Материаловедение Ст. преподаватель кафедры Товароведения и экспертизы Стукун В.П.

Введение Тема 1. Понятие о материалах Понятие "Материал" (от латинского materia) - неразрывно связано с развитием техники. Из материала создаются всевозможные изделия и машины - от крупнейших сооружений и агрегатов, до мельчайших деталей часовых механизмов, компьютеров и космических аппаратов. Материалы это совокупность предметов труда, которые преобразуются в процессе производства, превращаясь в товарный продукт (предметы потребления и средства производства.

Материаловедение Материаловедение - наука, изучающая связь между структурой и свойствами материалов, а также их изменение при внешних воздействиях (тепловом, механическом, химическом и т. д.). Наука о материалах - одна из древнейших наук, создалась усилиями плеяды отечественных и зарубежных ученых и аккумулировала многовековой опыт создания и использования материалов для нужд общества и обеспечения научно-технического прогресса. Задачи материаловедения-установление закономерности взаимосвязи структуры и свойств материалов для того, чтобы целенаправленно воздействовать на них при переработке в товарный продукт, а также для создания материалов с заданным комплексом свойств.

Исходные вещества Исходные вещества: сырые материалы и полуфабрикаты. Сырые материалы или сырьё,- предметы труда прошедшие первичную переработку и предназначенные к дальнейшей,более сложной переработке,принципиально изменяющей исходные характеристики сырья. Вторичное сырьё - отходы производства, физически или морально устаревшие предметы, подлежащие переработке.

Полуфабрикаты Полуфабрикат - продукт переработки материалов, который в дальнейшем должен пройти одну или несколько стадий обработки, прежде чем стать окончательным товарным продуктом. Готовая продукция одного производства может являться полуфабрикатом для других производств.

Классификация сырья по происхождению Первичное сырьё- предмет,на который впервые затрачен труд Вторичное сырьё- отходы производства,физическ и или морально устаревшие предметы,подлежащие переработке.

Строение и свойство материалов Строение материалов характеризует их структура-совокупность устойчивых связей материала,обеспечива ющих его целостность и сохранение основных свойств при внешних и внутренних изменениях Свойство- категория,отражающая различия или общность материалов.

Теоретическое и прикладное материаловедение Теоретическое материаловедение изучает общие закономерности строения материалов и процессов, приводящих к изменению их строения и свойств при внешних воздействиях. Прикладное материаловедение изучает частные вопросы изменения и формирования структуры и свойств в процессе переработки материалов при производстве товарных продуктов.

История развития материалов Первыми материалами, которые использовал человек в первозданном виде, были камень и кость. История развития материалов диалектически связана с историей развития общества. Исторические этапы были названы в честь "сделавших эпоху" материалов : древний, средний и новый каменные века, медно-каменный, бронзовый, железный.

Развитие материаловедения В эпоху неолита техническими достижениями стали плавление и литье меди, изготовление цветной керамики - терракота, майолики, фаянса и пр. в 3-м тысячелетии до н.э. была открыта оловянная бронза и камень потерял свое значение как материал для орудий производства. Литье металлов с модифицированными добавками было освоено в ранний бронзовый век, в историю техники вступила металлургия. С истощением запасов меди люди перешли к освоению железа, которое доминиреут среди материалов, начиная с Х1-Х веков до н.э.

На рубеже веков произошло становление материаловедения как прикладной науки, Важным этапом в развитии материаловедения стало открытие Д.И.Менделеевым в 1860г.периодического закона химических элементов. Знаменательным событием в науке о материалах было открытие Д.К.Черновым гг. критических точек фазовых превращений стали.

В 19-ом веке завершилась специализация материаловедения как технической науки Изобретение в конце 19 века двигателя внутреннего сгорания, развитие автомобилестроения, железнодорожного транспорта и авиации стимулировали исследования по улучшению материалов и методов их обработки. Высокий авторитет завоевала отечественная школа физико- химического анализа сплавов и твердых растворов, которую основал Н.С.Курнаков (

Стимулирование исследований по улучшению материалов и методов их обработки Изобретения в конце 19 века двигатель внутреннего сгорания; развитие автомобилестроения; железнодорожный транспорт; авиация.

