МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Специальность
23.02.07 «Техническое обслуживание и ремонт двигателей систем и агрегатов автомобилей»
Форма обучения – за очная
Чебоксары – 2017
| Раздел 1 Материаловедение: | |
| Тема 1 Общие сведения о материалах | |
| Тема 2. Кристаллизация и свойства металлов. | |
| Тема 3 Пластическая деформация и рекристаллизация | |
| Тема 4 Теория сплавов | |
| Тема 5 Стали и чугуны | |
| Тема 6 Термическая обработка | |
| Тема 7 Цветные металлы и их сплавы. Неметаллические материалы. |
| № п/п | Название раздела | Содержание раздела в дидактических единицах |
| 11. | Материаловедение | -Типы связей в твердых телах. Типы кристаллических решеток. Строение реальных кристаллов. Плавление и кристаллизация металлов. Влияние примесей и других факторов на процесс кристаллизации. Строение металлического слитка. Основные свойства металлов. -Упругая и пластическая деформация металла. Явление наклепа. Виды поверхностного наклепа. Первичная и вторичная рекристаллизация. Влияние горячей обработки давлением на структуру и свойства металлов и сплавов. - Фазы и структуры в металлических сплавах. Правило фаз и отрезков. Основные типы диаграмм состояния сплавов. Диаграмма состояния железо-углерод. - Классификация углеродистых сталей. Стали обыкновенного качества. Углеродистые качественные стали. Углеродистые инструментальные стали. - Классификация чугунов. Серый чугун и его маркировка. Высокопрочный чугун и его маркировка. Ковкий чугун и его маркировка. Чугун с вермикулярным графитом и его маркировка. - Превращения в стали при нагреве. Превращение аустенита при охлаждении. Классификация видов термообработки. Термическая обработка. Термомеханическая обработка.Химико-термическая обработка. Цементация. Азотирование. Цианирование. Диффузионная металлизация. - Влияние легирующих элементов на свойства стали. Маркировка легированных сталей. Конструкционные легированные стали. Инструментальные легированные стали. - Медь и ее сплавы. Алюминий и его сплавы. Антифрикционные сплавы. Пластмассы. Резиновые материалы. |
Лабораторный практикум по заочной форме обучения
| № п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудоемкость (час.) |
| Определение зависимости твердости сталей от содержания углерода | |||
| Анализ диаграммы состояния сплавов железо-углерод | |||
| Построение и анализ диаграммы изотермического превращения аустенита | |||
| Термическая обработка углеродистой стали | |||
| Изучение изменения микроструктуры и свойств закаленной стали при отпуске |
Примерный перечень вопросов к дифференцированному зачету
1. Строение и свойства металлов. Типы кристаллических решеток.
2. Явление аллотропии в металлах. Изотропия, анизотропия.
3. Плавление и кристаллизация металлов. Образование зерен.
4. Строение металлического слитка. Основные свойства металлов.
5. Упругая и пластическая деформация. Пластическая деформация поликристаллов.
6. Явление наклепа. Виды поверхностного наклепа.
7. Влияние горячей обработки давлением на структуру и свойства металлов и сплавов.
8. Фазы и структура в металлических сплавах.
9. Правило фаз и отрезков. Первый тип диаграмм состояния.
10. Компоненты и фазы в системе железо-углерод. Примеси присутствующие в стали.
11. Диаграмма состояния ℱℯ-С /Основные фазовые составляющие.
12. Классификация углеродистых сталей.
13. Стали обыкновенного качества. Углеродистые качественные стали. Углеродистые инструментальные стали.
14. Примеси и их влияние на строение и свойства чугуна.
15. Серый чугун и его маркировка.
16. Высокопрочный чугун и его маркировка.
17. Ковкий чугун и его маркировка.
18. Образование аустенита при нагреве. Превращение переохлажденного аустенита (перлитное, мартенситное и промежуточное превращения).
19. Классификация видов термической обработки. Отжиг и нормализация.
20. Закалка. Способы закалки. Температуры нагрева и выдержка при закалке.
