Учебно-методический комплекс дисциплины «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» Для специальности
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс дисциплины «материаловедение и технология конструкционных, 252.46kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины Бийск бпгу имени В. М. Шукшина, 2658.89kb.
- Технология конструкционных материалов пособие по изучению дисциплины и выполнению контрольных, 479.07kb.
- Методические указания к темам введение Предмет и содержание дисциплины "Материаловедение, 357.11kb.
- Нисаев Игорь Петрович, д т. н., профессор учебно-методический комплекс, 356.38kb.
- Нисаев Игорь Петрович, д т. н., профессор учебно-методический комплекс, 329.37kb.
- Памятка для студентов групп пкм по изучению дисциплины "Технология материалов и покрытий", 79.64kb.
- Баженов Валерий Клавдиевич, к т. н., доцент, учебно-методический комплекс, 1625.53kb.
- Баженов Валерий Клавдиевич, к т. н., доцент, учебно-методический комплекс, 1602.69kb.
- И. А. Хворова материаловедение. Технология конструкционных материалов, 1701.97kb.
Международный университет ПРИРОДЫ, ОБЩЕСТВА И ЧЕЛОВЕКА «ДУБНА»
ФИЛИАЛ «УГРЕША»
-
УТВЕРЖДАЮ
Директор филиала
_______________ Б.М. Балоян
«___» _______________2011 г.
Календарный план учебных занятий 2011 /2012 учебного года
по дисциплине «_Материаловедение. Технология конструкционных материалов__»
Кафедра_____Новые материалы и технологии______________________________ Преподаватель____Кирьянова В.В.__________________
Специальность 150601 _Материаловедение, технология новых материалов___ курс _3___ семестр _5___
| Номера и даты недель | В и д ы и с о д е р ж а н и е у ч е б н ы х з а н я т и й | Самостоятельная работа студентов | |||||||||||
| Л е к ц и и (2 час. в неделю)* | Практические занятия (2 час . в неделю) семинары | Лабораторные работы | |||||||||||
| В аудитоии | Самостоятельное изучение | ||||||||||||
| Даты лекций | Часы | Содержание | Использ. ТСО** | Содержание и раздел учебника (глава, параграф) | Форма контроля | | № | Название | Вид задан. | Содержание | Часы | Форма контроля | |
| 1 неделя | 1.09,5.09 | 2 | Технология материалов и покрытий как наука, вид и область технической деятельности: технологический цикл, его стадии и характеристика. | схема | 1, с.298-3022, с.63-65 | опрос | Технологический цикл, его стадии и характеристика. Пирометаллургические процессы: обжиг, плавка, дистилляция. Типы химических реакций. | | нет | Конспект | Технология материалов и покрытий как наука и область деятельности. | 0,1 | опрос |
| 2 неделя | 8.09, 12.09 | 2 | Пирометаллургические процессы: обжиг, плавка, дистилляция. Типы химических реакций. Гидрометаллургические процессы: выщелачивание, очистка от примесей, осаждение. Продукты металлургического производства: металлы, штейны, шлаки, газы, пыли. | презент | 3, с.6-163, с.253-260 | опрос | Гидрометаллургические процессы: выщелачивание, очистка от примесей, осаждение. Особенности получения редких металлов на примере германия: сырьевые источники, способы извлечения германия и его концентрирование. | | нет | Конспект | Основы металлургии цветныхметаллов. Гидрометаллургия. | 0,2 | опрос |
| 3 неделя | 15.09 19.09 | 2 | Классификация редких металлов. Особенности получения редких металлов на примере германия: сырьевые источники, способы извлечения германия и его концентрирование, производство монооксида германия. | схема | 4, с.71-834, с.91-113 | | Производство монооксида германия. Особенности получения монокристаллов германия: зонная кристаллизация. | | нет | Конспект | Металлургия редких металлов. Особенности технологии производства Производство германия.. | 0,3 | |
