Физические свойства металлов

МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал) в г.Пятигорске

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

 

________________ В. И. Шипулин

«___»___________________2015 г.

 

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Направление подготовки: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

Профиль подготовки: Электроснабжение

Квалификация выпускника бакалавр

Изучается в 4 семестре

 

СОГЛАСОВАНО:	РАЗРАБОТАНО:
Зав. кафедрой электроснабжения __________________ Н.В. Баландина "__" ____________ 2015 г.   Декан инженерного факультета __________________ Э.Г. Янукян "__" _____________ 2015 г.   Рассмотрено УМК ИСТиД (филиала) СКФУ в г. Пятигорске "__" _____________ 2015 г. протокол №____________ Председатель УМК ___________________ А. Б. Нарыжная	Зав. кафедрой электроснабжения __________________ Н.В. Баландина "__" ____________ 2015 г.   Доцент кафедры электроснабжения __________________ А.В. Пермяков "__" ____________ 2015 г.

 

Пятигорск

МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное

Образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал) в г. Пятигорске

 

Пермяков Анатолий Викторович

 

 

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

 

Направление подготовки: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

Профиль подготовки: Электроснабжение

Квалификация выпускника бакалавр

 

Пятигорск

Печатается по решению

Учебно-методического совета

Северо-Кавказского федерального

университета

УДК 620.1/621.315

ББК 31.23я73

 

 

Рецензенты:

 

 

Пермяков А.В. Электротехническое и конструкционное материаловедение: учебное пособие. – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2015. – 144 с.

 

Учебное пособие составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного стандарта высшего профессионального образования, рабочим учебным планом и программой дисциплины «Электроэнергетика и электротехника» для студентов направления подготовки 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника.

 

 

© ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский

федеральный университет», 2015

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение к курсу лекций РАЗДЕЛ 1. Металловедение и термическая обработка металлов
Тема 1. Строение и свойства металлов
Тема 2. Дефекты кристаллического строения металлов
Тема 3. Кристаллизация металлов
Тема 4. Общая теория сплавов
Тема 5. Фазовое и структурное состояние железоуглеродистых сплавов
Тема 6. Пластическая деформация и механические свойства
Тема 7. Теория и технология термической обработки стали
Тема 8. Химико-термическая обработка (ХТО) стали
Тема 9. Конструкционные стали и сплавы
Тема 10. Инструментальные стали
РАЗДЕЛ 2. Электроматериаловедение и электротехнические материалы
Тема 11. Классификация веществ по электрическим свойствам
Тема 12. Диэлектрики
Тема 13. Проводниковые материалы
Тема 14. Полупроводниковые материалы
Тема 15. Магнитные материалы
Заключение по курсу лекций
Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ К КУРСУ ЛЕКЦИЙ

Учебное пособие по курсу «Электротехническое и конструкционное материаловедение» состоит из двух разделов, в которых рассмотрено: металловедение и термическая обработка металлов; электроматериаловедение и электротехнические материалы. В первой части рассмотрено строение металлов и сплавов, влияние способов обработки на их свойства, классификация металлов и сплавов. Во второй части приведена классификация веществ по электрическим свойствам, даны общие сведения о диэлектриках, проводниковых, полупроводниковых и магнитных материалов, описаны основные электротехнические материалы по каждой группе, их характеристики и области применения.

Врезультате освоения дисциплины «Электротехническое и конструкционное материаловедение» студент должен:

знать классификацию современных конструкционных электротехнических материалов по их назначению, составу и свойствам; современные способы получения материалов и изделий из них с заданным уровнем эксплуатационных свойств; основные характеристики электротехнических материалов для эффективного использования электротехнического оборудования, организации его технического обслуживания и ремонта, а также для технической диагностики и прогнозирования оставшегося ресурса работы

уметь работать со справочной литературой, отражающей характеристики материалов; правильно выбрать или оценить материал для элемента, изделия, устройства, для работы в электроэнергетике в тех или иных условиях

владеть методами оценки свойств и способами подбора материалов для проектируемых систем; методиками выполнения расчетов применительно к использованию электротехнических и конструкционных материалов; навыками проведения стандартных испытаний и входного контроля материалов и комплектующих электроэнергетического и электротехнического оборудования.