Основа теории структурных превращений Фундаментальные труды А.А.Байкова ( ) легли в основу теории структурных превращений в металлах. В 1861 г. русский химик А.М.Бутлеров создал и обосновал теорию химического строения вещества, а позднее разработал основные принципы получения полимеров из низкомолекулярных неорганических соединений. В 1909 г. С.В. Лебедев синтезировал из бутадиена полимер, сходный с натуральным каучуком. Высокий авторитет завоевала отечественная школа физико- химического анализа сплавов и твердых растворов, которую основал Н.С.Курнаков ( ).

Строительство Эйфелевой башни "Железный век" окончательно ушел в прошлое. Как символ роли железа в развитии общества к открытию всемирной Парижской выставки в 1989 г. была построена знаменитая Эйфелева башня.

Первые пластмассы В начале 20 века бельгийский химик Л.Бакеланд изучив реакции между фенолом и формальдегидом, получил новый материал названный бакелитом, который стал первым продуктом промышленности пластических масс

Научно-техническая революция Начавшаяся в конце 40-х годов научно- техническая революция, интенсифицировала дальнейшее развитие материаловедения. Были разработаны новые типы материалов: сверхпроводники, электрическое сопротивление которых при охлаждении ниже критической температуры превращается в ноль; полупроводниковые материалы, электропроводимость которых при комнатной температуре имеет промежуточное значение электропроводностью металлов и диэлектриков; синтетические алмазы, полученные их графита и углеродосодержащих веществ.

Развитие материаловедения В конце 40-х годов 20 века были разработаны новые типы материалов: сверхпроводники; полупроводниковые материалы; синтетические алмазы; сплавы, обладающими специфическими свойствами: противокоррозионными; особо магнитными; "памятью" механической формы

Синтез и переработка полимеров Исследования в области синтеза и переработки полимеров, направлены: на улучшение их механических свойств полимеров; на повышение стойкости к воздействию сред на повышение стойкости к воздействию высоких температур.

Космическое материаловедение Достижения материаловедения в значительной степени способствовали развитию космоса. Родилась новая область материаловедения - космическое материаловедение, задачами которого являются: разработка технологий формирования и обработки материалов в специфических условиях невесомости; прогнозирование свойств материалов в космосе

Актуальность создания новых материалов Развитие многих областей современной техники связано с применением высокопрочных материалов. В 20 веке прочность машиностроительных материалов возросла в 8-10 раз, перед наукой стоит проблема сделать высокопрочные материалы столь же надежными и недорогими, как рядовые материалы. Существует тенденция к уменьшению эффективности массы изделия, т.е. массы, приходящейся на единицу мощности или производительности машин. Примером таких материалов служат сплавы магния и лития, изделия из которых по сопротивлению деформированию превосходят конструкцию той же массы из стали и титана. Они нашли применение в строительстве ракет и космических кораблей. В качестве легких заполнителей силовых конструкций, демпфирующих тепло- и звукоизоляционных элементов в современной технике используют большую группу газонаполненных материалов. При тепловом воздействии в некоторых материалах обнаруживается "эффект памяти" - восстановление первоначальной формы пластически деформированного образца. Основную группу этих материалов составляют сплавы на основе титана. Их используют в раскрывающихся под действием солнечного тепла антеннах космических кораблей.

Раздел 1 Теоретическое положение материаловедения Теоретическое материаловедение изучает общие закономерности строения материалов и процессов, приводящих к изменению их строения и свойств при внешних воздействиях.

Выбор материалов Правильно выбранный материал определяет оптимальное решение с производственной и экономической точек зрения: материал будет служить необходимое время и его стоимость будет вполне доступной при данных условиях эксплуатации.

Товароведение изучает сущность Товароведение изучает сущность, полезность, а также потребительскую стоимость товаров, которые определяются их себестоимостью и потребительскими свойствами.

Потребительские свойства материалов Потребительские свойства материалов представляют собой сумму свойств, одна группа которых является изначально присущей исходному веществу, а другая формируется в процессе производства и последующей обработки данного материала.

