Современные материалы: эффективное использование, технологии обработки, перспективное развитие наноматериалов

Современное материаловедение, как междисциплинарный подход, обеспечивающий конкурентоспособность предприятий.

• Ключевые позиции критических технологий, определяющих развитие и потребности современного производства.
• Стратегические направления развития материалов и технологий на период до 2030 года.

Обоснование номенклатуры материалов промышленного предприятия.

• Концепция выбора состава и приоритетных свойств конструкционных материалов.
• Обзор опорных свойств, являющихся признанными в инженерной практике, ранжирование выбранных свойств по значимости.
• В приоритете лежит опорное свойство, обеспечение которого определяет функционал материала.

Формирование и анализ структуры и свойств конструкционных и инструментальных материалов, используемых на машиностроительных предприятиях.

• Компонентный и гранулометрический состав, основные методы получения материалов и изделий, преимущества и недостатки.
• Методики и корректность их использования при анализе структуры и оценке свойств машиностроительных материалов.

Конструкционная прочность материалов и возможности ее повышения.

• Основные критерии и влияющие факторы.
• Анализ возможностей и целесообразности повышения.
• Тенденции управления свойствами материалов, применяемых в машиностроении.

Обоснование эффективности применения новых материалов.

• Эффективность применения существующих и стратегия разработки новых конструкционных материалов, в том числе с учетом требований актуализированных профессиональных стандартов.
• Вывод обобщенного критерия эффективности использования материала

Композиционные материалы.

• Материалы и свойства матриц и наполнителей, эффективно используемых для формирования композиционных материалов.
• Основные методы получения изделий из композиционных материалов, преимущества и недостатки.

Перспективы развития наноматериалов и нанотехнологий.

• Основные характеристики.
• Основы и риски эффективного применения изделий из материалов с элементами наноструктуры.
• Преимущества и недостатки, особенности воспроизведения свойств в условиях серийного производства.

Современные материалы и методы обработки.

• Конструкционные стали.
• Цветные конструкционные сплавы: алюминиевые сплавы, сплавы меди, титановые и магниевые сплавы.
• Диаграммы состояния сплавов, их фазовый и структурный анализ.

Термическая обработка сплавов, не связанная с фазовыми превращениями в твердом состоянии.

• Классификация видов термической обработки металлов и сплавов.
• Отжиг первого рода.
• Отжиг второго рода.

Термическая обработка сплавов с переменной растворимостью компонентов в твердом состоянии.

• Закалка сплавов с переменной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
• Старение сплавов с переменной растворимостью компонентов в твердом состоянии.

Термическая обработка сплавов с полиморфными превращениями компонентов в твердом состоянии.

• Диаграмма состояния «Железо-цементит».
• Превращения в сталях при нагреве и охлаждении.
• Основные виды термической обработки сталей.

Современные методы обработки.

• Влияние охлаждающей среды.
• Химико-термическая обработка металлов.
• Поверхностное пластическое деформирование.
• Обработка материалов высококонцентрированными источниками энергии.
• Исследование свойств покрытий.
• Аддитивные технологии.