Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом

• Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 72.4kb.
• Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 88.46kb.
• Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 70.63kb.
• Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 90.11kb.
• Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 85.34kb.
• Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 118.75kb.
• Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 126.93kb.
• Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 211.4kb.
• Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 89.5kb.
• Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 100.69kb.

1. Цель дисциплины

Научить анализировать: физико-химические процессы, протекающие при производстве стали сплавов и композитов в зависимости от их состава, физических, механических и эксплуатационных свойств для выбора путей управления качеством. Научить принципам построения технологических схем обработки металлов давлением (ОМД) и анализу влияния параметров обработки на качество продукции.

2. Практические умения и навыки

Рассчитывать термодинамические и кинетические характеристики металлургических систем и процессов, происходящих с участием твердой, жидкой и газовой фаз. Выполнять сравнительный анализ процессов и технологических схем с учетом исходных материалов, требуемого состава конечного продукта, экономики и экологических факторов. Уметь распознавать дефекты в продкуции, выявлять их связь с технологией производства. Уметь различать технологические процессы ОМД по видам выпускаемой продукции и необходимым операциям. Оценивать температурные и деформационные параметры процессов ОМД. Иметь элементарные навыки экспериментального определения и расчета технологических параметров обработки давлением.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы (час)

Табл.1

4. Содержание учебной дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Табл. 2

4.2. Содержание лекционного курса

Раздел 1. Физико-химические основы производства металлов

1.1. Технологические схемы современного металлургического производства. Классификация процессов, происходящих в металлургических агрегатах. Представления о влиянии состава и свойств исходных материалов на технологию их переработки, качество конечного продукта. Задачи термодинамического и кинетического анализа металлургических процессов.

1.2. Газовые атмосферы в процессах получения металлов и сплавов. Окислительно-восстановительные свойства газовых атмосфер. Состав и свойства низкотемпературной плазмы.

1.3. Особенность жидкого металлического состояния. Строение, основные физико-химические свойства металлических расплавов. Активность элемента в металлическом расплаве.

1.4. Строение и свойства шлаковых расплавов. Фазовые диаграммы оксидных систем. Модели шлаков для расчета активности компонентов.

1.5. Огнеупоры в металлургическом производстве. Взаимодействие огнеупоров с жидким металлом и шлаком. Влияние состава и свойств огнеупорных материалов на качество выплавляемого металла.

1.6. Процессы образования и термической диссоциации оксидов, сульфидов и др. соединений. Термодинамический анализ системы железо-кислород

1.7. Кислород в расплавах. Распределение кислорода между металлом и шлаком. Термодинамический анализ процессов окисления элементов, растворенных в жидком железе. Кинетическая модель процесса обезуглероживания стали.

1.8. Физико-химические основы раскисления металла. Способы раскисления. Растворимость водорода, азота в металлическом расплаве в зависимости от температуры, давления, состава металла.

Раздел 2. Производство отливок из стали, чугуна, цветных металлов

2.1. Способы разливки. Кристаллизация и строение слитков. Ликвация элементов в слитке. Дефекты слитка и меры борьбы с ними.

2.2. Получение отливок из стали. Особенности производства отливок из конструкционной и высоколегированной стали.

2.3. Производство отливок из серого, высокопрочного и ковкого чугунов. Получение отливок из сплавов цветных металлов.

Раздел 3. Металлургические методы управления качеством металлов и сплавов

3.1. Классификация процессов электроплавки и специальной электрометаллургии. Технологические схемы производства и способы управления качеством выплавляемых металлов и сплавов. Понятие о металлургической наследственности.

3.2. Влияние неметаллических включений на свойства качественных сталей и сплавов. Механизм образования неметаллических включений, их поведение в условиях выплавки и кристаллизации, способы удаления. Модифицирование неметаллических включений.

3.3. Способы внепечного рафинирования электростали. Обработка инертными газами, шлаками, порошками. Аргонокислородное рафинирование. Технология выплавки коррозионностойкой стали АКР-процессом.

3.4. Способы вакуумной обработки расплавов. Механизм дегазации. Основы кинетики испарения в вакууме. Порционное и циркуляционное рафинирование. Процесс вакуумно-кислородного рафинирования.

3.5. Вакуумно-дуговой переплав. Особенности и эффективность рафинирования от неметаллических включений, газов. Примесей цветных металлов. Электрошлаковый переплав, повышение качества металла при ЭШП.

3.6. Плазменно-дуговой и электронно-лучевой переплавы. Технология переплава. Качество готового металла. Легирование металла с помощью плазмы; получение тугоплавких металлов.

Раздел 4. Основы порошковой металлургии и напыленных покрытий.

4.1. Качество изделий порошковой металлургии. Методы получения и свойства металлических порошков. Способы и механизм спекания. Атмосферы спекания и защитные засыпки.

4.2. Нанесение и структура газотермических покрытий. Нанесение покрытий конденсацией в вакууме. Строение и свойства напыляемой поверхности.

Раздел 5. Производство мелкокристаллических и аморфных металлов, выращивание монокристаллов сплавов и эвтектик

5.1. Условие образования аморфной структуры. Способы получения мелкокристаллических и аморфных металлов и сплавов. Методы вакуумного напыления, ионной имплантации, лазерной обработки.

5.2. Направленная кристаллизация. Методы Чохральского и Степанова. Зонная перекристаллизация. Затвердевание многофазных сплавов. Управление процессами кристаллизации.

Раздел 6. Основы технологии получения металлических композиционных материалов и тугоплавких соединений.

6.1. Свойства металлических композиционных материалов (МКМ) и эффективность их примения. Классификация МКМ в зависимости от состава, свойств матрицы и армирующих волокон, способа производства. Получение нитевидных кристаллов.

6.2. Получение металлических волокон непрерывной экструзией и вытяжкой из расплава. Получение МКМ, армированных нитевидными кристаллами и волокнами. Механизм упрочнения сплавов дисперсными частицами и способы получения дисперсно-упрочненных МКМ.

6.3. Физико-химические свойства, области применения и методы получения тугоплавких соединений (нитридов, карбидов, боридов, силицидов). Самораспространяющийся высокотемпературный синтез.

6.4. Технико-экономические показатели процессов

Раздел 7. Основы обработки металлов давлением (ОМД)

7.1. Классификация методов ОМД.

7.2. Краткие сведения по теории ОМД. Количественные характеристики пластической деформации. Напряженное и деформированное состояние в точке. Сопротивление деформации и пластичность. Условия постоянства объема при ОМД. Влияние пластической деформации на структуру и свойства металлов.

7.3. Продольная прокатка. Очаг деформации, неравномерность деформации и ее влияние на качество продукции.

7.4. Технологические схемы производства проката из слитков, литых заготовок и порошковых материалов.

7.5. Деформационно-скоростные и температурно-временные режимы прокатки. Технологии отделки сортового проката. Производство фасонного проката и высокоточных профилей. Виды дефектов продукции, способы их предупреждения.

7.6. Термомеханическая обработка. Производство сортовой продукции и многослойных материалов из порошков.

Раздел 8. Производство листовой стали

8.1. Схемы и режимы деформации толсто- и тонколистовой прокатки. Контролируемая прокатка.

8.2. Производство холоднокатанных листовых сталей; отделка, дефекты проката. Производство жести, ленты и фольги.

8.3. Технология получения плакированного металла, биметаллических и многослойных листовых материалов. Производство проката с покрытиями.

8.4. Основные виды дефектов и контроль качества покрытий.

Раздел 9. Волочение, прессование, ковка и штамповка

9.1. Волочение. Технология производства проволоки, в том числе тончайшей. Калибрование прутков. Бесфильерное волочение. Ротационная ковка.

9.2.Технология прессования и экструзии металлов. Температурно-скоростные и деформационные режимы прессования.

Производство изделий из порошковых материалов методами прессования. Экструзии. Газостатическое компактирование. Горячее изостатическое прессование порошков и гранул.

9.3. Ковка металлов, область применения процесса. Сортамент. Основные операции при ковке, технологические схемы.

9.4. Штамповка, горячая штамповка, область применения. Использование явления сверхпластичности при штамповке и прессовании. Холодная объемная штамповка. Назначение, основные операции. Сортамент продукции. Холодная листовая штамповка.

Раздел 10. Производство труб и специальных профилей

10.1. Производство бесшовных труб. Редуцирование и калибрование труб. Трубы: холодная прокатка, волочение; сварные трубы. Производство специальных профилей.

5. Лабораторный практикум программой дисциплины не предусмотрен

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература (основная и дополнительная)

а) основная литература

1а. Рыжонков Д.И., Арсентьев П.П., Яковлев В.В. и др Теория металлургических процессов.. - М.: Металлургия, 1989. - 392 с.

2а. Рыжонков Д.И., Падерин С.Н., Серов Г.В. и др. Расчеты металлургических процессов на ЭВМ. М.: Металлургия. – 1987. – 231 с.

3а. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М Общая металлургия.. - М.: Металлургия, 1998. - 768 с.

4а. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Мальков Н.В. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М.: Металлургия, 1995.-592 с.

5а. Поволоцкий Д.Я., Кудрин В.А., Вишкарев А.Ф. Внепечная обработка стали. М.: МИСиС-Издательство, 1995.-256 с.

6а. Рыжонков Д.И., Падерин С.Н.. Серов Г.В. Твердые электролиты в металлургии. М.: Металлургия, 1992, 248 с.

7а. Анциферов В.И., Бобров Г.В. и др. Порошковая металлургия и напыленные покрытия. М.: Металлургия, 1987, 791 с.

8а. Полухин П.И., Полухин В.П., Прудковский Б.А. и др. Технология процессов процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия. 1988.

б) дополнительная литература

1а. Михайлов А.М., Курдюмов В.В., Козлов Л.Я. Литейное производство. Учебник для вузов. - М.: Машиностроение, 1987. - 225 с.

2а. Технология металлов и материаловедение. Под ред. Усовой Л.Ф., М.:, Металлургия, 1987, 800 с.

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

Компьютерные расчетные программы, плакаты, раздаточный материал

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины Не требуется.

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом ВПО по направлению подготовки дипломированных специалистов 651800 Физическое материаловедение.

Программа составлена на основе рабочей программы МИСиС (ТУ) по данной дисциплине.

Программа одобрена на заседании Совета УМО по образованию в области металлургии от 28 января 2002 г., протокол №40.

Зам. председателя Совета УМО В.П.Соловьев