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.
Таблица 4а
| № п/п | № раздела (темы) | Виды и содержание практической работы |
| ПЗ № 1. | Тема 1.1. | Основные понятия о механических, физических, химических свойствах, технологических и эксплуатационных характеристиках материалов. Определения для различных свойств. Общая классификация материалов по природе, назначению и областям применения. Составление таблицы свойств материалов. |
| ПЗ № 2. | Тема 1.2. | Металловедение. Дефекты кристаллического строения. Кристаллически решетки Браве. Примеры веществ. |
| ПЗ № 3 | Тема 1.3. | Типы фазовых превращений, их сущность, способы реализации. Зарождение и рост кристаллов. Составление кривой охлаждения для заданного сплава. |
| ПЗ № 4 | Тема 1.3. Тема 1.4. | Тест. Решение задач на правило рычага. |
| ПЗ № 5 | Тема 1.4. | Определение вариантности системы. Решение задач на правило рычага. |
| ПЗ № 6 | Тема 1.4. | Решение задач на расчет темпа кристаллизации. Описание кристаллизации сплава заданного состава. Тест. |
| ПЗ № 7 | Тема 1.5. | Классификация методов механических испытаний материалов. Статические испытания. Испытания на твердость. Испытания на растяжение. Определение пределов. |
| ПЗ № 8 | Тема 1.5. | Динамические испытания. Явление ползучести. Карта ползучести. Составление схемы ползучести для сплава, работающего при заданных условиях |
| ПЗ № 9 | Тема 1.5. Тема 1.6. | Изнашивание и износостойкость металлов. Циклические испытания. Зависимость свойств от состава сплава |
| ПЗ № 10 | Тема 1.6. Тема 2.1. | Определение доли усадочной раковины или пористости для сплава заданного состава. Тест. Сравнение различных видов ТО. |
| ПЗ № 11 | Тема 2.1. Тема 2.2. | Выбор оптимального режима ТО для сплава заданного состава. Сравнение изменения структуры свойств при нагреве после холодной и горячей пластической деформации. Составление таблицы. Тест. |
| ПЗ № 12 | Тема 3.1. | Описание структуры для стабильной и метастабильной диаграмм состояния железо-углерод. Определение фаз на диаграмме. |
| ПЗ № 13 | Тема 3.2. | Обоснование выбора сплава и режима его ТО для заданного назначения. |
| ПЗ № 14 | Тема 4.1. Тема 4.2. | Маркировка сплавов алюминия. Расшифровка маркировки заданных сплавов, их свойства и область применения. Тест. Маркировка сплавов магния. Расшифровка маркировки заданных сплавов, их свойства и область применения. |
| ПЗ № 15 | Тема 4.3. Тема 4.4. | Маркировка сплавов и расшифровка. Свойства и область применения медных сплавов. Классификация сплавов титана. Свойства и область применения. |
| ПЗ № 16 | Тема 4.5. | Принципы создания жаропрочных и жаростойких сплавов. Свойства и область применения |
| ПЗ № 17 | Тема 4.6. | Представление докладов и презентаций |
| ПЗ № 18 | Тема 4.7. Тема 5.1. | Представление докладов и презентаций. Тест. |
| ПЗ № 19 | Тема 5.2. Тема 5.3. | Свойства материалов и изделий из стекла.Сравнительная характеристика магнитомягких и магнитотвердых материалов. |
| ПЗ № 20 | Тема 5.4. Тема 5.5. | Инструментальная керамика. Краткая характеристика изделий и области применения. Компаунды, герметики, пленки, волокна, лакокрасочные материалы и др. в машино- и приборостроении. Презентации. |
| ПЗ № 21 | Тема 5.5. | Компаунды, герметики, пленки, волокна, лакокрасочные материалы и др. в машино- и приборостроении. Презентации. |
