Фазовые превращения

内容描述: Курс включает в себя термодинамическую теорию и основы статистической теории фазовых переходов. Акцентирует внимание на значения флуктуационных процессов, имеющих место в критической области. Приобретенные в ходе освоения курса навыки и знания могут быть в дальнейшем использованы в практической деятельности, связанной с совершенствованием технологий обработки материалов.

贷款数: 5

Пререквизиты:

• Актуальные проблемы современной физики

*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:

零件: Компонент по выбору

循环次数: Профилирующие дисциплины

Цель

• Обеспечение теоретической и общефизической подготовки студентов на уровне, необходимом для инженерной и научной деятельности в нефтяной и газовой промышленностях, а также в области исследования свойств нефтей,газоконденсатных смесей и смесей газов.

Задача

• Изучить общие принципы термодинамического и статистического описаний фазовых превращений; классификацию фазовых превращений; основные виды превращений в твердых телах и их проявлениями при формировании физико-механических свойств; основные методы исследования фазовых превращений в конденсированных средах, устанавливать связь между наблюдаемыми изменениями в свойствах конденсированных сред и типом фазовых превращений в конденсированных средах и твердых телах

Результат обучения: знание и понимание

• Умение применить выводы модельных теорий фазовых переходов к прогнозированию свойств конденсированных сред,устанавливать связь между наблюдаемыми изменениями в свойствах конденсированных сред и типом фазовых превращений в конденсированных средах и твердых телах.

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• Ориентироваться в многообразии фазовых переходов, различать типы фазовых диаграмм растворов углеводородов.

Результат обучения: формирование суждений

• Предлагать конкретные методы исследования для изучения фазовых превращений в конденсированных средах.

Результат обучения: коммуникативные способности

• Готовность использовать основные законы дисциплины в профессиональной деятельности, применять методы теоретического и экспериментального исследования.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• Владеть знаниями о различных типах структурно-фазовых превращениях в конденсированных средах.

*TeachingMethods(zh-CN)*

При чтении лекций по данной дисциплине используется такой неимитационный метод активного обучения, как «Проблемная лекция». Перед изучением модуля обозначается проблема, на решение которой будет направлен весь последующий материал модуля. При чтении лекции используются мультимедийные презентации. При выполнении практических работ используются прием интерактивного обучения «Кейс-метод»: выдается задание магистрантам для подготовки к выполнению работы; с преподавателем обсуждается цель работы и ход её выполнения; цель анализируется с разных точек зрения, выдвигаются гипотезы, делаются выводы, анализируются полученные результаты. В качестве инновационных методов контроля используется: промежуточное и итоговое тестирование.

Темы лекционных занятий

• 1. Структура металла. Стабильность микроструктуры и фазовые превращения в металлах. 2. Зарождение твердой фазы при кристаллизации. Зародышеобразование. Гомогенное и гетерогенное зарождение. Скорость зародышеобразования. 3. Кинетика кристаллизации, Кинетическая кривая. Теория кинетики кристаллизации без учета столкновения растущих кристаллов. Описание кинетики кристаллизации с учетом столкновений растущих центров. 4. Затвердевание сплавов. Коэффициент распределения. Нормальное затвердевание. Распределение примесей и легирующих элементов при затвердевании. 5. Бездиффузионная кристаллизация. Микроструктура микрокристаллических материалов. 6. Особенности фазовых превращений в металлах. Перераспределение компонентов и механизмы перестройки кристаллической решетки. Классификация фазовых превращений в твердом состоянии. 7. Спинодальный распад. Механизм образования и роста зародышей. Гомогенное зарождение новой фазы. Роль поверхностной энергии и энергии упругих деформаций в образовании зародышей новой фазы. 8. Кинетика фазовых превращений. Кинетические кривые и диаграммы изотермического превращения. Формальное описание кинетики фазовых превращений. 9. Дисперсные структуры. Уравнение Гиббса-Томпсона. Коалесценция. Сфероидизация. Гомогенизация. 10. Пластическая деформация металлов. Дислокационная и зеренная структура деформированных металлов. Запасенная энергия деформированного металла. Механизмы упрочнения металла. 11. Отжиг деформированного металла. Отдых. Полигонизация. Первичная рекристаллизация. 12. Фазовая диаграмма железа и основные его свойства. Фазы в сплавах железа. Диаграмма состояния железо – цементит. 13. .Основные превращения в сталях. Аустенизация. Перлитное превращение. Мартенситное превращение. Тонкая структура мартенсита. 14. Изменение механических свойств при закалке на мартенсит. Бейнитное превращение. 15. .Отпуск сталей. Структурные превращения углеродистых сталей при отпуске. Изменение свойств углеродистых сталей при отпуске. Изменение свойств легированных сталей при отпуске.

Основная литература

• 1 Лахтин Ю.М., Материаловедение / Ю.М. Лахтин. М.: Ма-шиностроение, 1983. 582 с. 2. Арзамасов Б.Н., Материаловедение / Б.Н. Арзамасов. М.: Машиностроение, 1986. 383 с. 3. Колачев Б.А., Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов / Б.А. Колачев, В.А. Ливанов, В.И. Елагин. М.: Металлургия, 1972. 480 с. 4 Нестехиометрия, беспорядок, ближний и дальний порядок в твердом теле / А.И. Гусев .— М. : Физматлит, 2007 .— 856 с. — ISBN 978-5-9221-0609-2