 

РАЗДЕЛ 1. МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ТЕМА 1. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

План лекции

1. Общие сведения

2. Физические свойства металлов

3. Химические свойства металлов

4. Технологические свойства металлов

5. Эксплуатационные свойства металлов

6. Кристаллическое строение металлов

7. Изотропия и анизотропия

8. Аллотропия или полиморфные превращения

9. Магнитные превращения

Общие сведения

Металлами называется группа химических элементов, обладающих рядом общих свойств: хорошей проводимостью тепла и электричества, непрозрачностью в твердом и жидком состояниях, характерным металлическим блеском. Такими же свойствами обладают и металлические сплавы. Применение различных металлов и их сплавов в той или иной области техники определяется их физическими, химическими, технологическими и механическими свойствами.

К физическим свойствам металлов и сплавов относятся плотность, температура плавления, изменение объема при изменении температуры, теплопроводность, электропро­водность и магнитные свойства.

Под химическими свойствами понимают способ­ность металлов и сплавов взаимодействовать с различными веществами (водой, воздухом, кислотами, щелочами), кото­рые могут разрушать их, вызывая явление коррозии.

Технологические свойства металлов и сплавов от­ражают их способность подвергаться той или иной обработке в холодном или горячем состояниях. К технологическим свой­ствам относятся ковкость, свариваемость, литейные качества, способность подвергаться термической обработке и др.

К механическим свойствам относятся прочность, твердость, пластичность и др. Основным из них является прочность, т. е. способность металлов и сплавов сопротив­ляться разрушению под действием внешних усилий. В зави­симости от характера усилий, которым подвергаются метал­лы или сплавы, различают прочность статическую, динами­ческую и усталостную.

Физические свойства металлов

К физическим свой­ствам металлов относят, плотность, температуру плавле­ния, теплопроводность, тепловое расширение, теплоем­кость, электропроводность, магнитные свойства,

Цветом называют способность металла отражать па­дающие на него световые лучи, например медь краснова­того цвета, алюминий серебристо-белого. Плотность ха­рактеризуется массой, заключенной в единице объема. Плавление — процесс перехода из твердого состояния в жидкое. Температура плавления железа 1539 °С, олова 232 "С, меди 1083°С. Теплопроводность — способность металлов поглощать тепло и отдавать его при охлаждении. Лучшей теплопроводностью обладают серебро, медь, алю­миний. Теплопроводность учитывается в теплотехнических расчетах. Тепловое расширение — способность металла рас­ширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении. Это свойство учитывают при строительстве мостовых ферм, железнодорожных путей, при изготовлении под­шипников скольжения. Теплоемкостью называют способ­ность металла при нагревании поглощать определенное количество теплоты. Электропроводность – способность металла проводить электрический ток. Для токонесущих проводов используют медь и алюминий с высокой элек­тропроводностью, а в электронагревательных приборах и печах применяют сплавы с высоким электросопротивлением (нихром, константан, манганин). Плотность и тем­пература плавления некоторых металлов могут несколько колебаться в зависимости от способа получения, чи­стоты металлов и их внутреннего строения. Сплавы с коэффициентом линейного расширения близким к нулю применяют для изготовления точных приборов.

Магнитными свойствами, т. е. способностью намагни­чиваться, обладают железо, никель, кобальт и их сплавы; их называют ферромагнитными. Они имеют огромное промышленное значение: используются в электродви­гателях, генераторах, трансформаторах, телефонной, те­леграфной технике и т. д. Иногда необходимы немагнит­ные материалы. Их получают, изменяя состав и внутрен­нее строение сплавов.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: