Структурные и фазовые превращения в металлах и сплавах

内容描述: Основы теории строения металлов и сплавов, получить современные представления о фазовых и структурных превращениях под влиянием тепловых и деформационных воздействий, что необходимо для управления структурой и в итоге эксплуатационными свойствами металлов промышленного назначения. Основополагающие положения теории термической обработки позволяют анализировать и прогнозировать изменения структуры.

贷款数: 6

Пререквизиты:

• Физические методы исследований

*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:

零件: Компонент по выбору

循环次数: Профилирующие дисциплины

Цель

• Сформировать теоретические представления о механизмах структурообразования в металлических материалах и на их основе научиться анализировать структуры металлов и сплавов, возникающие при различных процессах: кристаллизации, деформации, разных видах термической обработки и других процессах.

Задача

• Научиться предсказывать характер изменений структуры в результате внешних воздействий и направление изменения свойств; обучиться практическому выявлению и анализу структурных и фазовых составляющих металлов и сплавов.

Результат обучения: знание и понимание

• После изучения курса магистрант должен знать основные закономерности фазовых и структурных превращений, иметь современные представления о фазовых и структурных превращениях под влиянием тепловых и деформационных воздействий, что необходимо для управления структурой и в итоге эксплуатационными свойствами металлов промышленного назначения.

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• Выявлять, описывать, анализировать и предсказывать структуру сплавов, а также выявлять факторы, влияющие на нее.

Результат обучения: формирование суждений

• Готовность участвовать в разработке технологических процессов производства и обработки покрытий, материалов и изделий из них, систем управления технологическими процессами.

Результат обучения: коммуникативные способности

• Готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе; готовность использовать основные законы дисциплины в профессиональной деятельности, применять методы теоретического и экспериментального исследования.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• 1. Методологию научного познания 2. Применять научные методы познания в профессиональной уровне 3. Решения стандартных научных и профессиональных задач

*TeachingMethods(zh-CN)*

1. Лекционно-семинарско-зачетная система 2. Исследовательские методы 3. Информационно-коммуникационные технологии

Темы лекционных занятий

• Раздел 1. Характеристики металла и его структур Основные типы межатомной связи в металлах. Кристаллические решетки. Де-фекты решетки: точечные (вакансии, примесные атомы); линейные (дислокации). Кра-евая, винтовая и смешанная дислокация. Вектор Бюргерса, энергия дислокации, их плотность. Движение дислокации. Понятие о дислокационной структуре. Взаимодей-ствие дислокации. Поверхностные дефекты: границы зерен, понятия о малоугловых, специальных и общих границах; межфазные границы. Раздел 2. Кристаллизация металлов Атомная структура жидкости, ближний порядок. Термодинамика, механизм и кинетика кристаллизации. Зародышеобразование и рост кристалла. Форма кристаллов. Структура слитка. Выращивание монокристаллов. Получение аморфных металлов. Раздел 3. Структурные превращения в твердых металлах Рост зерна: термодинамика, механизм, кинетика. Механизм холодной пластиче-ской деформации и структурные изменения. Изменения дислокационной структуры при пластической деформации. Изменения структуры при отжиге деформированного металла. Аллотропические превращения. Нормальный и мартенситный механизмы. Раздел 4. Диаграммы фазового равновесия и структура сплавов Общая характеристика твердых фаз и их строения. Кристаллизация твердых растворов. Отклонение от равновесия. Внутризеренная ликвация. Эвтектическая кри-сталлизация. Структура эвтектик. Эвтектоидное превращение. Перитектическая кри-сталлизация, перитектоидное превращение. Распад и упорядочение твердых растворов. Термодинамика, механизмы и кинетика превращений в твердых растворах. Спинодальный распад, модулированные структуры.

Основная литература

• 1. Лившиц Б.Г. Металлография., М.: Металлургия, 1989, стр. 672. 2. Лабораторный практикум по металлографии, ч. 1 и 2., М.:МИСиС, 1985. 3. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов., М.:Металлургия, 1986, стр. 480. 4. Гриднев В.Н. и др. Фазовые и структурные превращения и метастабильные состояния в металлах. Наукова думка, 1988. — 264 с. — ISBN 5-12-000426-1. 5. Гуров К.П., Смирнов Е.А., Шабалин А.Н. Диффузия и кинетика фазовых превращений в металлах и сплавах. М.: МИФИ, 1990. — 78 с. 6. Попов А.А., Жилякова М.А., Зорина М.А. Фазовые и структурные превращения в металлических сплавах. Учебное пособие. — Екатеринбург: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2018. — 316 с. — ISBN 978-5-7996-2397-5.

Дополнительная литература

• 1. Страумал Б.Б. Фазовые переходы на границах зерен 2. Смирнов Е.А. Термодинамика фазовых превращений в металлах и сплавах