Materialshunoslik va texnologiya fanlari mashinasozlik sohasida tahsil olayotgan deyarli barcha talabalar uchun eng muhim fanlardan biridir. Xalqaro bozorda raqobatlasha oladigan yangi ishlanmalarni yaratishni ushbu mavzuni puxta bilmasdan tasavvur qilib bo‘lmaydi.
Har xil xom ashyolar assortimenti va ularning xossalarini o’rganish materialshunoslik kursidir. Amaldagi materiallarning turli xil xususiyatlari ularni muhandislikda qo'llash doirasini oldindan belgilab beradi. Metall yoki kompozit qotishmaning ichki tuzilishi mahsulot sifatiga bevosita ta'sir qiladi.
Asosiy xususiyatlar
Materialshunoslik va strukturaviy materiallar texnologiyasi har qanday metall yoki qotishmaning toʻrtta muhim xususiyatini taʼkidlaydi. Avvalo, bu kelajakdagi mahsulotning operatsion va texnologik sifatlarini bashorat qilish imkonini beruvchi fizik va mexanik xususiyatlardir. Asosiy mexanik xususiyatbu erda kuch - bu ish yuklarining ta'siri ostida tayyor mahsulotning buzilmasligiga bevosita ta'sir qiladi. Vayronagarchilik va kuch haqidagi ta'limot "materialshunoslik va texnologiya" asosiy kursining eng muhim tarkibiy qismlaridan biridir. Ushbu fan kerakli mustahkamlik xususiyatlariga ega qismlarni ishlab chiqarish uchun to'g'ri strukturaviy qotishmalar va komponentlarni topish uchun nazariy asosni tashkil qiladi. Texnologik va ekspluatatsion xususiyatlar tayyor mahsulotning ish va haddan tashqari yuklar ostida harakatini bashorat qilish, mustahkamlik chegaralarini hisoblash va butun mexanizmning chidamliligini baholash imkonini beradi.
Asosiy materiallar
Oxirgi asrlarda metall mashina va mexanizmlarni yaratishda asosiy material boʻlib kelgan. Shuning uchun ham “materialshunoslik” fanida metallshunoslikka – metallar va ularning qotishmalari haqidagi fanga katta e’tibor beriladi. Uning rivojlanishiga sovet olimlari: Anosov P. P., Kurnakov N. S., Chernov D. K. va boshqalar katta hissa qo'shdilar.
Materialshunoslik maqsadlari
Materialshunoslik asoslarini bo’lajak muhandislar o’rganishi kerak. Zero, ushbu fanni o‘quv rejasiga kiritishdan asosiy maqsad muhandislik ixtisosligi bo‘yicha talabalarni xizmat muddatini uzaytirish uchun muhandislik mahsulotlari uchun materialni to‘g‘ri tanlashga o‘rgatishdir.
Bu maqsadga erishish kelajakdagi muhandislarga quyidagi muammolarni hal qilishga yordam beradi:
- Ishlab chiqarish sharoitlarini tahlil qilish orqali materialning texnik xususiyatlarini to'g'ri baholashmahsulot va uning foydalanish muddati.
- Metal yoki qotishmaning tuzilishini oʻzgartirish orqali uning har qanday xossalarini yaxshilashning real imkoniyatlari haqida toʻgʻri shakllangan ilmiy gʻoyalarga ega boʻlish.
- Asboblar va mahsulotlarning chidamliligi va unumdorligini ta'minlaydigan materiallarni qattiqlashtirishning barcha usullarini biling.
- Qo'llaniladigan materiallarning asosiy guruhlari, bu guruhlarning xususiyatlari va ko'lami haqida so'nggi ma'lumotlarga ega bo'ling.
Kerakli bilim
“Materialshunoslik va konstruktiv materiallar texnologiyasi” kursi kuchlanish, yuk, plastik va elastik deformatsiyalar, moddaning agregatsiya holati, atom-atom va boshqa xususiyatlarning ma’nosini tushunadigan va tushuntira oladigan talabalar uchun mo’ljallangan. metallarning kristall tuzilishi, kimyoviy bog`lanish turlari, metallarning asosiy fizik xossalari. O'qish jarayonida talabalar asosiy tayyorgarlikdan o'tadilar, bu ularga profil fanlarini zabt etishda foydali bo'ladi. Ilg‘or kurslar turli ishlab chiqarish jarayonlari va texnologiyalarini qamrab oladi, ularda materialshunoslik va texnologiya muhim rol o‘ynaydi.
Kim ishlaydi?
Metallar va qotishmalarning konstruktiv xususiyatlari va texnik tavsiflarini bilish zamonaviy mashina va mexanizmlarni ishlatish sohasida ishlaydigan texnolog, muhandis yoki konstruktor uchun foydali bo'ladi. Yangi materiallar texnologiyasi sohasidagi mutaxassislar o'z ish joylarini muhandislik, avtomobilsozlik, aviatsiya,energetika va kosmik sanoati. Soʻnggi paytlarda mudofaa sanoati va aloqalarni rivojlantirish sohasida materialshunoslik va texnologiya boʻyicha diplomga ega mutaxassislar yetishmayapti.
Materialshunoslikning rivojlanishi
Alohida fan sifatida materialshunoslik har xil sharoitlarda turli metallar va ularning qotishmalarining tarkibi, tuzilishi va xossalarini tushuntiruvchi tipik amaliy fanning namunasidir.
