Основы материаловедения электротехнических и конструкционных материалов.
Федеральное агентство образования Российской Федерации НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
«Материаловедение. Технология конструкционных материалов»
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
Разработчик - Сергей Петрович Шатило, к.т.н.,доцент.
Нижневартовск 2015
Введение
Материаловедение относится к числу основополагающих дисциплин для электротехнических специальностей. Разработка новых материалов, способы их обработки являются основой современного производства и во многом определяют уровнем своего развития научно-технический и экономический потенциал страны. Проектирование рациональных, конкурентоспособных изделий, организация их производства невозможны без достаточного уровня знаний в области материаловедения.
Материаловедение является основой для изучения многих специальных дисциплин.
Разнообразие свойств материалов является главным фактором, предопределяющим их широкое применение в технике. Материалы обладают отличающимися друг от друга свойствами, причем каждое зависит от особенностей внутреннего строения материала. В связи с этим материаловедение как наука занимается изучением строения материала в тесной связи с их свойствами. Основные свойства материалов можно подразделить на физические, механические, технологические и эксплуатационные.
|
|
|
От физических и механических свойств зависят технологические и эксплуатационные свойства материалов. Разработка новых материалов и непрерывное совершенствование уже известных происходят одновременно с общим развитием электротехники и расширением требованием промышленности к качеству материалов.
Первым практическим применением материала для создания сравнительно мощного источника электрической энергии можно считать изготовление большой батареи, электродвижущая сила которой создавалась за счет контактной разности потенциалов между дисками из разных металлов. Эта батарея была создана в 1802 г. академиком В.В.Петровым. В ней использовалось 8400 медных и цинковых дисков с прокладками из бумаги, пропитанной электролитом. С помощью этой батареи впервые в мире была получена электрическая дуга.
В 1832 г. в своих опытах по созданию электромагнитного телеграфа русский ученый П.Л. Шиллинг использовал в качестве изоляции пленку, пропитанную воском, невулканизированный каучук и шелковую пряжу.
В 1872 г. изобретатель А.Н. Лодыгин создал первую угольную лампу накаливания; инженер Н.П. Яблочков в 1876 г. изобрел электрическую «свечу», положившую начало широкому применению электрического освещения.
|
|
|
В этих изобретениях были использованы проводники, магнитные материалы и электрическая изоляция.
По мере развития электротехники все большее значение приобретал правильный выбор материалов, помогавший успешно разрешить возникавшие задачи.
Для понимания электрических, магнитных и механических свойств материалов и других их особенностей необходимо исследовать структуру и химический состав материалов.
В настоящих лекциях рассмотрены электрофизические основы строения и основные свойства электротехнических и конструкционных материалов, приводятся широко используемые методы определения электрических и механических свойств материалов при различных видах нагружения, излагаются основы термической обработки, даются характеристики основных групп конструкционных материалов.
Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе.
Целью преподавания дисциплиныявляется научить инженеров применять на практике электротехнические и конструкционные материалы с учетом их свойств и проводить обоснованный выбор материала изделий для различных условий их эксплуатации.
Для достижения поставленной цели при изучении дисциплины решаются следующие основные задачи:
|
|
|
- приобретение знаний по оценке технических свойств материалов, исходя из условий эксплуатации и изготовления изделия;
- формирование научно обоснованных представлений о возможностях рационального изменения технических свойств материала путем изменения его структуры;
- ознакомление со способами упрочнения материалов, обеспечивающими надежность изделий и инструментов;
- ознакомление с основными группами современных материалов, их свойствами и областью применения.
Преподавание дисциплины базируется на знаниях, полученных в курсах Физика: основы молекулярной физики и термодинамики, законы диффузии, внутреннего трения, элементы физики твердого тела. Химия: основные сведения о строении атома, периодическая система элементов, типы связей в твердых телах, общая характеристика химических элементов, теория коррозии металлов, полимерные материалы. Электротехника: основные понятия и законы электромагнитного поля, частотные свойства электрических полей, резонансные явления.
На момент начала изучения дисциплины «Материаловедение» студентам необходимо знание следующих понятий: нагрузка, напряжение, деформация упругая и пластическая, работа, энергия, агрегатное состояние вещества, термодинамическая система, параметры термодинамической системы, внутренняя энергия, атомно-кристаллическое строение металлов, типы связей частиц в твердом теле, основные физические свойства металлов.
|
|
|
Материаловедение подготавливает студента к освоению специальных дисциплин изучающих основные автоматизированные технологии и процессы.
Библиографический список.
1. Башнин Ю.А., Ушаков Б.К., Секей А.Г. Технология термической обработки. – М.: Металлургия, 1986.
2. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы: Учебник для вузов. – 7-е изд., перераб. И доп. – Л.: Энергоиздат. Ленинград. отд-ние, 1985.- 304с., ил.
3. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. – М.: Металлургия, 1989.
4. Гуляев А.П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986.
5. Дриц М.Е., Москалев М.А. Технология конструкционных материалов и материаловедение. – М.: Высш. шк., 1990.
7. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин А.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. –М.: Металлургия, 1981.
8. Лахтин Ю.М. Основы материаловедения. – М.: Металлургия, 1988.
9. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебник для высших технтческих учебных заведений. – 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.: ил
10. Материаловедение: Учебн. для студентов высш. учебн. заведений, обучающихся по направлению подготовки и спец. в обл. техники и технологии/ Б.Н. Арзамасов, В.И.Макарова, Г.Г.Мухин и др. – 5-е изд., стер. – М. Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2003 – 648 с.: ил. – Допущено министерством образования Рос. Федерации.-
11. Материаловедение и конструкционные материалы. \ Л.М. Пинчук и др. Минск: Высш. шк., 1989.
12.Материаловедение и технология металлов / Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М. Матюнин и др. – М.: Высш. шк., 2002.
13. Металловедение / А.И. Самохоцкий, М.Н. Кунявский, Т.М. Кунявская и др. – М.: Металлургия, 1990.
14. Металловедение и термическая обработка стали. Справочник. Т.1, Т.2, Т.3 – М.: Металлургия, 1983.
15.Мозберг Р.К. Материаловедение. – М.: Высш. шк., 1991.
16. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. – М.: Металлургия, 1986.
17. Ржевская С.В. Материаловедение: Учеб. Для вузов.- 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Университетская книга, Логос.- 424 с.
18.Технология металлов и материаловедение /Б.В. Кнорозов, Л.Ф. Усова, А.В. Третьяков и др. – М.: Металлургия, 1987.
19.Технология металлов и конструкционные материалы, / Б.А. Кузьмин, Ю.Е. Абраменко, М.А. Кудрявцев и др. – М.: Машиностроение, 1989.
Лекция 1
Основы материаловедения электротехнических и конструкционных материалов.
1. Общие требования, предъявляемые к материалам в зависимости от условий использования или эксплуатации.
2. Классификация материалов.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 496; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!