| 4 неделя | 22.09 26.09 | 2 | Получение металлического германия. Очистка германия и получение монокристаллов. | Схема процесса | 4, с.113-122, 4, с.122-131 | опрос | Задача на расчет коэффициента распределения. Основы плавки: угар, испарение. | | нет | Конспект | Основы плавки металлов. Загрязне-ние расплавов примесями, испа-рение, тепломассо-перенос в расплавах. | 0,2 | опрос |
| 5 неделя | 29.09 3.10 | 2 | Тепло- и массоперенос в расплавах. Испарение и кипение расплавов. | - | 5, с.74-77, 197-200, 367-370 | опрос | Основы плавки: угар, испарение. | | нет | Конспект | Основы плавки металлов. Рафинирование и расплавов. | 0,4 | опрос |
| 6 неделя | 6.10. 10.10 | 2 | Загрязнение расплавов и потери при плавке. Рафинирование, раскисление и модифицирование металлических расплавов. Общие положения плавки. Расчет шихты. | презент | 5, с.498-505 5, с.590-595, 621-627 | | Плавильные устройства. | | нет | Конспект | Основы плавки металлов. Модифицирование расплавов. Управление качеством. | 0,4 | |
| 7 неделя | 13.10. 17.10. | 2 | Фасонное и заготовительное литье. Литье в одноразовые формы: литье в песчано-глинистые формы, оболочковое литье, литье по выплавляемым моделям. Литье в металлические формы: литье в кокиль, литье под высоким давлением, литье под регулируемым газовым давлением, центробежное литье. | презент | 5, с.248-253 5, с.286-290 | опрос | Разработка технологии рафинирования и модифицирования сплава заданного состава. | | нет | Конспект | Основы литейного производства. Виды литья, классификация. | 0,5 | опрос |
| 8 неделя | 20.10. 24.10. | 2 | Непрерывное литье в горизонтальных и вертикальных кристаллизаторах. Литье намораживанием на подвижные и в стационарные кристаллизаторы. Электрошлаковое литье. Непрерывное литье алюминиевых сплавов в электромагнитные кристаллизаторы. | презент | 5, с.568-575, 656-660 | | Расчет состава шихты. Задача. | | нет | Задача | Основы литейного производства. Способы литья, основанные на непрерывных процессах формирования отливки. | 0,4 | |
| 9 неделя | 27.10. 31.10. | 2 | Получение отливок со специальными свойствами: суспензионное литье, композиционные отливки, армирование поверхности и объемное армирование отливок, армирование при литье под давлением. | - | 1, с.251-257 | опрос | Расчет состава шихты. Задача. Основные элементы литниковой системы. Расчет отдельных элементов. | | нет | Задача | Основы литейного производства. Способы литья, основанные на непрерывных процессах формирования отливки. | 0,5 | опрос |
| 10 неделя | 3.11. 7.11 | 2 | Физико-механические основы обработки металлов давлением. Основные параметры процессов. Влияние различных факторов на пластичность металлов и сопротивление пластическому деформированию. Нагрев металла и нагревательные устройства. | - | 1, с.257-279 | тест | Основные элементы литниковой системы. Расчет отдельных элементов. Тест. | | нет | Конспект | Специальные способы литья. Процессы высокоскоростной кристаллизации | 0,5 | |
| 11 неделя | 10.11. 14.11. | 2 | Получение машиностроительных профилей. Прокатное производство. Производство бесшовных и сварных труб. Волочение. Прессование. Статическое, динамическое, циклическое компактирование. | презент | 1, с.279-285 | | Получение отливок со специальными свойствами: суспензионное литье, композиционные отливки, армирование поверхности. Объемное армирование отливок, армирование при литье под давлением. Особенности технологии. | | нет | Доклад, презентация | Получение композиционных материалов. Производство упрочняющей фазы. | 0,5 | тест |
| 12 неделя | 17.11. 21.11. | 2 | Получение машиностроительных заготовок. Ковка. Горячая объемная штамповка. Изостатическое, изотермическое деформирование. Листовая штамповка. | презент | 1, с.390-395 | | Литье намораживанием: высокоскоростная кристаллизация. Сварка пластмасс. Специальные термические процессы в сварочном производстве: резка, наплавка, напыление. Пайка металлов. Контроль качества сварных и паяных соединений. | | Нет | Доклад, презентация | Обработка металлов давлением. Производство листов, полос, лент. | 0,5 | |
