Предисловие

Основоположником металлографии — важнейшего направления металловедения — был русский ученый-металлург П. П. Аносов (1799—1851), впервые применивший микроскоп для изучения структуры сплавов. На основании его работ А. Мартенс (1850— 1914) и другие ученые разработали изображения микроструктур сплавов железа и углерода.

Важный вклад в теорию науки внес американец Д.Гибсс (1839—1903), который, используя принципы термодинамики, разработал теорию равновесия фаз. На основании этой теории, а также с помощью металлографического анализа рядом ученых — Н.Т.Гудцовым (1885—1957), А. А. Байковым (1870—1946) в России, Р. Аустеном (1843—1902) в Англии — было доказано наличие твердых растворов в металлических сплавах.

Большой вклад в разработку научных основ металловедения внес Н. С. Курнаков (1860 — 1941), применивший методы физико-химического анализа для исследования сплавов и установивший закономерности изменения свойств сплавов в зависимости от их типа и химического состава.

Важнейший вклад в теорию упрочнения сплавов был внесен советскими учеными. В частности, Я. И. Френкель выполнил расчет теоретической прочности металлов, который стал побудительным мотивом изучения реальной прочности металлов, в результате чего были разработаны теории дислокаций, пластического течения металлов и способов упрочнения как создания препятствий перемещению дислокаций. Факты измельчения зерна в результате полиморфных превращений установил В. Д. Садовский, а сплавы цветных металлов, упрочняемые дисперсионным твердением, разработал И.Н.Фридляндер.

Двадцатый век также ознаменован разработкой и применением в металловедении новейших методов исследования структуры материалов — электронного и рентгеновского. Их применение во многом способствовало важнейшим достижениям в области создания новых материалов. В 1960-х гг. был осуществлен промышленный синтез алмаза, а также созданы синтетические вещества, не встречающиеся в природе, в частности кубический нитрид бора, свойства которого близки к алмазу. В первой половине XX в. появились полимеры — новые материалы со свойствами, резко отличающимися от свойств металлов. Полимеры широко применяют в различных областях техники: машиностроении, химической и пищевой промышленности и ряде других областей. Полиэтилен называют полимером, которой позволил выиграть войну, так как его высокие диэлектрические свойства во многом определили эффективность радара.

Развитие современной техники невозможно без использования материалов с новыми уникальными свойствами. Для атомной энергетики и космической техники необходимы материалы, которые могут работать как при весьма высоких температурах, так и при температурах, близких к абсолютному нулю. Компьютерные технологии стали возможными только благодаря использованию материалов с особыми электрическими свойствами. Таким образом, материаловедение — одна из важнейших, приоритетных наук, определяющих технический прогресс.

Задачей материаловедения является установление взаимосвязи между строением (структурой) материала и его свойствами. Поэтому при исследовании используют как методы изучения строения материала, так и методы, которые позволяют определить поведение материалов в условиях эксплуатации.

Книга, первое издание которой вышло в 2001 г., прошла апробацию в различных учреждениях среднего профессионального образования. Учитывая направление учебного издания — металловедение (металлообработка), — из книги была удалена глава, посвященная горюче-смазочным материалам. Глава «Инструментальные материалы» значительно расширена и дополнена рядом практических рекомендаций по применению материалов для изготовления режущего и штампового инструмента. В данном издании впервые рассмотрены технологические материалы, применяемые при сварке и пайке для получения неразъемных соединений.