Формирование группы свойств К группе потребительских свойств относятся те, которые зависят от качества использованного сырья; от способа производства материала; от технологии обработки и хранения; от условий эксплуатации и др. внешних воздействий.

Тема 1 Структура материалов и фазовое состояние вещества

Структура молекулы Атом-наименьшая частица химического элемента,обладающая его свойствами. Молекула-наименьшая частица вещества,обладающая химическими свойствами состоящая из атомов,соединенных химическими связями.

Система материала Материал в целом является системой, а отдельные части этой структурной системы, имеющие определенные свойства и физические границы раздела, называют фазами. Фазы образуются исходными элементами, называемыми компонентом системы. Однородный материал, состоящий из одной фазы, называется однофазным или гомогенным; Материал образованный несколькими фазами - многофазным или гетерогенным.

Фазовое состояние вещества Фаза-термодинамические равновесное состояние вещества,отличающееся по свойствам от других возможных равновесных состояний того же вещества. Фазовый переход-переход вещества из одной фазы в другую при изменении внешних условий.

Фазовый переход Фазовые переходы 1 рода сопровождаются скачкообразным изменением термодинамических характеристик вещества при непрерывном изменении его внешних параметров. При фазовых переходах 2 рода плотность и термодинамические функции веществ непрерывны.

Свойства разных агрегатных состояний Газообразное агрегатное состояние вещества обозначают термином «пар». Жидкое агрегатное состояние вещества Твёрдое агрегатное состояние вещества или твёрдое тело

Газообразное агрегатное состояние вещества Газообразное агрегатное состояние вещества обозначают термином «пар». Газ-агрегатное состояние вещества,в котором частицы не связаны или слабо связаны силами взаимодействия и хаотически движутся,заполняя весь возможный бьем.

Жидкое агрегатное состояние вещества Жидкости- вещества,сочетающие свойства газов и твёрдых тел.Внутри жидкости каждая молекула испытывает притяжение со стороны окружающих молекул.

Твёрдое агрегатное состояние вещества Твёрдое агрегатное состояние вещества или твёрдое тело,характеризуется стабильностью формы,т.к. образующие его атомы совершают лишь малые колебания. Кристаллы-твёрдые тела с трехмерной периодической атомной структурой,имеющие при равновесных условиях образования естественную форму симметричных многогранников

Кристаллические системы материалов Материал, представляющий собой: один большой кристалл, является монокристаллическим; два кристалла - бикристаллическим; много кристаллов - поликристаллическим.

Кристаллические материалы Кристаллические материалы по типу связи частицами подразделяют: атомные ионные металлические молекулярные

Структура материалов Строение материалов характеризует их структура - совокупность устойчивых связей материала, обеспечивающих его целостность и сохранение основных свойств при внешних и внутренних изменениях

Тема 2. Формирование структуры и свойств материалов Структурные системы Материал в целом является системой, а отдельные части этой структурной системы, имеющие определенные свойства и физические границы раздела, называют фазами. Фазы образуются исходными элементами, называется компонентом системы. Однородный материал, состоящий из одной фазы, называется однофазным или гомогенным; Материал образованный несколькими фазами - многофазным или гетерогенным.

Зависимость назначения материалов Назначение материалов зависит не только от физико- механических и химических свойств, а в значительной мере связано с эксплуатационными, технологическими и экономическими условиями. Улучшение эксплуатационных характеристик достигается за счет подбора химического состава, структуры, технологической обработки, а также путем оптимизации режимов службы и рабочей среды. Разностороннее и многообразное воздействие на материал позволяет существенно расширить сферу его использования путем управления его свойствами и структурой.

Рост производства новых материалов Рост производства новых материалов характеризуется более высокими темпами по сравнению с производством традиционных материалов. Среди причин можно выделить следующие: Новые материалы способствуют решению социально- экономических задач, обеспечивая появление товаров повышенного качества и нестандартных сфер применения; Более высокие характеристики материалов позволяют повысить требования к конструкционным и технологическим решениям Новые материалы обеспечивают рост прибыли на предприятиях, их использующих, за счет создания новой техники и изделий, в большей степени удовлетворяющих потребителей.

