Учебное пособие: Металлические и неметаллические материалы и их применение

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Металлические строительные материалы и изделия, из которых наибольшее применение получили стали и чугуны, широко используются в городском хозяйстве. Использованию металла в городском хозяйстве способствует ряд его ценных технических свойств: высокая прочность, пластичность, повышенная электропроводность и т. д. Наряду с металлическими материалами большое распространение получили и неметаллические материалы. Они являются не только заменителями металлов, но и применяются как самостоятельные материалы. Неметаллические материалы обладают высокой механической прочностью, легкостью, термической и химической стойкостью и т. д. Применение неметаллических материалов обеспечивает значительную экономическую эффективность.

Чтобы здание и сооружения имели оптимальные технические и экономические показатели инженеры-экономисты должны располагать широкими знаниями в области номенклатуры металлических и неметаллических материалов, их важнейших свойств, оптимальных условий их применения. Поэтому особое место в подготовке инженеров экономических специальностей отводится курсу "Материаловедение".

Основные задачи курса: изучение технологических методов обработки металлических и неметаллических материалов, их технико-экономических показателей и областей применения в городском хозяйстве.

ПРОГРАММА КУРСА

ВВЕДЕНИЕ

Значение применения металлов и сплавов в городском хозяйстве. Понятие о металлических и неметаллических материалах. Способы их изготовления и области применения. Основные направления технического прогресса в технологиях производства,обработки и использования указанных материалов. Важнейшие факторы, определяющие материалоемкость конструкций и пути снижения материалоемкости. Классификация и стандартизация конструкционных материалов,методы контроля и оценки их качества. Экономическая эффективность применения различных конструкционных материалов и методов повышения их долговечности.

Раздел I. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Теория сплавов. Металлические состояние и кристаллическое строение металлов. Кристаллическая решетка и её дефекты. Монокристалл и поликристалл. Кристаллизация. Полиморфизм и анизотропия металлов. Фазы в металлических сплавах: твердые растворы и соединения. Двойные системы.

Раздел II. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

Пластическая деформация металлов. Напряжения и деформация. Явление наклепа. Структура и механические свойства металла после холодной деформации. Стандартные характеристики механических свойств металлов: прочность, твердость, пластичность, вязкость, усталость, ползучесть. Хрупкое и вязкое разрушение, конструктивная прочность металлов и методы её определения. Основные параметры, определяющих надежность и долговечности металлов.

Раздел III. ЖЕЛЕЗО И ЕГО СПЛАВЫ

Железо и его сплавы. Диаграммы состояния железо-углерод и железо-цементит. Стали и чугуны. Фазы и структурные составляющие в сталях и чугунах. Основные классификации и маркировки углеродистых сталей их назначение, сортамент и стоимость.

Чугуны (серые, ковкие, высокопрочные, белые). Структура, методы получения, маркировка и области применения.

Раздел IV.ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ

Превращения в стали при нагреве и охлаждении. Виды термической обработки (отжиг I и II рода, закалка и отпуск). Выбор режима отжига I рода, его основные, параметры и разновидности. Отжиг II рода, его назначение и разновидности. Закалка стали. Закаливаемость и прокаливаемость. Виды закалки. Механические свойства закаленной стали. Виды отпуска. Влияние отпуска на механические свойства стали. Старение закаленных сталей. Химико-термическая обработка. Способы совмещения обработки давлением и термической обработки. Контролируемая прокатка. Термомеханическая обработка, управление структурой при охлаждении. Термическая обработка проката и её влияние на технологические и эксплуатационные свойства. Технико-экономические показатели. Экономическая эффективность термической обработки проката. Структура себестоимости термической обработки.

Раздел V. ПРОМЫШЛЕННЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ

Назначение, классификация и маркировка легированных сталей и сплавов. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства. Экономическое обоснование применения легированной стали. Стандарты и технические условия. Нормируемые показатели качества. Общие принципы выбора стали. Цены стали в зависимости от состава сортамента и технологии обработки. Легирование как народнохозяйственная проблема.

Раздел VI. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

Алюминий и его сплавы. Классификация алюминиевых сплавов и термическая обработка. Деформируемые алюминиевые сплавы, упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой. Литые алюминиевые сплавы.

Медь и сплавы. Основные группы медных сплавов и их классификация. Область применения медных сплавов в строительстве, их технико-экономические показатели. Биметаллы и плакированные материалы. Коррозия металлов и методы борьбы с ней. Технико-экономическое обоснование применения металлических материалов в городском хозяйстве.

Раздел VII. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Классификация пластмасс по физико-механическим свойствам, структуре и отношению к нагреванию. Термопластичные и термореактивные пластмассы. Экономическая эффективность применение пластмасс.

Композиционные материалы (карбоволокниты, бороволокниты, органоволокниты и металлы, армированные волокнами).

Раздел VIII. ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ. МАТЕРИАЛОСБЕРЕГАЮЩИЕ И БЕЗОТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Понятие об экономической эффективности применения материала в строительных конструкциях. Влияние выбора марки материала на технико-экономические показатели эксплуатации готовых изделий. Надежность и техническое совершенство — важнейшие составляющие качества изделий.

Важнейшие пути снижения материалоемкости машин и конструкций (совершенствование методов расчета и проектирования; улучшение методов контроля и оценки качества материалов; использование рациональных видов сортамента; повышение физико-механических свойств микролегированием ​ термоупрочнением; применение защитных покрытий и т. д.).

Пути снижения материалоемкости конструкций на основе использования новых металлических материалов — аморфных микрокристаллический, превышающих показатели традиционных металлов по прочности примерно в 10 раз. Основные виды пластмассовых строительных материалов, их свойства и значение для строительства.

Методика расчета годового экономического эффекта от применения новых марок материалов и прогрессивных технологий их изготовления и обработки.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--