| ПЗ № 22 | Тема 5.6. Тема 5.6. | Сравнительная характеристика лаков и красок. Состав, области применения Характеристика некоторых видов пластмасс. Составы резин. Области применения. Технология производства изделий из резины. Презентации. |
| ПЗ № 23 | Тема 5.7. | Особенности получения волокнистой упрочняющей фазы. Дискретные и непрерывные волокна. Дисперсно-упрочненные композиты. |
| ПЗ № 24 | Тема 5.7. | Композиты с металлической и неметаллической матрицами. Металлические стекла. Особенности применения различных материалов в машино- и приборостроении. Презентации. |
| ПЗ № 25 | Тема 5.9. | Углеродные и органические полимерные материалы: презентации. |
| ПЗ № 26 | Тема 6.1. Тема 6.2. | Технологический цикл, его стадии и характеристика. Пирометаллургические процессы: обжиг, плавка, дистилляция. Типы химических реакций. |
| ПЗ № 27 | Тема 6.2. Тема 6.3. | Гидрометаллургические процессы: выщелачивание, очистка от примесей, осаждение. Особенности получения редких металлов на примере германия: сырьевые источники, способы извлечения германия и его концентрирование. |
| ПЗ № 28 | Тема 6.3. | Производство монооксида германия. Особенности получения монокристаллов германия: зонная кристаллизация. |
| ПЗ № 29 | Тема 6.3. Тема 6.4. | Задача на расчет коэффициента распределения. Основы плавки: угар, испарение. |
| ПЗ № 30 | Тема 6.4. | Основы плавки: угар, испарение. |
| ПЗ № 31 | Тема 6.4. | Плавильные устройства. |
| ПЗ № 32 | Тема 6.4. | Разработка технологии рафинирования и модифицирования сплава заданного состава. |
| ПЗ № 33 | Тема 6.4. | Расчет состава шихты. Задача. |
| ПЗ № 34 | Тема 6.4. | Расчет состава шихты. Задача. Основные элементы литниковой системы. Расчет отдельных элементов. |
| ПЗ № 35 | Тема 6.5. | Основные элементы литниковой системы. Расчет отдельных элементов. Тест. |
| ПЗ № 36 | Тема 6.5. | Получение отливок со специальными свойствами: суспензионное литье, композиционные отливки, армирование поверхности. Объемное армирование отливок, армирование при литье под давлением. Особенности технологии. |
| ПЗ № 37 | Тема 6.5. Тема 6.6. | Литье намораживанием: высокоскоростная кристаллизация. Сварка пластмасс. Специальные термические процессы в сварочном производстве: резка, наплавка, напыление. Пайка металлов. Контроль качества сварных и паяных соединений. |
| ПЗ № 38 | Тема 6.6. | Свариваемость. Презентации. |
| ПЗ № 39 | Тема 6.6. | Сравнение различных способов получения машиностроительных профилей. Задача на расчет сопротивления сплава пластическому деформированию при прокатке. |
| ПЗ № 40 | Тема 6.6. Тема 6.7. | Получение машиностроительных профилей. Прокатное производство. Производство бесшовных и сварных труб. |
| ПЗ № 41 | Тема 6.7. | Обработка металлов взрывом. Основные параметры. Презентации. |
| ПЗ № 42 | Тема 6.8. | Обрабатываемость конструкционных материалов резанием. Электроэрозионная размерная обработка. Электрохимическая размерная обработка. Ультразвуковая абразивная обработка. Презентации. |
| ПЗ № 43 | Тема 6.9. Тема 6.10 | Определение оптимальной технологии обработки резанием данного сплава. Тест. Сравнение жидкофазной и газофазной эпитаксии. |
Лабораторный практикум
Не предусмотрен учебным планом.