| 13 неделя | 24.11. 28.11. | 2 | Физико-химические основы образования сварного соединения. Виды сварки. Источники теплоты. Термические виды сварки. Термомеханические методы сварки. Механические методы сварки. | - | 1, с.402-406 | опрос | Свариваемость. Презентации. | | Нет | Доклад, презентация | Обработка металлов давлением. Производство листов, полос, лент | 0,5 | опрос |
| 14 неделя | 1.12. 5.12. | 2 | Сварка пластмасс. Специальные термические процессы в сварочном производстве: резка, наплавка, напыление. Пайка металлов. Контроль качества сварных и паяных соединений. Склеивание. | - | 1, с.414-416 | | Сравнение различных способов получения машиностроительных профилей. Задача на расчет сопротивления сплава пластическому деформированию при прокатке. | | Нет | Доклад, презентация | Обработка металлов давлением. Прессование. | 0,5 | |
| 15 неделя | 8.12. 12.12. | 2 | Сущность и схемы способов обработки. Инструментальные материалы. Обрабатываемость конструкционных материалов резанием. Основы физико-химических методов размерной обработки. Электроэрозионная размерная обработка. Электрохимическая размерная обработка. Ультразвуковая абразивная обработка. | презент | 1, с.411-414 | опрос | Обработка металлов взрывом. Основные параметры. Презентации. | | Нет | конспект | Обработка металлов давлением. Волочение. | 0,5 | опрос |
| 16 неделя | 15.12. 19.12. | 2 | Контактные методы нанесения покрытий. Химические методы. Избирательное осаждение. Газофазное химическое осаждение. Электрохимические реакции. | презент | 1, с.419-425, 434-440 | | Обрабатываемость конструкционных материалов резанием. Электроэрозионная размерная обработка. Электрохимическая размерная обработка. Ультразвуковая абразивная обработка. Презентации. | | Нет | Таблица | Обработка металлов давлением. Штамповка. | 0,5 | |
| 17 неделя | 22.12. 26.12. | 2 | Общие вопросы получения эпитаксиальных композиций. Получение эпитаксиальных слоев кремния методом парофазной эпитаксии химическим осаждением. | презент | 1, с.445-473 | опрос | Определение оптимальной технологии обработки резанием данного сплава. Тест. Сравнение жидкофазной и газофазной эпитаксии. | | нет | таблица | Основы сварки металлов. Источники нагрева. Термические виды сварки. | 0,5 | опрос |
| | Итого 34ч лкц и 34 практ | | | | | | | | | 7 | |
| № Виды заданий: А – задание к практич. занятиям Л – задание к лабор. занятиям Р – расчетное задание Т – типовой расчет П – курсовой проект К – контрольная или проверочная работа | Основная литература Наименование, год издания | |
| 1. | Материаловедение и технология металлов. Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М. Матюнин и др. Учеб. для машиностроит. спец. вузов /Под ред.Г.П.Фетисова. – М.: Высшая школа, 2001.-638с.:ил М.:Высшая школа, 2008-867с.:ил. | |
| Дополнительная литература | | |
| 2. | Н.И.Уткин. Производство цветных металлов.- М.:Интермет Инжиниринг.- 2000.- 442с. | |
| 3. | Металлургия редких металлов. Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г.- Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Металлургия, 1991-432с. | |
| 4. | Плавка металлов, кристаллизация сплавов, затвердевание отливок. Пикунов М.В.: Учебн.пособие для вузов.- М.:МИСиС, 2006 | |
| 5. | Специальные способы литья: Справочник/В.А.Ефимов, Г.А.Анисович, В.Н.Бабич и др.: Под общ.ред. В.А.Ефимова.- М.:Машиностроение, 1991.-736с | |
| 6. | Обработка металлов взрывом. А.В.Крупин, С.Н.Калюжин и др. Учебное пособие для вузов.- М.: Металлургия, 1996.- 336с. | |
| 7. | Теория формирования покрытий. Методы получения покрытий.Педос С.И., Шугаев В.А.: Учебн. пособие.- М.:МИСиС, 2007.- 64с. | |
-
РАЗРАБОТАНО
____________________ /___Кирьянова В.В._____/
(подпись) (ФИО преподавателя)
«___» _______________2011г.
