Topic outline

  • General

    Цей курс призначений для студентів спеціальності “Фізика” III курсу і розрахований на отримання студентами навичок і вмінь в галузі виконання металографічних досліджень, зокрема - якісний та кількісний металографічний аналізи. Курс відображає як основні так і прикладні питання фізичного матеріалознавства і базується на знаннях студентів, одержаних при вивченні загальних та спеціальних дисциплін. На протязі вивчення курсу передбачається ознайомлення і опанування методикою проведення термічного аналізу, металографічного макро- і мікроаналізу, кількісного аналізу, виміру твердості по Роквеллу і визначення мікротвердості, вивчення структури сплавів подвійних системі методом оптичної мікроскопії. Також розглядаються діаграми стану сплавів різного типу, компоненти і фази в системи залізо-вуглець.


  • ОСНОВИ МЕТАЛОГРАФІЇ

    Тема 1. Кристалічна будова металів. Кристалічні гратки металів. Реальна будова металевих кристалів. Методи вивчення будови металів.

    Тема 2. Затвердіння металів та структурні перетворення у твердому стані. Теорія кристалізації. Форма кристалічних утворень. Алотропічні і магнітні перетворення.

    Тема 3. Термічний аналіз. Виготовлення і градуювання термопари (хромель - алюмелієвої). Термопара, градуювання термопари. Метод простого термічного аналізу. Метод диференційного термічного аналізу.

    Тема 4. Діаграма рівноваги та структура сплавів. Правило фаз або закон Гіббса. Рівновага у однокомпонентній системі. Рівновага в двохкомпонентних системах. Правило відрізків. Рівновага у потрійних системах.

    Тема 5. Побудова діаграм стану подвійних сплавів на основі термічного аналізу. Характеристика металевих сплавів. Типи твердих розчинів. Побудова діаграм стану подвійних сплавів, правило фаз Основні типи діаграм стану подвійних систем, області діаграми, правило відрізків коноди

    Тема 6. Макроскопічні методи дослідження металів і сплавів. Метод макроскопічного аналізу. Виготовлення і травлення макрошліфів. Метод відбитків. Види зламів, макроаналіз зламу металу.

    Тема 7. Металографічний аналіз металів і сплавів. Металографія, основні методи мікроаналізу. Методика приготування шліфів для металографічних досліджень (механічне, електролітичне полірування). Методи виявлення мікроструктури на металографічному шліфі (хімічне, електролітичне, теплове травлення, травлення в розплавлених солях). Метод оптичної мікроскопії (способи огляду мікроструктури).


    • КІЛЬКІСНИЙ МЕТАЛОГРАФІЧНИЙ АНАЛІЗ

      Тема 8. Методи кількісного металографічного аналізу. Порівняння методів якісної та кількісної металографії. Структурні складові сплавів. Класифікація частинок за формою. Типи структур. Натуральні параметри просторової будови (питома поверхня мікрочастинок, питома довжина ребер, кут між гранями кристалітів, розмір мікрочастинок). Основні методи кількісного аналізу (візуальне порівняння, метод цементації, метод Джеффриса, точковий метод). Лінійний аналіз.

      Тема 9. Фазові рівноваги в системі залізо – вуглець. Компоненти і основні фази в системі залізо – вуглець (аустеніт, ферит, цементит). Стабільна і метастабільна діаграма стану, області і лінії на діаграмі стану залізо-вуглець. Сталі, структура сталей. Чавуни.

      Тема 10. Термічна обробка. Загальні положення термообробки. Теорія термічної обробки сталі. Вплив обробки на властивості сталі.

      Тема 11. Леговані сталі і сплави. Вплив легуючих елементів на структуру і властивості сталі. Кольорові метали та сплави.

      Тема 12. Вивчення мікроструктури легованих сталей і сплавів кольорових металів. Класифікація домішок, що містяться в сталі. Призначення легованих сталей. Марки сталей. Класифікація легованих сталей за хімічним складом і за призначенням. Сплави кольорових металів. Сплави на основі міді.

      Тема 13. Вивчення механічних властивостей сплавів. Види напруг. Деформація і руйнування металу (пружна і пластична деформація, поріг пропорційності, поріг пружності, поріг плинності). Твердість матеріалу. Статистичні методи визначення твердості (метод виміру твердості за Бринеллем, метод виміру за Роквеллом). Мікротвердість, вимір мікротвердості (метод відновленого відбитка).