Виды самостоятельной работы студентов
Таблица 5
| № п/п | Вид работы, № литературного источника |
| Тема 1.1. | Составление таблицы свойств материалов.(1,2,3) |
| Тема 1.2. | Составление таблицы на типы решеток Браве с примерами.(2,3) |
| Тема 1.3. | Подготовка к тесту.(1) |
| Тема 1.4. | Решение задач на правило рычага. Описание кристаллизации сплава заданного состава. Подготовка к тесту.(1,2,3) |
| Тема 1.5. | Дополнение таблицы свойств материалов значениями механических свойств (доп.2) |
| Тема 1.6. | Решение задачи на определение усадки сплава. Описание кривой охлаждения для сплава. Подготовка к тесту.(2,3,) |
| Тема 2.1. | Решение задачи на подбор оптимального режима ТО для данного сплава (2,3) |
| Тема 2.2. | Подготовка к тесту (2,3) |
| Тема 3.1. | Подобрать режим ТО для заданного сплава |
| Тема 4.1. | Охарактеризовать заданный сплав: маркировка, состав, область применения, вид ТО, структура, механические свойства. Подготовка к тесту(3). |
| Тема 4.2. | Охарактеризовать заданный сплав: маркировка, состав, область применения, вид ТО, структура, механические свойства(3) |
| Тема 4.3. | Охарактеризовать заданный сплав: маркировка, состав, область применения, вид ТО, структура, механические свойства(3) |
| Тема 4.4. | Охарактеризовать заданный сплав: маркировка, состав, область применения, вид ТО, структура, механические свойства(3) |
| Тема 4.5. | Охарактеризовать заданный сплав: маркировка, состав, область применения, вид ТО, структура, механические свойства(3) |
| Тема 4.6. | Охарактеризовать заданный сплав: маркировка, состав, область применения, вид ТО, структура, механические свойства(3). Подготовить доклад и презентацию по заданной группе сплавов. |
| Тема 4.7. | Охарактеризовать заданный сплав: маркировка, состав, область применения, вид ТО, структура, механические свойства(3) |
| Тема 5.1. | Подготовка к тесту (3) |
| Тема 5.2. | Выбрать материал для изготовления постоянного магнита.(доп.4) |
| Тема 5.3. | Изделие из стекла: состав, свойства, назначение. Описать.(4) |
| Тема 5.4. | Подобрать материал для изготовления футеровки печи.(4) |
| Тема 5.5. | Описать области применения шпона (4) |
| Тема 5.6. | Выбрать лакокрасочный материал и описать его состав, свойства, область назначения.(4) |
| Тема 5.7. | Применение заданного пластика. (4) |
| Тема 5.8. | Выбрать и описать композиционный материал: состав, строение, свойства, назначение. (1) |
| Тема 6.1. | Подготовка к тесту (1,4,доп.4) |
| Тема 6.2. | Составить схему производства германия (доп.7) |
| Тема 6.3. | Разработать технологию обработки расплава алюминиевого сплава (5) |
| Тема 6.4. | Рассчитать элементы литниковой системы для отливки. Подготовка к тесту. (5, доп.6) |
| Тема 6.5. | Составить схему армирования отливки при литье под давлением (доп.6) |
| Тема 6.6. | Составить схему получения тонкой медной проволоки (доп.5) |
| Тема 6.7. | Сравнить свариваемость двух металлов. (1) |
| Тема 6.8. | Подготовка к тесту. |
| Тема 6.9. | Описать выбор покрытия для данного сплава (6) |
| Тема 6.10. | Сравнить свойства пленочного и объемного магнита (таблица). (доп.4) |
Учебно-методическое обеспечение дисциплины
Базовый учебник:
- Материаловедение и технология металлов. Учебник для вузов. Г.П.Фетисов, М.Г.Карпман, В.М.Матюнин и др.- М.: Высшая школа, 2008-867с.
Основная литература:
- Металловедение: Учебник. В 2-х т. Т1. Коллектив авторов/Под общ. ред. В.С.Золоторевского,.- М.: Издательский дом МИСиС, 2008.-480с.
- Металловедение: Учебник. В 2-хт. ТII. Коллектив авторов/Под общ. ред. В.С.Золоторевского,.- М.: Издательский дом МИСиС, 2009.-528с.
- Ржевская С.В. Материаловедение: Учеб. для вузов.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Логос, 2004.- 424 с.
- Плавка металлов, кристаллизация сплавов, затвердевание отливок. Пикунов М.В.: Учебн.пособие для вузов.- М.:МИСиС, 2006
- Теория формирования покрытий. Методы получения покрытий.: Педос С.И., Шугаев В.А. Учеб. пособие.-М.: МИСиС, 2007.-64с.
Дополнительная литература:
- Н.И.Уткин. Производство цветных металлов.- М.:Интермет Инжиниринг.- 2000.- 442с.
- Механические свойства металлов. Учебник для вузов. Золоторевский В.С.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.; МИСИС, 1998,- 400с.
- Обработка металлов взрывом. А.В.Крупин, С.Н.Калюжин и др. Учебное пособие для вузов.- М.: Металлургия, 1996.- 336с.
- Технология производства материалов магнитоэлектроники. Летюк Л.М., Балбашов А.М., Крутогин Д.Г. и др.: Учебник для вузов.- М.: Металлургия, 1994.-416с.
- Технология обработки давлением цветных металлов и сплавов: Учебник для ВУЗов.- А.В.Зиновьев, А.И.Колпашников, П.И.Полухин и др.- М.: Металлургия, 1992.
- 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.
- Металлургия редких металлов. Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г.: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Металлургия, 1991.-432с.