Причины снижения потребления конструкционных материалов Одной из основных групп материалов являются конструкционные. Снижается потребление материалов этой групп, в связи с тем, что : Быстро развивается непроизводственная сфера - торговля, услуги, которые потребляют сравнительно мало промышленных товаров; Наблюдаются сдвиги в отраслевой структуре промышленного производства. В первую очередь развиваются относительно нематериалоемкие отрасли - химическая, целлюлозно-бумажная, радиоэлектроника, приборостроение, мебельная, швейно-ткацкая промышленность и т.п. кроме того, за счет совершенствования конструкции и материалов уменьшается вес агрегатов на единицу мощности (дизели, автомобили, генераторы и др.); Улучшается качество конструкционных материалов и технологии их производства (холодной обработка давлением, точное литье, электрохимическая и химическая обработка); Появляются новые материалы.

Структура материала Под структурой материала подразумевается его макроскопическое и (или) микроскопическое строение. Макроструктурой называют строение металлов и сплавов, видимое невооруженным глазом или с помощью лупы на шлифованных или протравленных образцах. Микроструктура - строение металлов и сплавов выявляемое с помощью микроскопа на шлифованных или протравленных образцах. Субструктура - это структура монокристалла или зерна выявленная с помощью электронных микроскопов, увеличивающих изображение в 1000 и более раз; характеризуется размером и формой включений, блоков и двойников, распределением и плотностью других дефектов кристаллического строения.

Кристаллические тела Материал, представляющий собой: один большой кристалл, является монокристаллическим; два кристалла - бикристаллическим; много кристаллов - поликристаллическим

Свойства материалов Свойства материалов определяют область их использования.Наиболее часто потребителей в первую очередь интересуют механические и физико-химические свойства. Внешние воздействия оказывают влияние на технологические и эксплуатационные свойства материалов, которые зависят не только от химического состава и структуры материала, но и от условий его эксплуатации. При оценке эксплуатационных свойств материалов существенное значение имеют комплексные характеристики, определяемые несколькими параметрами.

Уникальные свойства материалов Некоторые материалы обладают уникальными свойствами, которые определяют специфическую область их использования ( лазерное вещество, полупроводники, мембраны, биоактивные вещества и др.) Появление материалов с уникальными свойствами сопровождается подъемом в технике и технологии. Материалы с "эффектом памяти формы" способны запоминать и восстанавливать ту форму, которая была у них прежде. Эффект памяти проявляется в строго определенном интервале температур для каждого сплава.

Декоративные свойства Декоративные свойства материала определяются их внешним видом и зависят от: наружного рисунка текстуры, структуры, способа обработки поверхности, от наличия покрытий и рельефов Декоративный вид изделию придается с помощью полимерных соединений и специальных покрытий.

Биологические свойства Биологические свойства определяются: Их воздействием на окружающую среду; степенью их токсичности для живых организмов; Их пригодностью для существования и развития каких-либо организмов ( грибков, плесени, насекомых и т.п.).

Материалы для обеспечения работоспособности сооружений и агрегатов в процессе их эксплуатации Для обеспечения длительного срока службы сооружений, безотказного действия машин и механизмов, придания эстетических качеств изделию, для защиты металла от разрушающего влияния химически агрессивных сред, используются вещества с соответствующими специфическими свойствами.

Смазочные вещества Смазочные вещества резко снижают коэффициент трения в контактирующих подвижных узлах машин и агрегатов (масла, графит). Декоративные покрытия Декоративный вид изделию придается с помощью полимерных соединений и специальных покрытий.

Охлаждающие среды С целью уменьшения температуры в рабочих узлах машин и механизмов, в которых в процессе работы выделяется тепло, используют специальные среды для охлаждения. В частности, при резании металлов рабочая зона охлаждается жидкостью - эмульсолом, тепло от рольгангов и прокатных вальков, от плавильных и нагревательных агрегатов отводится с помощью циркулирующей воды.

Пассивируюшие среды Пассивирование поверхности сооружений с целью предупреждения коррозии осуществляется покрытием этой поверхности металлическими или пластиковыми пленками, красками, эмалями, обработкой кислотами и щелочами, кислородосодержащими соединениями.