Metall qazib olish va turli qotishmalar tayyorlash qobiliyatiga odam ibtidoiy jamoa tuzumining parchalanishi davrida ega bo'lgan. Ammo alohida fan sifatida materialshunoslik va material texnologiyasi 200 yil oldin o'rganila boshlandi. 18-asrning boshlari frantsuz ensiklopedisti Réaumurning kashfiyotlar davri bo'lib, u birinchi bo'lib metallarning ichki tuzilishini o'rganishga harakat qilgan. Shunga o'xshash tadqiqotlar ingliz ishlab chiqaruvchisi Grignon tomonidan amalga oshirilgan bo'lib, u 1775 yilda temirning qotib qolishi paytida hosil bo'lgan o'zi kashf etgan ustunli struktura haqida qisqacha hisobot yozgan.
Rossiya imperiyasida metallurgiya sohasidagi ilk ilmiy ishlar M. V. Lomonosovga tegishli boʻlib, u oʻz qoʻllanmasida turli metallurgiya jarayonlarining mohiyatini qisqacha tushuntirishga harakat qilgan.
Metal fani 19-asr boshlarida, turli materiallarni oʻrganishning yangi usullari ishlab chiqilganda katta sakrashni amalga oshirdi. 1831 yilda P. P. Anosovning ishlari metallarni mikroskop ostida tekshirish imkoniyatini ko'rsatdi. Shundan so‘ng bir qancha mamlakatlarning bir qancha olimlari ilmiy jihatdan isbotladilarmetallarning uzluksiz sovishi paytidagi strukturaviy oʻzgarishlar.
Yuz yil o'tgach, optik mikroskoplar davri to'xtadi. Strukturaviy materiallar texnologiyasi eskirgan usullardan foydalangan holda yangi kashfiyotlar qila olmadi. Optika elektronika bilan almashtirildi. Metall fani kuzatishning elektron usullariga, xususan, neytron va elektron difraksiyasiga murojaat qila boshladi. Ushbu yangi texnologiyalar yordamida metallar va qotishmalarning kesimlarini 1000 barobarga oshirish mumkin, bu esa ilmiy xulosalar uchun anchagina asoslar mavjudligini anglatadi.
Materiallarning tuzilishi haqida nazariy ma'lumotlar
Fanni o’rganish jarayonida talabalar metallar va qotishmalarning ichki tuzilishi haqida nazariy bilim oladilar. Kurs oxirida talabalar quyidagi ko'nikma va ko'nikmalarga ega bo'lishlari kerak:
- metallarning ichki kristall tuzilishi haqida;
- anizotropiya va izotropiya haqida. Bu xususiyatlarga nima sabab bo'ladi va ularga qanday ta'sir qilish mumkin;
- metallar va qotishmalar tuzilishidagi turli nuqsonlar haqida;
- materialning ichki tuzilishini o'rganish usullari haqida.
Materialshunoslik fanidan amaliy ishlar
Materialshunoslik kafedrasi har bir texnik universitetda mavjud. Kurs davomida talaba quyidagi metod va texnologiyalarni o'rganadi:
Metallurgiya asoslari - metall qotishmalarini olish tarixi va zamonaviy usullari. Zamonaviy yuqori pechlarda po'lat va temir ishlab chiqarish. Po'lat va cho'yanni quyish, mahsulot sifatini oshirish usullarimetallurgiya ishlab chiqarish. Po'latning tasnifi va markalanishi, uning texnik va fizik xususiyatlari. Rangli metallar va ularning qotishmalarini eritish, alyuminiy, mis, titan va boshqa rangli metallar ishlab chiqarish. Ishlatilgan uskuna
- Materialshunoslik asoslari quyish ishlab chiqarishni, uning hozirgi holatini, quyma ishlab chiqarishning umumiy texnologik sxemalarini o'rganishni o'z ichiga oladi.
- Plastik deformatsiya nazariyasi, sovuq va issiq deformatsiya oʻrtasidagi farq nima, ishning qattiqlashishi nima, issiq shtamplashning mohiyati, sovuq shtamplash usullari, shtamplash materiallarini qoʻllash doirasi.
- Soxtalashtirish: bu jarayonning mohiyati va asosiy operatsiyalari. Prokat mahsulotlari nima va u qayerda ishlatiladi, prokat va chizish uchun qanday uskunalar kerak. Ushbu texnologiyalar yordamida tayyor mahsulotlar qanday olinadi va ular qayerda ishlatiladi.
- Payvandlash ishlab chiqarish, uning umumiy xarakteristikalari va rivojlanish istiqbollari, turli materiallar uchun payvandlash usullarining tasnifi. Payvand choklarini olish uchun fizik-kimyoviy jarayonlar.
- Kompozit materiallar. Plastmassalar. Olish usullari, umumiy xarakteristikalari. Kompozit materiallar bilan ishlash usullari. Ilova istiqbollari.
Materialshunoslikning zamonaviy rivojlanishi
Yaqinda materialshunoslik rivojlanishga kuchli turtki boʻldi. Yangi materiallarga bo'lgan ehtiyoj olimlarni sof va o'ta toza metallar olish haqida o'ylashga majbur qildi, yaratish ustida ish olib borilmoqdadastlabki hisoblangan xususiyatlarga ko'ra turli xil xom ashyo. Strukturaviy materiallarning zamonaviy texnologiyasi standart metall o'rniga yangi moddalardan foydalanishni taklif qiladi. Metall buyumlar bilan mos keladigan mustahkamlik parametrlariga ega bo'lgan, ammo kamchiliklaridan mahrum bo'lgan plastmassa, keramika, kompozit materiallardan foydalanishga ko'proq e'tibor qaratilmoqda.
