Підручник написаний у відповідності до програми курсу "Матеріалознавство" для студентів технічних та технологічних напрямів підготовки та спеціальностей вищих навчальних закладів України III-IV рівнів акредитації. Розглянуто кристалічну будову металів і сплавів, діаграми стану подвійних систем, процеси формування структури металів, сталей, чавунів, чорних і кольорових сплавів, теоретичні основи легування і технології об'ємної та поверхневої термічної обробки матеріалів. Наведено класифікацію, властивості, маркування, призначення найбільш поширених іноземних матеріалів та надано інформацію щодо відповідності української, європейської, американської та японської систем позначення матеріалів. Представлено корозійностійкі, жаростійкі, жароміцні сталі та сплави, сплави з високим електроопором і низьким коефіцієнтом лінійного розширення, високоміцні, зносостійкі, магнітні сталі та сплави, композиційні, біметалеві та аморфні матеріали, а також матеріали з пам'яттю форми. Наведено основи комп'ютерного матеріалознавства та вивчення структури металів і сплавів за допомогою комп'ютера. Надано докладний опис структури, властивостей і застосування полімерів, пластмас, гуми, деревини, клеїв, неорганічного скла, лакофарбових і електроізоляційних матеріалів. ЗМІСТ Передмова 3 Вступ 5 Глава 1. Атомно - кристалічна будова металів 9 1.1. Короткий історичний огляд 9 1.2. Класифікація та будова металів 10 1.3. Дифузія 17 1.4. Плавлення, кристалізація та поліморфізм 52 1.5. Властивості металів 57 Глава 2. Теорія сплавів 64 2.1. Основні поняття 64 2.2. Діаграми стану сплавів 67 2.3. Зв'язок між типом діаграми стану і властивостями сплавів 76 2.4. Діаграма стану сплавів заліза з вуглецем 78 Глава 3. Вуглецеві сталі та чавуни 84 3.1. Класифікація, маркування та використання вуглецевих сталей... 84 3.2. Класифікація, маркування та використання чавунів 91 3.3. Маркування сталей і чавунів у зарубіжних країнах 99 Глава 4. Основи термічної обробки 107 4.1. Загальні положення 107 4.2. Класифікація видів термічної обробки 108 4.3. Зв'язок між типом діаграми стану та термічної обробкою 109 Глава 5. Фазові перетворення при термічній обробці сталей 114 5.1. Перетворення при нагріванні 114 5.2. Ріст зерен при нагріванні 117 5.3. Перетворення при охолодженні і витримці при постійній температурі 118 5.4. Перетворення при безперервному охолодженні 126 5.5. Перетворення при відпуску та старінні 127 5.6. Відпускна крихкість сталі 131 Глава 6. Технологія термічної обробки сталей і чавунів 134 6.1. Відпал і нормалізація вуглецевих сталей 134 6.2, Гартування вуглецевих сталей 140 6.3. Відпуск вуглецевих сталей 153 6.4. Термомеханічна обробка сталі 155 6.5. Термічна обробка чавунів 158 Глава 7. Поверхневе зміцнення 161 7.1. Поверхневе гартування 161 7.2. Хіміко - термічна обробка сталі та чавуну 166 7.3. Зміцнення поверхні пластичним деформуванням 184 Глава 8. Леговані сталі та сплави 187 8.1. Теорія легування 187 8.2. Класифікація та маркування легованих сталей та чавунів 197 8.3. Особливості термічної обробки легованих сталей та сплавів 208 Глава 9. Кольорові метали та їх сплави 212 9.1. Мідь та її сплави 212 9.2. Алюміній та його сплави 219 9.3. Магній та його сплави 235 9.4. Титан та його сплави 238 9.5. Цинк та його використання 243 9.6. Свинець та його використання 246 9.7. Припої 246 9.8. Підшипникові (антифрикційні) сплави 249 Глава 10. Сплави з особливими властивостями 255 10.1. Корозійностійкі сплави 255 10.2. Жаростійкі та жароміцні сталі та сплави 261 10.3. Сплави з високим електроопором і низьким коефіцієнтом лінійного розширення 268 10.4. Високоміцні сталі 271 10.5. Зносостійкі сплави 275 10.6. Магнітні сталі та сплави 287 10.7. Аморфні матеріали 292 10.8. Матеріали з пам'яттю форми 300 10.9. Композиційні та біметалеві матеріали 309 Глава 11. Комп'ютерне металознавство 327 11.1 Основи комп'ютерного металознавства 327 11.2. Вивчення структури металів і сплавів за допомогою комп'ютера 330 11.3. Моделювання та вивчення властивостей металів за допомогою комп'ютера 333 Глава 12. Полімери та пластмаси 337 12.1. Структура полімерів 337 12.2 Класифікація полімерів 339 12.3. Властивості полімерних матеріалів 341 12.4 Технологія отримання полімерів 346 12.5 Основні компоненти пластмасс 347 12.6. Класифікація та властивості пластмас 348 Глава 13. Гума 367 13.1. Загальні положення 367 13.2. Склад гум 368 13.3. Властивості гум 369 13.4. Класифікація та застосування гум 372 13.5 Технологічні процеси виготовлення гумових виробів 377 Глава 14. Деревина 382 14.1. Будова деревини 382 14.2. Властивості деревини 384 14.3. Застосування деревини 388 Глава 15. Клеєві матеріали 391 15.1 Загальні положення 391 15.2 Склад і класифікація клеїв 392 Глава 16. Неорганічне скло, лакофарбові та електроізоляційні матеріали 399 16.1. Неорганічне скло 399 16.2. Лакофарбові матеріали 404 16.3. Електроізоляційні матеріали 407 Глава 17. Методи дослідження структури та властивостей матеріалів 411 17.1 Макро - та мікроструктурний аналіз 411 17.2. Оптична та електронна мікроскопія 412 17.3. Рентгеноструктурний метод дослідження структури 421 17.4. Оже - спектроскопія 430 17.5. Ділатометричний аналіз 434 17.6. Магнітний метод дослідження структури металів 437 17.7. Метод внутрішнього тертя 443 17.8. Метод термоелектрорушійних сил (т.е.р.с.) 447 Питання для самоконтролю 453 \Література 455 Додатки 457 Додаток І. Хімічний склад та маркування сплавів зарубіжних країн 457 Додаток II. Режими термічної обробки сплавів 491 Додаток III. Склад травників та режими травлення структури 521 Додаток IV. Еталони структур сталей і чавунів 534 Додаток IV, 1, Оцінка дефектів макроструктури і еталони структур перліту, мартенситу, нітридів і карбідів вуглецевої, легованої і високолегованої сталі 534 Додаток IV.2. Еталони структур нелегованого і низьколегованого чавуну в литому і термообробленому стані (ГОСТ3443-87) 549 Додаток IV3. Еталони твердості, прогартованості та структур вуглецевої інструментальної сталі (ГОСТ1435-99) 587 Додаток IV. 4. Еталони твердості і структур легованої інструментальної сталі (ГОСТ 5950-2000) 595