Общие требования, предъявляемые к материалам в зависимости отусловий использования, применения или эксплуатации

Основные понятия

В практической деятельности нас окружают вещества.

Вещество – вид материи, совокупность дискретных (прерывных) образований (атомы, молекулы и то, что из них построено), обладающих массойпокоя.

Существование веществ в инженерной практике можно охарактеризоватьнекоторым жизненным циклом, включающим в себя следующие стадии:

– постановка задачи использования;

– научно-исследовательская работа;

– проектно- и опытно-конструкторские работы;

– технологическая подготовка производства;

– изготовление;

– испытание;

– эксплуатация или потребление, хранение, транспортирование, восста-

новление или ремонт и др.

В зависимости от стадии своего жизненного цикла вещество рассматривается как сырье, материал или изделие.

Сырье – вещество, предназначенное для дальнейшей переработки.

Материал – вещество, предназначенное для изготовления чего-нибудь.

В производственных процессах материалы рассматривают в зависимостиот их роли как основные и вспомогательные.

Материалы основные – материалы, которые непосредственно расходуются на изготовление продукции и составляют ее главное вещественное содержание.

На предприятиях горно-добывающей промышленности к основным материалам по существу относятся только материалы, затрачиваемые на производство запасных частей, металлических изделий, тары и т. д. Принципиальное отличие горного дела от других отраслей заключается в том, что основным материалом для него являются полезные ископаемые.

Материалы вспомогательные – материалы, применяемые для производства, но не входящие в состав продукции.

На горных предприятиях к вспомогательным относятся почти все потребляемые материалы (лесные материалы, взрывчатые вещества, смазочные масла,топлива и др.).

Изделие (продукция) – конечный результат человеческого труда (обработки, переработки, исследования и т.п.).

Основным объектом дальнейшего изучения будут являться материалы, используемые в горно-добывающей промышленности.

2. Значение и задачи дисциплины «Материаловедение» для подготовкиспециалистов в области горного дела

Материаловедение – наука, изучающая в общей связи состав, строение,структуру и свойства материалов, а также закономерности их изменения подтепловым, химическим, механическим и другими воздействиями.

Состав материала – количественная характеристика содержания в немкомпонентов.

Составы различают по природе компонентов. Так, рассматривают химический, минеральный и другие составы.

Химический состав – количественная характеристика содержания в немхимических элементов или их соединений (например, оксидов).

Минеральный состав – количественная характеристика содержания минералов в каменном материале.

Минералом называют природное тело, однородное по химическому составу и физическим свойствам. Минерал является продуктом физико-химических процессов, происходящих в земной коре.

Горные породы – это значительные по объему скопления минеральных агегатов в земной коре, образовавшиеся под влиянием одинаковых условий,имеющих более или менее определенный состав и строение.

Строение материала – совокупность устойчивых связей вещества, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе, то есть сохранение основных свойств.

Структура материала – форма, размеры и характер взаимного расположения образующих его компонентов.

Свойство материала – признак, составляющий его отличительную особенность.

Задачами изучения «Материаловедения» являются установление связейсостава, строения и структуры материалов с их свойствами и на этой основеформирование и сохранение необходимых свойств.

Основная практическая задача материаловедения в области горного дела выбор материала, обладающего заданным комплексом свойств, и его рациоальное использование для повышения эффективности технологических процессов горного производства.

Содержание дисциплины базируется на знании общетехнических дисциплин: химии, физики, термодинамики, физической химии, а также большогочисла специальных дисциплин, например, термической обработки.

Общие требования, предъявляемые к материалам в зависимости отусловий использования, применения или эксплуатации

Возможность использования материала определяется его составом, строением, структурой и, следовательно, свойствами. При этом требования, предъявляемые к материалам в промышленности в зависимости от условий их использования, эксплуатации или потребления, определяются понятием «качество материала».

Качество материала – совокупность его свойств, обусловливающих пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с его назначением.

Во всех странах задача обеспечения качества, в том числе продукции, имеет важнейшее значение и рассматривается на государственном уровне. Существуют следующие виды обеспечения качества:

 научное;

 организационное;

 нормативно-техническое;

 метрологическое;

 информационное;

 правовое;

 материально-техническое.

Материаловедение дает возможность научного обеспечения качества веществ и материалов.

Стандартные образцы веществ и материалов – осязаемые объекты. Во многих случаях это прототипы либо образцы коммерческих материалов – цемента,стали, стекла с аттестованным составом. Иногда это природные вещества, например, горные породы, почва или ткани растений.

Изначально стандартные образцы веществ и материалов применялись дляконтроля качества в промышленности, особенно в отраслях, связанных с металлообработкой. В ряде случаев стандартные образцы веществ и материалов помогали заключению торговых сделок. Пример такого рода – продажа железнойруды, количество которой исчисляется миллионами тонн, а цена прямо связанас содержанием железа. Отклонение концентрации железа в руде примерно на0,1 % увеличивает или уменьшает стоимость груза крупного рудовоза на тысячи у.е.

Надежные измерения химического состава стандартных образцов веществи материалов способствуют принятию важных решений для случаев:

 определения пригодных материалов и готовой продукции для произ-

водств, где химический состав продукции регламентирован;

 контроля состояния здоровья и профилактики болезней, например припрофессиональных заболеваниях;

 выявления возможности нарушения закона, например, при анализе выхлопных газов автомобилей и сравнении результатов со стандартными образцами;

 установления совершения преступления при судебной экспертизе.

Для регистрации стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, типы которых признаны в качестве межгосударственного стандартногообразца (МСО) стран СНГ, предназначен Реестр МСО. Он является источникомофициальной информации о результатах создания и признания типов МСО.

Создание стандартных образцов веществ и материалов – дело дорогостоя-

щее и к тому же требует широких технических знаний и большого опыта. Разработка новых стандартных образцов веществ и материалов почти всецело определяется рыночным спросом.

В мире 20 тыс. стандартных образцов веществ и материалов. Компьютерный банк данных «Кодекс образцовых веществ» (COMAR) содержит информацию о 12 тыс. стандартных образцов веществ и материалов из 20 стран. В базуданных включены: название и общее описание вещества, название и адрес изготовителя, форма вещества, аттестованные свойства, их значения и областьприменения. Центры кодирования COMAR действуют в 14 странах. Необходимую информацию можно получить на Web-сайте и в центральном секретариатеCOMAR.