21. Отпуск закаленной стали. Термомеханическая обработка.
22. Химико-термическая обработка. Цементация. Азотирование. Цианирование.
23. Легирование стали и влияние легирующих элементов на свойства стали.
24. Классификация и маркировка конструкционных легированных сталей
25. Классификация и маркировка инструментальных легированных сталей.
26. Легированные стали с особыми свойствами.
27. Медь и его сплавы.
28. Алюминий и его сплавы.
29. Антифрикционные сплавы.
30. Пластмассы.
31. Резиновые материалы.
32. Газовая сварка. Оборудование, область применения.
33. Ручная дуговая сварка. Оборудование, область применения.
34. Дефекты сварочного шва. Виды контроля сварных соединений. Как и когда разделываются кромки свариваемых заготовок.
35. Что такое свариваемость металла и сплавов. Как подразделяются стали по свариваемости.
36. Виды сварных соединений (по взаиморасположению свариваемых изделий, по направлению действующих на них усилий, по положению в пространстве).
37. Строение стыкового сварного шва (дугового).
38. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под слоем флюса.
39. Сварка в среде защитных газов.
40. Электрошлаковая сварка.
41. Физическая сущность процессов, протекающих при сварке.
42. В чем сущность прокатки. Виды прокатки. Продукция прокатного производства.
43. В чем сущность прессования. Продукция прессовального производства.
44. В чем сущность волочения. Продукция волочильного производства.
45. Объемная штамповка. Технология объемной штамповки и продукция.
46. Листовая штамповка (сущность). Технология и продукция листовой штамповки.
47. Технология свободной ковки (операции, инструмент, приспособления, оборудование).
48. Нагрев при обработке давлением. Средства нагрева, интервалы нагрева.
49. Этапы литейного производства. Литейные сплавы и их свойства.
50. Способы плавления металлов. Дефекты литья и их контроль.
51. Специальные способы литья (в металлические формы, центробежное, под давлением).
52. Виды обработки резанием. Поверхности и плоскости при обработке резанием. Движения в металлорежущих станках.
53. Элементы и геометрические параметры токарного резца. Назначение и числовые значения углов резцов: проходного, отрезного, подрезного.
54. Материалы для изготовления режущих инструментов: требования к ним. Марки, свойства, применение.
55. Элементы режима резания при точении, площадь и форма среза, объем снятой стружки.
56. Явления, сопровождающие процесс резания металлов/усадка стружки, наклеп и нарост.
57. Тепловые явления в процессе резания. Распределение тепла. Влияние элементов режима резания на температуру резания.
58. Износ режущих инструментов. Виды и критерии износа.
59. Заточка резцов.
60. Смазывающе-охлаждающие жидкости, их влияние на процесс резания. Вибрации при резании металлов.
61. Качество обработанной поверхности. Критерии оценки шероховатости. Влияние элементов режима резания на шероховатость поверхности.
62. Сила резания и ее составляющие при точении. Факторы, влияющие на силу резания.
63. Скорость резания и стойкость инструмента при точении, их взаимосвязь. Факторы, влияющие на скорость резания.
64. Методика назначения режима резания.
65. Производительность работы на металлорежущих станках и пути ее повышения. Машинное и штучное время.
66. Обрабатываемость материалов и критерии ее оценки.
67. Выбор заготовок и припуски на обработку.
68. Точность механической обработки. Факторы, влияющие на точность обработки. Экономическая и достижимая точность.
69. Работы, выполняемые на заточных, кругло- и плоскошлифовальных станках. Достижимые точность и шероховатость обработок.
70. Методы нарезания зубьев цилиндрических колес. Нарезание цилиндрических зубчатых колес методом копирования.
71. Общие сведения о нарезании конических колес зубостроганием. Отделочные работы при зубонарезании.
72. Схемы шлифования и элементы резания при шлифовании. Типы станков шлифовально-отделочной группы.
73. Абразивный /алмазный и эльборовый/ инструмент: материал, зернистость, связка, твердость, структура.