УТВЕРЖДАЮ
_______________ /___Балоян Б.М.___/
(подпись) (ФИО зав. кафедрой)
«___» _______________2011 г.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московской области «Международный университет природы, общества и человека «Дубна»
(филиал «Угреша»)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
__________________ С.В. Моржухина
«_____»___________2011 г.
П Р О Г Р А М М А Д И С Ц И П Л И Н Ы
___Материаловедение. Технология конструкционных материалов__
по специальности
150601 Материаловедение и технология новых материалов
Форма обучения: очная
Уровень подготовки: специалист,
Курс (семестр):2 (3,4), 3 (5)
г. Дзержинский, 2011 г.
Программа дисциплины «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» по специальности 150601«Материаловедение и технология новых материалов»: Учебная программа. Автор: доцент каф. Новых материалов и технологий, к.т.н. Кирьянова В.В. – Дубна: Университет «Дубна» филиал Угреша, 2011.
Автор программы: Кирьянова Виктория Владимировна, каф. Новых материалов и технологий
_______________________
(подпись)
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и учебным планом по специальности
150601 Материаловедение и технология новых материалов
Программа рассмотрена на заседании кафедры _Новых материалов и технологий
Протокол заседания № _____ от «____» ________________ 2011 г.
Заведующий кафедрой, проф. ________________ /___Б.М.Балоян ___ /
(ученое звание) (подпись) (фамилия, имя, отчество)
СОГЛАСОВАНО
заведующий выпускающей кафедрой, проф. ____________ /__ Б.М.Балоян__ /
«____» _________ 2009 г.
Рецензент: _зам.главного инженера ФМКБ «Горизонт» к.т.н.,
член-корреспондент Академии электротехнических наук РФ _______________ /В.А.Маевский/
ОДОБРЕНО
директор филиала________________ /д.т.н., профессор Б.М.Балоян/
«____» _________ 2011 г.
Зав.библиотекой ___________________ /О.А.Зиберева/
Аннотация
Данная дисциплина изучается в цикле общепрофессиональных дисциплин федерального компонента и является обязательной для студентов специальности 150601 «Материаловедение и технологии новых материалов».
Материаловедение – одна из основных дисциплин, определяющих уровень подготовки специалистов по специальности «Материаловедение и технологии новых материалов». Знания, полученные при изучении данной дисциплины, должны обеспечивать инженеру рациональное, эффективное использование материалов в производственных процессах при соблюдении требований экономики, экологии и безопасности труда. Данная дисциплина является базовой для большинства специальных дисциплин в ходе дальнейшего изучения, таких, как «Физика и химия материалов и покрытий», «Теория и технология производства и обработки материалов и нанесения покрытий», «Проектирование цехов», «Методы исследования материалов и процессов» и другие. При изучении данной дисциплины целесообразно много внимания уделять самостоятельной работе студентов из-за большого количества фактического материала. Также в рамках курса предусмотрены различные виды тестов для проверки знаний, как остаточных, так и текущих.
Для будущих инженеров очень важным является умение представить разработку и определить ее достоинства и недостатки в дискуссии. Поэтому на семинарах, кроме стандартного решения задач, предусмотрено представление презентаций по докладам на различные темы с последующим обсуждением.
Чтение этой дисциплины начинается на втором курсе, раньше, чем другие специальные дисциплины, поэтому в задачи лектора входит также формирование элементарных представлений о терминологии, используемой при изучении технических дисциплин. Исходный уровень требований к знаниям студентов: основы химии, математики, физики.
Студенты должны регулярно выполнять домашние задания различного типа: решение задач, презентации, доклады и другие.