Раздел 2. Основные свойства материалов Тема 1. Физические свойства материалов

Свойства материалов Свойство - категория, отражающая различия или общность материалов. Теоретическое материаловедение изучает общие закономерности строения материалов и процессов, приводящих к изменению их строения и свойств при внешних воздействиях.

Твёрдость Твёрдость является механической характеристикой материалов,комплексно отражающей их прочность, пластичность,а также свойства поверхностного слоя образцов.

Прочность Прочность Свойство материалов сопротивляться разрушению,а также необратимому изменению формы под действием внешних нагрузок.Она обусловлена силами взаимодействия атомных частиц,составляющих материал.

Обрабатываемость давлением Методы оценки обрабатываемости давлением зависят от вида материала и технологии их переработки. Испытания на изгиб на выдавливание

Механические свойства Механические свойства оценивают способность материалов сопротивляться механическим нагрузкам

Электропроводимость Электропроводимость - Свойство материалов проводить электрический ток,обусловленное наличием в них подвижных заряженных частиц-носителей тока.

Электрическое сопротивление Электрическое сопротивление -свойство материалов как проводников противодействовать электрическому току. Сверхпроводимость - свойство некоторых веществ (сверхпроводников), состоящее в том, что их электрическое сопротивление скачком падает до нуля при охлаждении ниже характерной для данного материала критической температуры.

Поляризация диэлектриков Смещение электрических разрядов в диэлектриках под действием внешнего электрического поля. Диэлектрические потери - часть энергии переменного электрического поля необратимо преобразующейся в теплоту в диэлектрике.

Тема 2.Физико-механические свойства материалов Первая группа свойств представляет собой фундаментальные физико-механические свойства вещества. К ним относятся: молекулярное или кристаллическое строение; виды и силы межатомных взаимодействий; фазовые превращения; все виды и характеристики проводимостей (тепло-, температуро-, электро-, магнито-, светопроводности).

Жаростойкость Свойство материалов,заключающееся в том,что их механические параметры сохраняются или лишь незначительно изменяются при высоких температурах.

Жаропрочность Свойство материалов длительное время сопротивляться деформированию и разрушению при высоких температурах.

Теплоёмкость Отношение количества теплоты,полученной теплом при бесконечно малом изменении его состояния в каком-либо процессе,к вызванному последним приращению температуры. Удельная теплоемкость - отношение теплоемкости к массе тела.

Теплопроводность Перенос энергии от более нагретых участков к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия микрочастиц. Коэффициент теплопроводности является мерой теплоизоляционных свойств материалов.

Свариваемость Свойство материала образовывать сварные соединения,работоспособность которого соответствует качеству основного материала,подвергаемого сварке.

Способность сопротивляться Способность сопротивляться динамическим нагрузкам, оцениваемая ударной вязкостью КС, единица джоуля на сантиметр квадратный (Дж/см2);

Твердость Твердость Н оцениваемая сопротивлением материала проникновению индентора; единица зависит от метода измерения.

Конструкционная прочность Параметром комплексной характеристики может служить конструкционная прочность, включающая набор механических и пластических параметров, или жаропрочность, оцениваемая окалиностойкостью и параметрами прочности при повышенной температуре

Сопротивление усталости Многие характеристики связаны с периодом эксплуатации изделия. Сопротивление усталости определяет допустимые напряжения, которые выдерживает материал до разрушения за определенное число циклов изменения нагрузки; ползучесть связана с длительностью действия нагрузки; химическая стойкость и износостойкость оценивается по количеству расходуемого материала за определенное время; радиационная прочность - временной стойкостью материалов к радиоактивному излучению. Временной фактор является определяющим при нахождении сопротивления коррозии и эрозии.

Тема 3. Прочность твердых тел В любом теле под действием механических.термодинамических или физико-химических факторов возникают силовые поля и наблюдаются изменения формы и размеров элементарных объемов.

