знань по оцінці технічних властивостей матеріалів, виходячи з умов експлуатації та виготовлення виробу;

формування науково обґрунтованих уявлень про можливості раціонального зміни технічних властивостей матеріалу шляхом зміни його структури;

ознайомлення зі способами зміцнення матеріалів, що забезпечують надійність виробів і інструментів;

ознайомлення з основними групами сучасних матеріалів, їх властивості та областю застосування.

Викладання дисципліни базується на знаннях, отриманих в курсі "Фізика":

На момент початку вивчення дисципліни «Матеріалознавство» студентам необхідні знання наступних понять: навантаження, напруга, деформація пружна і пластична, робота, енергія, агрегатний стан речовини, термодинамічна система, параметри термодинамічної системи, внутрішня енергія, атомно-кристалічна будова металів, типи зв'язків частинок в твердому тілі, основні фізичні властивості металів.

Матеріалознавство готує студента до освоєння спеціальних дисциплін вивчають основні виробничі технології і процеси.

Знання основ матеріалознавства необхідно інженеру, який працює в сфері експлуатації сучасних машин і конструкцій.