Мета: вивчення природи та властивостей матеріалів, які використовуються в газотурбобудуванні, також методів їх зміцнення для найбільш ефективного використання в техніці.

Завдання: вивчити фізичну сутність явищ, які проходять в матеріалах під дією різних факторів в умовах виробництва і експлуатації і їх вплив на властивості матеріалів. Встановити якісні і кількісні залежності між складом, будовою і властивостями матеріалів. Вивчити теорію і практику термічної і хіміко-термічної обробки та інших способів зміцнення матеріалів, які забезпечують високу надійність та довговічність виробів. Вивчити основні групи сучасних матеріалів (сталі, Ni-сплави, Al-сплави, Mg-сплави, Ti-сплави), їх властивості та області використання.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен

знати: фізичну сутність явищ, які відбуваються в матеріалах в процесі кристалізації, термічної та хіміко-термічної обробки; їх взаємозв`язок з властивостями матеріалів; основні групи матеріалів і їх  властивості.

вміти: правильно обирати матеріал для конкретних виробів з урахуванням умов їх експлуатації; призначати їх обробку з метою отримання заданих структур та властивостей, які б забезпечували високі надійність і довговічність виробів; оцінити поведінку матеріалів при впливі на них різних експлуатаційних факторів і на цій основі призначити умови, режим і термін експлуатації виробів.

Викладач: Лисиця Олена Володимирівна, старший викладач.

 Опис навчальної дисципліни

Примітка.

Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної і індивідуальної роботи становить:

для денної форми навчання – 47%/53%

для заочної форми навчання – 9%/91%

                                                                              Програма навчальної дисципліни

Змістовий модуль 1. Теоретичні основи (будова металів та сплавів, процеси кристалізації, залізовуглецеві сплави, теорія та технологія термічної обробки, поверхневе зміцнення).

Тема 1. Роль матеріалів в сучасній техніці. Будова металів та сплавів. Типи зв`язку в твердих тілах. Металевий зв`язок. Атомно-кристалічна будова металів, типи кристалічних граток і їх основні характеристики. Анізотропія металів. Будова реальних кристалів, типи дефектів кристалів (точкові, лінійні, поверхневі).

Тема 2. Залізо та сплави на його основі. Діаграма стану «залізо-цементит». Залізо, властивості і поліморфізм. Компоненти, фази та структурні складові. Вплив вуглецю та постійних домішок на структура та властивості сталі. Класифікація вуглецевих сталей за структурою та призначенням. Маркування сталей.

Тема 3. Чавуни. Діаграма стану «залізо-графіт». Білий та відбілений чавуни. Сірий чавун: форма графіту, структура сірих чавунів, вплив домішок та швидкості охолодження на структуру сірого чавуну. Модифікування чавунів, високоміцний чавун. Ковкий чавун, технологія отримання. Маркування, властивості та призначення чавунів.

Тема 4. Термічна обробка сталі. Теорія термічної обробки сталі. Мета термічної обробки. Перетворення в сталях при нагріванні. Ріст зерна аустеніту, вплив розміру зерна на властивості сталі. Перетворення переохолодженого аустеніту. Діаграми ізотермічного перетворення аустеніту. Перлітне перетворення, його продукти і властивості.

Тема 5. Мартенситне перетворення, його особливості. Критична швидкість охолодження та фактори, що впливають на неї. Мартенсит, його будова і властивості. Термокінетичні діаграми перетворення переохолодженого аустеніту.

Тема 6. Відпускання. Перетворення при нагріванні загартованої сталі. Вплив температури та тривалості відпуску на будову та властивості загартованої сталі.

Тема 7. Технологія термічної обробки сталі. Види термічної обробки, відпал І та ІІ роду; гартування, відпускання. Призначення цих термічних обробок. Вплив на структуру та властивості сталі.

Тема 8. Методи поверхневого зміцнення. Гартування з нагріванням СВЧ, хіміко-термічна обробка (насичення неметалами та металами). Технологія, структура, властивості та призначення способів зміцнення.

Змістовий модуль 2. Конструкційні, інструментальні сталі та сталі зі спеціальними властивостями; сплави на основі Ni, Al, Ti, Mg.

Тема 9. Істинне гартування та старіння сплавів. Призначення, структурні перетворення, вплив на властивості.

Тема 10. Леговані сталі. Легувальні елементи в легованих сталях. Вплив легувальних елементів на структуру та властивості легованих сталей. Фази в легованих сталях.

Тема 11. Конструкційні леговані сталі (легування, класифікація за призначенням, термічна обробка). Інструментальні сталі (легування, класифікація за призначенням, термічна обробка).

Тема 12. Сталі з особливими властивостями (корозійностійкі сталі, жаростійкі і жароміцні сталі). Основні легувальні елементи, класифікація корозійностійких та жароміцних сталей, фактори підвищення жароміцності, термічна обробка, структура та властивості.

Тема 13. Жароміцні сплави на залізонікельові та нікельовій основі. Основні легувальні елементи, структура, сутність зміцнення, термічна обробка, властивості. Ливарні жароміцні сплави (спрямована кристалізація).

Тема 14. Сплави на основі Ті. Основні легувальні елементи. Маркування. Класифікація Ті-сплавів (за структурою, за способом виробництва). Термічна обробка. Фазові перетворення. Використання.

Тема 15. Сплави на основі Al. Основні легувальні елементи. Маркування. Класифікація Al-сплавів (деформівні, ливарні). Термічна обробка. Використання.

Тема 16. Сплави на основі Mg. Основні легувальні елементи. Маркування. Класифікація Mg-сплавів (деформівні, ливарні). Термічна обробка. Використання.