Текущий контроль ведется лектором на лекциях и семинарах (мини-опрос в начале занятия), промежуточный контроль – в виде тестов и представления докладов, итоговый контроль – на зачетах и экзамене.
Пропущенные занятия требуют тщательной проработки – написания реферата по теме лекции с последующей устной защитой.
Программа соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 150601 – «Материаловедение и технология новых материалов».
1. Цели и задачи дисциплины
Целью курса является изучение роли материала и его характеристик при обеспечении эксплуатации изделий; ознакомление с различными технологиями получения новых перспективных материалов, изучение закономерностей изменения их физических, химических и механических свойств при изменении состава, технологии и условий применения.
Задачи курса:
Студент должен изучить основные закономерности, определяющие строение и свойства материалов, методы их обработки, поведение материалов в основных процессах эксплуатации и потребления.
Уметь предложить оптимальную технологию изготовления материала или изделия.
Освоить методики наиболее широко применяемых в технике методов испытания качества материалов.
Приобрести навыки самостоятельной работы с технической литературой, в том числе с нормативной документацией и справочной литературой для выбора основных промышленных, а также новых перспективных материалов и эффективных методов их использования в зависимости от условий.
Научиться представлять собственные разработки и отстаивать их в дискуссии.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать общую классификацию материалов по природе, назначению и областям применения.
Иметь представление об основах кристаллографии: элементарная ячейка, период решетки, основные сингонии. Виды дефектов кристаллов: точечные, линейные, пространственные.
Знать основы металловедения: фазовые превращения в металлах (плавление, кристаллизация, полиморфные превращения), двойные диаграммы состояния (с непрерывным рядом твердых растворов, эвтектического типа). Особенности кристаллизации сплавов в равновесных и неравновесных условиях, фазовые и структурные составляющие, дендритная ликвация. Влияние скорости кристаллизации сплава на его структуру.
Знать о механических свойствах материалов и методах их определения: общие понятия о нагрузках, напряжениях, деформациях и разрушении материалов. Статические и динамические механические испытания материалов: определение твердости материалов, испытания на растяжение. Основные характеристики материалов, влияющие на их уровень механических свойств: прочность, пластичность, трещиностойкость, ползучесть и усталость. Зависимость свойств от состава сплавов на примере механических, физических и литейных свойств.
Иметь представление об изменениях структуры и свойств металлов при обработке давлением и последующем нагреве: холодная и горячая пластическая деформация, дорекристаллизационный отжиг, отдых, полигонизация, рекристаллизация.
Знать основы теории термической обработки металлов: виды термической обработки, склонность к термообработке сплавов разного состава.
Знать основные металлы и сплавы: стали, чугуны, алюминий, медь, титан, никель, магний и сплавы на их основе, тугоплавкие и легкоплавкие металлы и сплавы, благородные и редкие металлы сплавы.
Знать основные электрические характеристики материалов, основные виды полупроводниковых материалов. Магнитные характеристики материалов, виды магнитных материалов и область их применения.
Иметь представление об основах теории создания композиционных материалов: принципы создания, классификация, особенности технологии изготовления композиционных материалов, области применения.
Неорганические материалы: стекла, керамика, ситаллы. Клеи, лакокрасочные материалы: классификация, составы, требования, области применения. Древесные материалы.
Знать основные технологические схемы, применяемые в металлургии (пиролитические и гидрометаллургические процессы).
Основные технологические процессы машиностроения: литейное производство, деформационные процессы, термическая и механическая обработка, процессы сварки, склеивания и пайки различных материалов.
Традиционные и новые технологические процессы и операции производства, обработки и переработки металлических и неметаллических неорганических и органических материалов и нанесения покрытий, в том числе кристаллизационные процессы.
Вышеперечисленные навыки и умения проверяются в ходе проведения тестов, работы на семинарах, представления докладов и презентаций, а также на зачетах и экзамене.
Освоив данный материал, студент будет подготовлен к изучению специальных дисциплин: физическая химия, оборудование и проектирование цехов, теория и технология материалов и покрытий и других.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы