Ciència dels materials i la tecnologia de materials. Tecnologia de materials de construcció

Especialitat "Ciència dels Materials i Tecnologia de Materials" és una de les disciplines més importants per a gairebé tots els estudiants d'enginyeria. Creació de nous desenvolupaments que podrien competir en el mercat internacional, i és impossible dur a terme sense un coneixement profund del tema.

Estudiar la gamma de diferents matèries primeres i propietats dels materials que intervenen en el curs. Diverses propietats dels materials utilitzats determinen el rang del seu ús en la tècnica. L'estructura interna de l'aliatge de metall o de material compost té un impacte directe en la qualitat del producte.

Les propietats clau

Ciència dels materials i la tecnologia de materials de construcció diuen que les quatre característiques més importants de qualsevol metall o aliatge. La primera és les característiques físiques i mecàniques que prediuen la qualitat operativa i tecnològica dels futurs productes. propietats mecàniques bàsica aquí és la força - que afecta directament a la indestructibilitat del producte acabat sota la influència de les càrregues de treball. La doctrina de la destrucció i la força és un dels principals components del curs bàsic de "Ciència dels Materials i Tecnologia de Materials". Aquesta ciència és la base teòrica per a la recerca d'aliatges i components estructurals rellevants per a la fabricació de peces amb les característiques de resistència requerides. característiques tecnològiques i operatives permetin predir el comportament del producte acabat en les càrregues de funcionament i extremes, el càlcul de la resistència al trencament, per avaluar la durabilitat de tot el mecanisme.

materials directes

Durant els últims segles, el material bàsic per a la producció de la maquinària és de metall. Per tant disciplina "Materials" presta gran atenció a la ciència de metall - la ciència dels metalls i els seus aliatges. Una gran contribució al seu desenvolupament realitzat per científics soviètics: Anosov P. P., Kurnakov NS, Txernov D. K. i altres.

materials Objectius

Fonaments dels materials necessaris per a l'estudi dels futurs enginyers. Després de tot, l'objectiu principal de la inclusió d'aquesta disciplina en el curs de formació és capacitar els estudiants d'enginyeria per fer l'elecció correcta de material per a productes dissenyats per estendre el període del seu funcionament.

L'assoliment d'aquest objectiu contribuirà futurs enginyers per resoldre els següents problemes:

• avaluar adequadament les propietats tècniques d'un material mitjançant l'anàlisi de les condicions de fabricació de la vida del producte i servei.
• Han format bé la comprensió científica de les possibilitats reals de millorar les propietats de metall o d'aliatge de canviar la seva estructura.
• Per saber sobre totes les formes d'enfortir els materials que poden assegurar la longevitat i el funcionament dels instruments i productes.
• Tenir coneixement dels principals grups de materials utilitzats, les característiques d'aquests grups i de l'aplicació avançat.

coneixements requerits

El curs "Ciència dels Materials i Tecnologia de materials de construcció" està dissenyat per a aquells alumnes que ja entenen i poden explicar la importància de característiques com ara la tensió, la càrrega, plàstic i deformació elàstica estat de la matèria, els àtoms de l'estructura cristal·lina dels metalls, els tipus d'enllaços químics, les propietats físiques bàsiques metalls. Durant l'estudi, els estudiants reben una formació bàsica que necessitaran per vèncer les disciplines perfil. Per descomptat més vell examina diversos processos i tecnologies de producció, en la qual el paper important que exerceixen la ciència de materials i la tecnologia de materials.

Qui treballar?

El coneixement de les característiques estructurals i especificacions de metalls i aliatges útils tècnics, enginyers o dissenyadors que treballen en el camp d'operació de la maquinària moderna. Els experts en el camp de les noves tecnologies de materials poden trobar el seu lloc de treball en la indústria, l'automoció, aeroespacial, energia, indústria espacial. Recentment, hi ha una escassetat d'especialistes amb un diploma de "ciència dels materials i la tecnologia de materials" en la indústria de defensa i en el desenvolupament dels mitjans de comunicació.

Desenvolupament de materials

Com a disciplina, el material és un exemple d'una ciència aplicada típica, el que explica la composició, estructura i propietats dels diferents metalls i aliatges dels mateixos sota condicions diferents.

La capacitat de produir metalls i aliatges per produir diferents persona adquirits en el període d'expansió de la societat primitiva. Però a mesura que van començar a estudiar fa una mica més de 200 anys una per separat la ciència i la tecnologia dels materials de la ciència de materials. El començament del segle 18 - el període dels descobriments dels francesos científic-científic Reaumur, que primer va tractar d'estudiar l'estructura interna del metall. Estudis similars realitzats fabricant Anglès Grignon, el 1775, va escriure un petit missatge revelat a ells una estructura columnar, que es forma per la solidificació del ferro.

En l'Imperi rus, els primers treballs científics en el camp dels metalls pertanyien M. V. Lomonosovu, qui, en la seva guia va tractar d'explicar breument la naturalesa dels diversos processos metal·lúrgics.

Un gran salt endavant metal·lúrgia realitzat a principis del segle 19, quan s'han desenvolupat nous mètodes d'investigació de diversos materials. En 1831, els treballs de P. P. Anosova van mostrar la possibilitat d'explorar els metalls sota el microscopi. A partir de llavors, diversos científics de diversos països transformacions estructurals han estat científicament demostrat metalls quan refredament continu.

Cent anys després de l'era dels microscopis òptics ha deixat d'existir. Tecnologia de materials de construcció no podia fer nous descobriments, utilitzant mètodes antiquats. En lloc de l'equip electrònic és l'òptica. metal·lúrgia física va ser de recórrer a mètodes electrònics d'observació, en particular, difracció de neutrons i difracció d'electrons. Amb aquestes noves tecnologies poden augmentar seccions de metalls i aliatges de fins a 1000 vegades, el que significa que els motius de les conclusions científiques es tornen molt més.

La informació teòrica sobre l'estructura dels materials

En el procés d'estudi de la disciplina, els estudiants reben coneixements teòrics sobre l'estructura interna dels metalls i aliatges. Després de completar aquest curs, els estudiants hauran d'obtenir-les següents habilitats:

• de la interna estructura cristal·lina dels metalls ;
• l'anisotropia i isotropia. El que va causar aquestes propietats, i com es poden veure afectats;
• defectes de l'estructura de diferents metalls i aliatges;
• els mètodes d'investigació de l'estructura interna del material.

lliçons pràctiques sobre Materials de disciplina

Materials cadira està disponible a cada escola tècnica. Durant el pas d'un determinat curs, l'estudiant està estudiant les següents tècniques:

• Fonaments de Metal·lúrgia - la història i els mètodes moderns de producció d'aliatges metàl·lics. La producció d'acer i de ferro en els alts forns moderns. La fosa d'acer i ferro, els mètodes per millorar la qualitat dels productes d'acer. La classificació i l'etiquetatge d'acer, les seves característiques tècniques i físiques. Fosa de metalls ferrosos i els seus aliatges, alumini, coure, titani i altres metalls no fèrrics. Aplicar amb aquest equip.

• Les bases inclouen materials d'estudi de fosa de producció, moderna seu estat, generals diagrames de flux obtenir peces foses.
• La teoria de la deformació plàstica, les diferències entre la deformació en fred i en calent, que és l'enduriment, l'essència de forja en calent, els mètodes de forja en fred, d'aplicació Materials d'estampació.
• Forja: la naturalesa del procés i les operacions bàsiques. Quina és la producció de trens de laminació, i on s'utilitza, quin equip es requereix per al lloguer i el dibuix. Com aconseguir productes acabats en aquestes tecnologies, i en el qual s'utilitza.
• Soldadura de producció, les seves característiques generals i les perspectives de desenvolupament, la classificació de la soldadura de diferents materials. processos fisicoquímics per a les soldadures de producció.
• Els materials compostos. Plàstics. Els mètodes per obtenir propietats comunes. Mètodes de treball amb materials compostos. aplicació d'Outlook.

El desenvolupament modern dels materials

En els últims anys, la ciència de materials ha rebut un fort impuls al desenvolupament. La necessitat de nous materials ha obligat els científics a pensar en aconseguir uns metalls purs i ultra-purs, estan treballant en la creació de diverses matèries primeres per a una actuació inicialment calculat. Moderna tecnologia de materials de construcció ofereix l'ús de nous materials per reemplaçar el metall convencional. Es presta més atenció a la utilització de plàstics, ceràmiques, materials compostos, que són els paràmetres de força, compatibles amb el maquinari, però cap dels inconvenients.