Материаловедение. Науменко А.М - 6 стр.

  3. Методические указания по самостоятельному изучению дисциплины
                       3.1. Методические указания по теме 1
     Для правильного выбора марок металлов и сплавов при проектировании
машин необходимо знать их основные технологические и эксплуатационные
свойства, которые обусловлены межатомными связями. Свободная энергия
металла в условиях равновесия минимальна при упорядоченном расположении
частиц, то есть в кристаллическом состоянии. Следует изучить основные типы
кристаллических решеток, а также влияние дефектов на свойства металлов.
     Необходимо обратить особое внимание на линейные дефекты строения
кристаллов - дислокации. Важно усвоить различия в кристаллизации чистых
металлов и сплавов, обратив внимание на такие понятия как фаза, компонент,
система. Равновесие компонентов в различных фазах сплава достигается при
минимальной свободной энергии системы. Свободная энергия растворов
твердых кристаллов меньше суммы свободных энергий исходных компонентов
и устойчивыми являются сплавы, а ее чистые компоненты.
     Следует обратить особое внимание на зависимость свойств
кристаллических тел от направлений их измерения, т.е. на анизотропию. Не
следует путать это понятие с аллотропией. Явления аллотропии связано со
взаимными превращениями различных кристаллических форм вещества,
устойчивых в различных интервалах температур. В результате фазовых
превращений формируется структура сплава, под которой понимают и фазовое
и зеренное строение. Поэтому необходимо разобраться в различии понятий
структуры металлов и кристаллографических форм кристаллов.
     Атомы компонентов взаимодействуют с поглощением или выделением
энергии. Температурная и концентрационная устойчивость растворов зависит
от этого взаимодействия. Необходимо уяснить понятия о растворах замещения,
внедрения и вычитания, уметь отличать механические смеси и химические
соединения от твердых растворов. Твердый раствор представляет собой смесь
атомов, а не кристаллов. Химические соединения в металлических сплавах
сложны и могут растворять в себе все компоненты сплава, в том числе и те, из
которых состоит соединение, и поэтому они часто не имеют постоянного
состава. Главной отличительной чертой химического соединения является
образование нового типа или размеров кристаллической решетки. Если
содержание какого-либо компонента в сплаве более предела его растворимости,
то сплав может распадаться на смесь фаз. Такие механические смеси
образуются как практически чистыми металлами, так и твердыми растворами и
химическими соединениями. Смеси фаз в сплавах отличаются большой силой
взаимного сцепления. Студенты должны хорошо уяснить основные типы
диаграмм состояния двухкомпонентных систем, понять методы их построения,
смысл линий на диаграммах, уметь определять критические точки на них и
уяснить зависимость свойств сплавов от их состава (процентного содержания).
Следует также уяснить, что при полном беспорядке в расположении атомов в
материале формируются аморфное состояние.



                                     6