Авторские методические разработки:
Сборник тестовых заданий по курсу: Материаловедение. Технология конструкционных материалов.- электронное издание.
Технические и электронные средства обучения, иллюстрированные материалы
Презентации, видеоматериалы.
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Компьютер, проектор, экран для просмотра презентаций.
Формы контроля и оценочные средства для текущего контроля успеваемости и итоговой аттестации по итогам освоения дисциплины.
Текущий контроль осуществляется по рейтинговой системе.
За каждую оценочную работу студент получает определенное количество баллов (см. ниже). Работа считается выполненной, если за нее получено более 50% баллов. Работы, за которые получено менее 50% баллов, должны быть переписаны (пересданы) студентом до получения положительной оценки (более 50%). При этом если студент не выполнял работу без уважительной причины или получил за работу менее 50%, то при переписывании (пересдаче) в рейтинг учитывается оценка на балл ниже для 5 балльных работ и на 2 балла ниже для 10 балльных.
Текущий контроль осуществляется в виде домашних заданий.
За сдачу домашних заданий - максимум 10 баллов. За активную работу на занятиях максимум 5 баллов. За посещаемость занятий – максимум 5 баллов. Итого – 40 баллов.
Промежуточный контроль
Выражается в виде оценки по результатам текущего контроля по трехбалльной системе. 2 – получено более 75% баллов, 1 – от 50 до 75% баллов, 0 – менее 50% баллов.
Итоговый контроль
Студент, набравший рейтинг 30 баллов и более имеет право получить итоговую оценку без сдачи зачета («автоматом»).
К зачетам и экзамену допускаются студенты, выполнившие все задания в течение семестра. Зачет проводится в устной форме по билетам, включающим два теоретических вопроса.
Вопросы для госэкзамена по курсу «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»
- Термическая обработка металлов и сплавов: отжиг, закалка (разные виды), старение и отпуск. Область применения, характеристика протекающих процессов, выбор способа термообработки для конкретного сплава (свой пример).
- Принципы построения композиционных материалов. Керамические непрерывные и дискретные волокна: стеклянные, кремниевые, борные, карбидокремниевые. Методы получения, свойства.
- Классификация композитов по природе матрицы и упрочнителя. Получение композиционных материалов специальными методами литья: направленная кристаллизация, суспензионное литье, армирование при литье под давлением.
- Технологии получения композиционных материалов: получение упрочняющей фазы, производство полуфабрикатов из композиционных материалов и гранул.
- Углеродные и органические полимерные материалы; углеграфитовые, углерод- углеродные композиционные материалы. Общая характеристика.
- Пластмассы, каучуки и резины. Полимерные материалы функционального назначения, полимерные композиционные материалы.
- Техническая классификация редких металлов, основные особенности технологии производства. Технология получения монокристаллов германия.
- Основы плавки металлов. Основные закономерности введения добавок в расплав, лигатуры, испарение металлов, потери металла при плавке (угар).
- Основы плавки металлов. Разработка технологии плавки: технологические параметры и процессы, расчет состава шихты.
- Рафинирование металлических расплавов. Виды загрязнений и способы борьбы с ними: вакуумирование, отстаивание, процессы дегазации, флюсование, фильтрование.
- Основы литейного производства. Управление процессами кристаллизации металла в форме. Виды литья в разовые формы: схемы процессов, применяемые формовочные материалы, заливаемые сплавы.
- Основы литейного производства. Управление процессами кристаллизации металла в форме. Виды литья в металлические формы: схемы процессов, свойства отливок, область их применения.
- Способы литья, основанные на непрерывных процессах формирования отливки. Горизонтальное и вертикальное литье, литье в электромагнитный кристаллизатор, электрошлаковое литье: схема процесса, область применения.
- Физико-механические основы обработки металлов давлением. Холодная и горячая деформация, технологические параметры, нагревательные устройства. Изменение структуры и свойств при нагреве после деформации.
- Обработка металлов давлением: прокатное производство, волочение (производство проволоки), получение пустотелого профиля, прессование, ковка, штамповка (листовая, объемная горячая и холодная). Применяемое оборудование, схемы процессов.
- Процессы формирования неразъемных соединений. Сварка и пайка металлов. Термические, термомеханические и механические виды сварки металлов: примеры, обоснование выбора способа соединения.
- Основы размерной обработки заготовок деталей машин. Обработка резанием: основные разновидности процессов, область применения. Обрабатываемость материалов резанием.