74. Маркировка и выбор кругов, испытания, балансировка, правка кругов.
75. Отделочные /доводочные/ работы и их применение. Достижимые точность и шероховатость обработки.
76. Классификация металлорежущих станков. Общие сведения о кинематических схемах станков. Основные механизмы, применяемые в станках.
77. Устройство токарно-винторезного станка. Механизмы привода движения резания и движения подачи.
78. Основные типы токарных резцов. Принадлежности и приспособления к токарным станкам.
79. Работы, выполняемые на токарных станках. Расчет сменных шестерен при резании резьбы.
80. Общие сведения о типах станков токарной группы и их применение.
81. Типы станков сверлильно-расточной группы и работы, выполняемые на них.
82. Режущий инструмент для обработки отверстий. Элементы и геометрические параметры сверл, зенкеров, разверток. Принадлежности и приспособления перечисленных инструментов.
83. Назначение режимов резания при сверлении, зенкеровании, развертывании. Основное время.
84. Типы фрезерных станков и работы, выполняемые на них.
85. Сущность процесса фрезерования. Элементы режима резания при фрезеровании.
86. Типы фрез и работы, выполняемые с их применением. Типы зубьев фрез. Принадлежности и приспособления.
87. Назначение режимов резания при фрезеровании. Основное время.
88. Схема резания и элементы режима резания при строгании и долблении.
89. Типы строгальных и долбежных станков. Работы, выполняемые на строгальных и долбежных станках. Применяемые приспособления.
90. Обработка протягиванием. Конструкция протяжек и их геометрические параметры. Работы, выполняемые на протяжных станках.
Номера вопросов контрольной работы*
| Последняя цифра | Перваяцифра | |||||||||
| 1,6,17, 50,56 | 1,5,18, 49,57 | 1,4,19, 48,58 | 1,3,20, 47,59 | 1,2,21, 46,60 | 1,16,22,45,61 | 1,15,23,44,62 | 1,14,24,43,63 | 1,13,25,42,64 | 1,12,26,43,65 | |
| 1,11,26,55,64 | 1,10,27,54,65 | 1,9,28, 53,66 | 1,8,29, 52,67 | 1,7,30, 51,68 | 1,6,31, 50,69 | 1,5,32, 49,70 | 1,4,33, 48,71 | 1,3,34, 47,72 | 1,2,35, 46,73 | |
| 1,16,36,45,74 | 1,15,37,44,75 | 1,14,38,43,76 | 1,13,39,42,77 | 1,12,40,55,78 | 1,11,41,54,79 | 1,10,17,53,80 | 1,9,18, 52,81 | 1,8,19, 51,82 | 1,7,20, 50,83 | |
| 1,6,21, 49,84 | 1,5,22, 48,85 | 1,4,23, 47,86 | 1,3,24, 46,87 | 1,2,25, 45,88 | 1,16,26,44,89 | 1,15,27,43,90 | 1,14,28,42,56 | 1,13,29,55,57 | 1,12,30,54,58 | |
| 1,11,31,53,59 | 1,10,32,52,60 | 1,9,33, 51,61 | 1,8,34, 50,62 | 1,7,35, 49,63 | 1,6,36, 48,64 | 1,5,37, 47,65 | 1,4,38, 46,66 | 1,3,39, 45,67 | 1,2,40, 44,68 | |
| 1,16,41,43,69 | 1,15,17,42,70, | 1,14,18,55,71 | 1,13,19,54,72 | 1,12,20,53,73 | 1,11,21,52,74 | 1,10,22,51,75 | 1,9,23, 50,76 | 1,8,24, 49,77 | 1,7,25, 48,78 | |
| 1,6,26, 47,79 | 1,5,27, 46,80 | 1,4,28, 45,81 | 1,3,29, 44,82 | 1,2,30, 43,83 | 1,16,31,42,84 | 1,15,32,55,85 | 1,14,33,54,86 | 1,13,34,53,87 | 1,12,35,52,88 | |
| 1,11,36,51,89 | 1,10,37,50,90 | 1,9,38, 49,64 | 1,8,39, 48,65 | 1,7,40,47,66 | 1,6,41, 46,67 | 1,5,17, 45,68 | 1,4,18, 44,69 | 1,3,19, 43,70 | 1,2,20, 42,71 | |
| 1,3,21, 43,72 | 1,4,23, 44,73 | 1,5,25, 45,74 | 1,6,27, 46,75 | 1,7,29, 47,76 | 1,8,31, 48,77 | 1,9,33, 49,78 | 1,10,35,51,79 | 1,11,37,52,80 | 1,12,39,53,81 | |
| 1,13,41,54,82 | 1,14,22,55,83 | 1,15,24,50,84 | 1,16,26,42,85 | 1,15,28,48,86 | 1,14,30,47,87 | 1,13,32,46,88 | 1,12,34,45,89 | 1,11,36,44,90 | 1,10,38,43,56 |
*Примечание: Вариант контрольной работы выбирается по двум последним цифрам зачетной книжки.
Например, номер зачетки: 13 00019 – вариант 19, на пересечении первой цифры варианта 1 и последней цифрыварианта 9 находим номера вопросов контрольной работы:1,13,41,54,82.
Если вариант имеет одну цифру (например,13 00009), то первой цифрой варианта будет 0 (ноль) второй цифрой 9.
Вопрос обязательно поместить перед ответом.
Практическое задание
1. Вычертить диаграмму железо-углерод (в масштабе).
2. Построить кривые охлаждения для двух сплавов с содержанием углерода в процентах: 1) С= %; 2) С= %;
3. На каждом участке кривой охлаждения первого сплава указать название фаз, а на кривой охлаждения второго сплава – названия структурных составляющих;
4. Определить (в процентах) весовое соотношение фаз первого сплава при температуре t 1=;
5. Определить (в процентах) весовое соотношение структурных составляющих второго сплава при температуре t 2=.
Задание выполняется на одной из групп сплавов, которые приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Группа сплавов | Концентра-ция сплава % | Температура сплава, оС | Примечание к температуре сплава |
| 1. | 1.С=0,13 2.С=5,0 | t 1=750 t 2=1147 | Конец кристаллизации |
| 2. | 1. С=0,18 2. С=4,0 | t 1=1492 t 2=1147 | Начало перитектического превращения Конец кристаллизации |
| 3. | 1.С=0,40 2.С=3,50 | t 1=727 t 2=1100 | Начало кристаллизации |
| 4. | 1.С=0,80 2.С=2,14 | t 1=727 t 2=800 | Конец кристаллизации |
| 5. | 1. С=2,50 2.С=0,40 | t 1=1147 t 2=727 | Начало кристаллизации Конец кристаллизации |
| 6. | 1.С=3,0 2.С=0,18 | t 1=727 t 2=750 | Начало кристаллизации |
| 7. | 1.С=3,5 2.С=0,15 | t 1=1147 t 2=650 | Конец кристаллизации |
| 8. | 1.С=4,3 2.С=0,1 | t 1=900 t 2=750 | |
| 9. | 1.С=5,0 2.С=1,0 | t 1=727 t 2=650 | Конец кристаллизации |
| 10. | 1.С=5,5 2.С=1,5 | t 1=900 t 2=700 | |
| 11. | 1.С=0,3 2.С=3,3 | t 1=800 t 2=1000 | |
| 12. | 1.С=0,6 2.С=2,7 | t 1=650 t 2=1147 | Конец кристаллизации |
| 13. | 1.С=0,4 2.С=4,1 | t 1=1492 t 2=727 | Начало перитектического превращения Конец кристаллизации |
| 14. | 1.С=4,3 2.С=1,5 | t 1=727 t 2=900 | Конец кристаллизации |
| 15. | 1.С=2,0 2.С=3,5 | t 1=1300 t 2=650 |
Рисунок 1 - Диаграмма состояния железо-углерод.
Сплошные линии – цементитная система, пунктирные – графитная.