Гази та неметалічні включення у металах і сплавах


Щотижневий календар

 

Розділ 1. Класифікація та будова металевих розплавів

Тема 1.1. Поняття рідини, її властивості та природа

Лекція 1. Предмет та задачі курсу.

Основні питання:

  • Властивості рідини.
  • Природа рідини.
  • Перші та сучасні теорії рідинного стану.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота №1 (6 годин). Розрахунок кривих радіального розподілення атомів та визначення структури рідких сплавів.

Тема 1.2.Класифікація та структура металевих розплавів.

Лекція 2.Функція радіального розподілення атомів у рідких металах і сплавах.

Основні питання:

  • Дальній та ближній порядок у розташуванні атомів.
  • Поняття про координаційне число рідких металів.

Лекція 3. Функція радіального розподілення атомів у рідких металах і сплавах (продовження).

Основні питання:

  • Дифракція рентгенівських променів у бінарних розплавах.
  • Електронна структура рідких металів.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота №1. Розрахунок кривих радіального розподілення атомів та визначення структури рідких сплавів (продовження).

Лекція 4. Класифікація металевих розплавів.

Основні питання:

  • Класифікація металевих розплавів за Вілсоном і Зауервальдом.
  • Сучасні погляди на структуру розплавів.
  • Дірчаста теорія Френкеля, чарункова теорія.

Лекція 5. Класифікація металевих розплавів.

Основні питання:

  • Статистичні теорії.
  • Геометрична модель рідини Дж. Д. Бернала.
  • Моделі мікронеоднорідної будови розплавів.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота №1. Розрахунок кривих радіального розподілення атомів та визначення структури рідких сплавів (закінчення).

Розділ 2. Властивості металевих розплавів

Тема 2.1. Дифузія в рідких металах та сплавах

Лекція 6. Дифузія газів (кисень, водень, азот) та металевих атомів.

Основні питання:

  • Механізм дифузії металевих атомів,
  • Механізм дифузії кисню

Лекція 7. Дифузія газів (кисень, водень, азот) та металевих атомів (продовження).

Основні питання:

  • Механізм дифузії азоту
  • Механізм дифузії водню.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота №2. Розрахунок будови розплавів на основі ізотерм молярного об’єму згідно з мікрогетерогенною теорією металевих розплавів (4 години).

Лекція 8. Взаємозв’язок між дифузією та будовою рідких сплавів.

Основні питання:

  • Дифузія газів у сплавах – як структурно-чутлива характеристика будови розплавів.

Лекція 9. Взаємозв’язок між дифузією та будовою рідких сплавів.

Основні питання:

  • Дифузія металевих атомів – як структурно-чутлива характеристика будови розплавів.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота №2. Розрахунок будови розплавів на основі ізотерм молярного об’єму згідно з мікрогетерогенною теорією металевих розплавів (закінчення).

Тема 2.2. Густина рідких металів та сплавів

Лекція 10. Зміна густини розплавів при легуванні

Основні питання:

  • Зв’язок густини із структурою рідких металів та сплавів.
  • Закон Вегарда.

Лекція 11. Зміна густини розплавів при легуванні (продовження)

Основні питання:

  • Розрахунок густини в моделі мікрогетерогенної будови рідини.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота №3. Визначення мінімальної концентрації газів при вакуумній обробці та мінімальна кількість газів у металі при витримці його у глибокому вакуумі (2 години).

Розділ 3. Гази в рідких металах

Тема 3.1. Гази та їх вплив на якість металу.

Лекція 12.Гази та їх вплив на якість металу.

Основні питання:

  • Розчинення газів.
  • Фізичні основи формування газових пухирів в рідкому металі.

Лекція 13.Гази та їх вплив на якість металу (продовження).

Основні питання:

  • Розчинення газів. Умови видалення газів у вигляді пухирів.

Лабораторні заняття:

Лабораторна робота №4. Стадії та закономірності випаровування. Кінетична характеристика процесу випаровування домішок з розплаву в умовах вакуумної обробки (2 години).

Тема 3.2. Видалення газів з розплаву

Лекція 14. Підвищення якості металів і сплавів дегазацією.

Основні питання:

  • Методи позапічної обробки розплавів.
  • Дегазація продувкою розплаву аргоном у ковші.

Лекція 15. Підвищення якості металів і сплавів дегазацією.

Основні питання:

  • Вакуумна обробка розплаву.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота №5. Рафінування сталі від неметалічних включень при крапельному переносічерез шар шлаку(2 год.).

Розділ 4. Неметалічні включення в рідких металах

Тема 4.1.Джерело неметалічних включень у рідкому металі і їх вплив на якість металу.

Лекція 16.Неметалеві вкраплення в сталях та їх вплив на якість металу.

Основні питання:

  • Джерело неметалічних включень.
  • Класифікація неметалічних включень.

Лекція 17.Неметалеві вкраплення в сталях та їх вплив на якість металу.

Основні питання:

  • Вплив концентраційного поля поверхнево активних речовин розплаву на рух неметалічних включень.
  • Вплив конвекції та укрупнення неметалічних включень на рух НВ у розплаві.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота №6. Укрупнення неметалічних включень у розплавленому металі (2 год.).

Тема 4.2.Рафінування металевих розплавів.

Лекція 18.Видалення неметалічних включень з розплаву.

Основні питання:

  • Фізичні основи видалення НВ під дією гравітаційних сил.
  • Видалення неметалевих включень у вакуумі.
  • Рафінування при крапельному перенесенні рідкого металу через шар шлаку.

Перелік питань, що виносяться на МКР:

  • Будова та властивості рідин. Теорія Ван-дер-Ваальса. Теорія Френкеля.
  • Функція радіального розподілення атомів і крива радіального розподілення атомів в рідині.
  • Геометрична модель рідини Дж. Д. Берналла.
  • Дифракційні дослідження розплавлених металів. Вплив температури. Результати досліджень та висновки.
  • Методи визначення координаційних чисел для розплавлених металів. Загальні висновки з експериментальних даних.
  • Флуктуації координаційних чисел і величина середньої відстані між сусідніми атомами в розплавлених металах.
  • Дифракційні дослідження рідких подвійних сплавів.
  • Електронна структура рідких металів і сплавів.
  • Класифікація металевих розплавів за характером міжатомної взаємодії.

Залік

  • Рейтингова оцінка рівня підготовки студентів визначається відповідно до «Положення про рейтингову систему оцінювання успішності студентів з дисципліни «Гази та неметалічні включення у металах і сплавах»
  • Письмовий.

Література:

Силабус

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *