ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ




 

Процесс изучения дисциплины «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» направлен на формированиеследующих компетенций:

- о современных способах производства металлов и сплавов;

- о процессах кристаллизации металлов и сплавов;

- о диаграммах состояния двухкомпонентных металлических систем;

- о дефектах строения кристаллов и их влиянии на свойства сталей и сплавов;

- о закаливаемости, прокаливаемости, жидкотекучести и других технологических свойствах;

- о теории легирования и принципиальных направлениях создания металлических материалов с особыми физико-механическими свойствами;

- об основах технологии изготовления металлических изделий литьем, обработкой давлением, резанием;

- об основных способах производства неразъемных соединений: сварка, пайка, склеивание;

- о физико-технологических основах изготовления композиционных материалов

Студент должен знать:

- cтроение твердого тела, дефекты кристаллической структуры и их роль в формировании свойств материалов;

- строение, структуру, зависимость свойств металлических и неметаллических конструкционных материалов от структуры; способы регулирования свойств и осуществление рационального выбора наиболее подходящего материала для конкретного изделия;

- элементы химической термодинамики как аппарат прогнозирования и управления процессами получения материалов;

- основы теории фазовых равновесий, позволяющей определять и изменять фазовое состояние системы в зависимости от внешних параметров;

- основы теории процессов возникновения новой фазы, описывающей механизмы образования нового вещества и рычаги управления данным процессом;

- основы электронной структуры твердых тел, позволяющей объяснить комплекс электрических свойств металлов, полупроводников и диэлектриков и разрабатывать методы управления ими;

- магнитные явления, позволяющие понять механизмы формирования магнитных свойств в материалах;

- получения нанокристаллических, аморфных и композиционных структур – наиболее перспективных современных материалов;

- термической обработки, позволяющей добиваться нужных свойств у металлической детали;

- основные закономерности гетерогенного равновесия;

- коррозионные процессы разрушения металлов;

- основы получения монокристаллов – основы современной микро- и оптоэлектроники, лазерной техники;

- основы получения нанокристаллических, аморфных и композиционных структур – наиболее перспективных современных материалов;

- процессы термической обработки, позволяющие добиваться нужных свойств у металлических деталей;

- процессы обработки металлов давлением, при помощи которой получают изделия различной формы и с различными механическими свойствами;

- процессы высокоэнергетической поверхностной обработки материалов, делающей возможным получение деталей с уникальными характеристиками при высокой технологической и экономической эффективности;

- основные характеристики механических свойств металлов, характеризующие работоспособность деталей машин при различных условиях их эксплуатации и способы их определения;

- основы технологических процессов литья, сварки, обработки металлов резанием, порошковую металлургию, технологию производства изделий из резины и пластмасс.

б) Студент должен уметь:

- оценивать взаимосвязь между составом, строением и свойствами материалов; пользоваться специальной литературой и др. информацией; -

-использовать методы качественного структурного анализа, методы контроля и испытаний свойств металлов, а также аппаратуру и приборы контроля; выбирать наиболее экономичные материалы для изготовления изделий;

- по техническим условиям на изготовление изделий обоснованно выбирать рациональные материалы и режимы упрочняющих технологий;

- по результатам микроскопического и макроскопического анализа определять химический, фазовый, структурный состав сталей и чугунов и тенденции изменения их свойств при изменении структуры;

- определять основные свойства металлических и неметаллических конструкционных материалов;

- назначать материал для различных деталей и заготовок в зависимости от условий эксплуатации;

- выбирать методы изготовления и обработки деталей и заготовок.

Владеть: навыками правильного выбора материалов для изготовления деталей с учетом их физико-механических свойств, организационными навыками обеспечения рационального и качественного технологического процесса изготовления деталей.

 

4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ (ЧАС) ПО ТЕМАМ И ВИДАМ ЗАНЯТИЙ

 

№ модуля № недели № темы Наименование темы  
Всего Лекции Практич. Лаб. раб. С Р С  
                   
  1-2   Введение. Строение и свойства металлов и сплавов. Типы кристаллических решеток            
  3-5     Теория сплавов. Фазовые диаграммы двухкомпонентных систем. Правило фаз Гиббса       -    
  Железо и его сплавы. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов            
  6-7   Теория термической обработки сталей. Химико-термическая обработка и поверхностное упрочнение     -      
  8-9   Углеродистые и легированные стали и сплавы            
  10-11   Цветные металлы и сплавы     -      
  12-13   Литье. Основы технологии изготовления литых деталей.            
  14-15   Обработка давлением. Обработка резанием.            
      Технология сварки. Физико-химические основы получения сварного соединения.            
      Композиционные материалы. Изготовление полуфабрикатов и деталей из композиционных материалов.   - - -    
      Всего:            