Сопротивление разрушению Сопротивление разрушению, оцениваемое пределом прочности или временным сопротивлением ( это максимально удельная нагрузка, которую выдерживает материал до разрушения при его растяжении), обозначается буквой σ в, единица паскаль (Па), ньютон на метр квадратный (Н/м2); допускается килограмм-сила на миллиметр квадратный (кгс/мм2);

Сопротивление пластической деформации Сопротивление пластической деформации, оцениваемое пределом текучести, - это напряжение, при котором начинается пластическая деформация материала при растяжении, обозначается σт единица паскаль (Па);

Сопротивление упругим деформациям Упругая деформация исчезает после снятия нагрузки. Сопротивление упругим деформациям, оцениваемое пределом упругости - это напряжение, выше которого материал приобретает остаточные деформации, обозначается σу, единица Паскаль (Па);

Деформация Упругая деформация исчезает после снятия нагрузки. Пластическая деформация приводит к основным изменениям формы и размеров тела. Способность выдержать пластические деформации, оцениваемые относительным удлинением δ образца при растяжении и относительным сужением ψ его поперечного сечения, единицы δ и ψ процентны;

Разрушение Элементарным актом разрушения считается появление свободной поверхности внутри кристалла, это многостадийный процесс, в течение которого меняется форма, размеры и трещины. Свободной поверхностью считают такую, на которую не действуют силы со стороны других поверхностей.

Виды разрушений Хрупкое разрушение происходит без макроскопической деформации или с очень малой деформацией вязкое разрушение сопровождается значительной пластической деформацией и является результатом медленного разрастания достаточно длинных трещин усталостное разрушение возникает при циклическом нагружении, приводящем к необратимому накоплению повреждений, являющихся очагами будущего разрушения

Эффект «памяти формы» Эффект запоминания формы Двусторонний эффект запоминания формы сверхупругость ферроупругость Эффект запоминания формы. Материал, подвергнутый заметной пластической деформации при соответствующей температуре полностью или частично принимает свою первоначальную формупри последующем нагревании до более высокой температуры.

Двусторонний эффект запоминания формы При соответствующих условиях предварительной пластической деформации может быть получена обратная деформация, соответствующая прямому превращению.при обратном превращении происходит равное по величине но противоположное по знаку изменение размеров.

Сверхупругость Материал подвергнутый нагружении до напряжения, значительно превышающего предел текучести, полностью восстанавливает свою первоначальную форму при снятии нагрузки. Ферроупругость Этим термином обозначают поведение, не отличающееся по характеру от сверхупругости, но проявляющееся при деформации материала с исходной структурой.

Тема 4. Химические свойства материалов Физико-химические свойства связаны со способностью материала взаимодействовать с физическими полями, излучениями, химически активными средами (сопротивление коррозии, электрическое сопротивление).

Коррозия Физик-химический процесс изменения свойств,повреждения и разрушения материалов вследствие перехода его компонентов в соединения с компонентами среды.

Электрохимическая коррозия Процесс взаимодействия материалов и среды посредством электронных реакций. Коррозию материалов,происходящую без протекания электронных реакций,называют не электрохимической.

Раздел 3. Классификация материалов, используемых при изготовлении промышленных товаров Тема 1. Классификация материалов по структурным и функциональным признакам

Понятие классификация Классификация материалов - система соподчиненных понятий в области материаловедения, используемая для установления связей между группами материалов. Она отражает объективные закономерности, изучаемые материаловедением.

Общий признак классификации материалов Самым общим признаком классификации материалов является состав их атомов и молекул. На основе этого все материалы можно разделить на простые и сложные. Простые материалы состоят из веществ, образованных атомами одного элемента. Примером таких веществ может быть графит, алмаз, сера и др. Сложные материалы образованы из молекул, состоящих из атомов различных элементов - сплавы, древесина, вода, стекло и т.п. сложные по химическому составу материалы делятся на неорганические и органические. К органическим материалам относятся все сложные материалы, в основе которых находятся соединения углерода, а к неорганическим - все остальные.

Классификация материалов по функциональному признаку По функциональному признаку материалы могут подразделяться на две большие группы: основные и вспомогательные. Основные материалы обеспечивают заданные технические характеристики изделий - машин, механизмов, сооружений, изделий и т.п. - прочность, мощность, скорость, устойчивость конструкции и т.д. Вспомогательные материалы обеспечивают параметры сооружений и агрегатов в процессе их эксплуатации (материалы для смазки узлов трения, для охлаждения, для защиты от эрозии и коррозии), от физического и химического воздействия, для декоративной отделки и обеспечения эстетических параметров и требований дизайна и т.д.

Классификация функций промышленных товаров

другие группы классификационных признаков материалов По назначению (по промышленным секторам, объектам производства); По технологичности обработки и сборки (материалы для деформации, литья, резания); По степени готовности к использованию (сырье, полуфабрикаты); По отношению к выработке готовой продукции (основной материал, материал для вспомогательной обработки); По уровню эффективности применения ( оптовые цены, технологичность, серийность); По ресурсопригодности и дефицитности, по возможности замены на другие материалы; По степени безопасности использования; По экологическим параметрам.

Классификация материалов по назначению Классификация материалов по назначению исходит из состава функций, которые выполняет материал ( обеспечение конструкционной прочности, звукоизоляции, коррозионной стойкости, сохранности продукта - тара, упаковка, защита от излучений_).

По технологичности обработки и сборки Разделение материала по технологичности обработки и сборки учитывает трудоемкость получения деталей, узлов, агрегатов и связано с показателями себестоимости изделия. Некоторые материалы получают склеиванием, некоторые давлением, другие - методами литья или сварки.

По степени готовности материалов к использованию Степень готовности материала к использованию определяется его геометрическими размерами и формой, состоянием поставки. Для придания изделию требуемых свойств и формы, материалы подвергаются дополнительной обработке (механической, пропитке, нагреву, дроблению, спеканию и др.) которая существенно влияет на затраты труда, времени, расход материалов. По степени готовности материалы подразделяют на четыре группы:. Сырье и полуфабрикаты, которые в дальнейшем используют как материалы;. Материалы для получения полуфабрикатов и изделий или используемые в качестве сырья для другого материала;. Полуфабрикаты для изготовления готовой продукции;. Готовые изделия, используемые для комплектации более сложной продукции.

Классификация материалов по отношению к выработке готовой продукции Классификация материалов по отношению к выработке готовой продукции предполагает их разделение на основные и вспомогательные, не влияющие и влияющие на режимы обработки или стойкость инструмента.

Разделение материалов по уровню эффективности Разделение материалов по уровню эффективности применения исходит из капитальных и текущих затрат на получение и обработку, технического уровня производства, качества сырья и т.п.

Деление материалов по степени безопасности и по экологическим параметрам Деление материалов по степени безопасности и по экологическим параметрам предусматривает возможность оценки ущерба от негативного воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Классификация по ресурсопригодности и дефицитности по возможности замены на другие материалы, учитывает частоту ремонта изделий, конъюнктуру на рынке материалов.

Тема 2. Металлы и сплавы Металлические материалы по химическому составу часто называют просто металлами, которые подразделяют на цветные и черные. Сплав - материал с однородной макроструктурой образовавшийся в результате затвердения расплава химически разнородных веществ. В зависимости от количества примесей и добавок металлы разделяют на чистые, технической чистоты и сплавы.

Цветные металлы Цветные металлы делят: легкие - с малой плотностью: Al алюминий; Mg магний; Ti титан; Be берилий); легкоплавкие - с температурой плавления меньше, чем у железа: Zn цинк, Cd кадмий, Sn олово, Pb палладий, Bi висмут, Sb сурьма), тугоплавкие W вольфрам, Мо молибден, Nb ниобий, Та тантал), благородные химически инертные: Ag серебро, Au золото, Pt платина, Pd палладий, Rh родий, Ru рутений, Os осмий, урановые металлы - антиноиды, редкоземельные металлы - лантаноиды, щелочноземельные (Na натрий, К калий, Li литий.

Свойства металлов Металлы (от греч.Metallon-руда,металл)- вещества, характеризующиеся высокими электропроводностью и теплопроводностью,способностью хорошо отражать электромагнитные волны,пластичностью.

Механические свойства металлов и сплавов Хладоломкость Хрупкое разрушение Вязкое разрушение Трещиностойкость Надёжность Долговечность Износостойкость При нормальных условиях эти свойства присущи металлам.Воздействие давлений, температур,электромаг нитных колебаний