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА

 

№ Темы Всего часов № Лекции   Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции
       
      Введение. Содержание курса, задачи и значение. Взаимосвязь со смежными дисциплинами. Атомно-кристаллическое строение металлов. Основные типы кристаллических решеток металла и их характеристики. Виды дефектов кристаллического строения металлов (точечные, линейные, поверхностные). Кристаллизация и структура металлов и сплавов. Строение реальных кристаллов. Механизм и кинетика кристаллизации металлов. Диффузионные и бездиффузионные превращения Полиморфизм. Аморфные металлы. Классификация сплавов.  
        Теория сплавов.Диаграммы состояния сплавов. Твердые растворы, химические соединения, гетерогенные структуры. Сплав, система, компонент, фаза, правило фаз. Методика построения диаграмм состояния. Виды диаграмм состояния: c неограниченной растворимостью компонентов; с ограниченной растворимостью; с образованием химического соединения. Связь между структурой и свойствами сплавов (Правила Курнакова: принцип непрерывности и соответствия). Деформация и разрушение. Механические свойства металлов. Способы упрочнения металлов и сплавов. Процессы плавления и кристаллизации металлов. Термодинамические условия процессов кристаллизации. Образование и рост кристаллических зародышей. Кинетика кристаллизации. Термический анализ и методы построения диаграмм плавкости. Ликвидус и солидус. Фазы и структуры в металлических сплавах. Вариантность систем.    
        Железо и его сплавы. Диаграмма состояния сплавов железо-углерод(цементит). Компоненты фазы, структурные составляющие сталей и чугунов. Углеродистые стали. Влияние углерода и постоянных примесей на структуру и свойства сталей. Влияние легирующих компонентов на превращения, структуру, свойства сталей. Классификация и маркировка углеродистых сталей. Чугуны: белые, серые, ковкие, высокопрочные. Структура и свойства чугунов, область применения.  
      Теория термической обработки стали. Виды термической обработки стали. Аустенизация стали (превращение при нагреве). Рост зерна. Перегрев и пережог. Диаграмма изотермического превращения переохлажденного аустенита. Перлитное, мартенситное и промежуточное превращения. Превращения аустенита при непрерывном охлаждении. Влияние величины зерна на технологические и механические свойства. Пластинчатый и пакетный мартенсит. Критическая скорость охлаждения и факторы, влияющие на нее. Влияние температуры отпуска и продолжительности нагрева на структуру и свойства закаленной стали. Влияние легирующих элементов на превращения при отпуске: обратная и необратимая отпускная хрупкость стали
      Углеродистые и легированные стали и сплавы. Классификация железоуглеродистых сплавов по структуре (стали, чугуны). Конструкционные металлы и сплавы. Влияние легирующих элементов. Классификация. Маркировка легированных сталей. Конструкционные стали общего назначения: цементуемые, улучшаемые, высокопрочные, износостойкие, нержавеющие. Инструментальные материалы: инструментальные и быстрорежущие стали, твердые сплавы и режущая керамика. Стали, устойчивые против коррозии, жаропрочные стали и сплавы, материалы абразивных инструментов. Электрохимическая коррозия.
      Цветные металлы и сплавы. Сплавы на основе меди. Общая характерис-тика медных сплавов. Латуни. Бронзы. Сплавы на основе алюминия. Общая характеристика алюминиевых сплавов. Сплавы на основе магния и их общая характеристика. Общая характеристика титановых сплавов.  
      Литье. Основы технологии изготовления литых деталей. Литейные свойства сплавов. Особенность изготовления земляной формы для получения отливок из стали, чугуна, цветных металлов. Специальные методы литья. Основы технологии изготовления деталей и механизм пластической деформации.  
      Обработка давлением. Обработка резанием. Текстура деформации. Влияние пластической деформации на свойства металлов. Влияние температуры нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Классификация видов обработки давлением, объем их применения и эффект полезного использования по сравнению с другими способами получения заготовок. Технология обработки конструкционных материалов резанием. Роль обработки резанием при изготовлении машин и приборов. Понятие о схеме резания. Физические явления, сопровождающие процесс резания. Тепловые процессы при резании и их влияние на точность обработки. Понятие об электроискровой, электрохимической и ультразвуковой обработке.  
      Технология сварки. Физико-химические основы получения сварного соединения. Сварочное производство. Физическая и технологическая сущность процесса сварки. Напряжения и деформации при сварке. Виды сварки. Теоретические основы дуговой сварки. Материалы и оборудование для сварки. Дефекты сварных соединений. Технология сварки цветных металлов и сплавов. Контроль качества сварных соединений.  

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-11-02 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: