Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет»

«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной работе
_________________

«______»_________________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Металлография»

(наименование дисциплины)

Направление подготовки 150100 «Материаловедение и технологии материалов»

Профиль подготовки «Материаловедение и технологии материалов

в машиностроении»

Квалификация (степень) выпускника бакалавр

(бакалавр, магистр, дипломированный специалист)

Форма обучения очная

(очная, очно-заочная, заочная)

Семестр

Трудоемкость,

зач. ед. (час.)

Лекций,

час.

Практич.

занятий,

час.

Лаборат.

работ,

час.

СРС,

час.

Форма промежуточного контроля

(экз./зачет)

4 (144)

Экзамен

Итого

4 (144)

Экзамен

Владимир, 2011

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины «Металлография» является изучение закономерностей образования структуры, исследуя макроструктуру и микроструктуру металла, а также изменения свойств металла в зависимости от изменения его структуры. Исследование структуры необходимо для нахождения связи «структура–свойство», а установление закономерностей образования структуры – для прогнозирования на основе этой связи свойств новых сплавов.

В результате освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общепрофессиональные компетенции:

владеть навыками использования принципов и методик комплексных исследований и испытаний материалов (ПК-6);

уметь использовать на практике современные представления наук о материалах (ПК-7).

Задачи дисциплины:

Научить студентов проводить качественный и количественный анализ микроструктуры металлических сплавов.

Научить распознавать по микроструктуре и твердости основных технических сплавов и их предшествующей обработки.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина «Металлография» относится к вариативной части профессионального цикла ООП ВПО.

Для успешного усвоения студентами курса «Металлография» необходимо знание основных курсов химии, физики, сопротивления материалов, материаловедения и технологии материалов. Из курса высшей математики используются элементы дифференциального и интегрального исчисления. Курс химии обеспечивает сведениями о типах связи в твердых телах, энергетике и кинематике химических процессов, теории коррозии металлов. Из курса физики при изучении данной дисциплины используются следующие разделы: физика твердого тела, физика элементарных частиц, молекулярная физика. Из курса сопротивления материала используются следующие понятия и разделы: понятие напряженного состояния, напряжений и деформаций, сведения о механических свойствах материалов и способах их определения. Из курса материаловедения и технологии материалов используются следующие разделы: теория сплавов; критерии оценки материалов; пластическая деформация и рекристаллизация металлов, сплавы на основе железа; цветные металлы и сплавы; неметаллические материалы; обработка металлов давлением; литейное производство.

Знания и навыки, полученные при изучении данного курса, широко применяются студентами при прохождении производственной и предквалификационной практики.

3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ

В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

знать: закономерности образования структуры, изменения механических, электрических и других физических свойств металла в зависимости от изменения его структуры; а также условия и причины возникновения при кристаллизации, пластической деформации и рекристаллизации текстуры металлов (ПК-1, 3);

уметь: использовать на практике современные представления наук о материалах (ПК-7); работать на световом микроскопе; изготавливать микрошлифы; выявлять на шлифах типичные структурные составляющие, проводить металлографический анализ промышленных сталей и чугунов, цветных металлов и сплавов; изготавливать макрошлифы; проводить макроструктурный анализ (ПК-6);

владеть: методами анализа свойств материалов; практическими навыками металлографического исследования (ПК-3).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий:

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часа.

Таблица 1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Объем учебной работы с применением интерактивных методов (в часах / %)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации (по семестрам)
Лекции	Консультации	Семинары	Практические занятия	Лабораторные работы	Контрольные работы, коллоквиумы	СРС	КП / КР
1	Раздел 1	6	1-5	12							3/25
6	Рейтинг 1
2	Раздел 2	6	7-10	8				10			5/28
3	Раздел 3	6	11-12	8				16			8/33	Рейтинг 2
13-14
4	Раздел 4	6	15-17	6				8			4/29	Рейтинг 3
Всего	6	17	34				34	к. р.	76	20/29	Экзамен

4.2. Содержание разделов дисциплины

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Раздел 1. Теория металлов и сплавов.

Тема 1.1. Значение, цель и задачи курса «Металлография». Характеристика реального металла: Примеси в металлах. Дефекты решетки металлов.

Тема 1.2. Затвердевание металлов: Структура жидких металлов. Процесс затвердевания. Теория затвердевания. Форма кристаллов, образующих при затвердевании металла. Возникновение дефектов решетки при затвердевании. Выращивание монокристаллов.

Тема 1.3. Структурные превращения в твердых металлах: Самодиффузия и диффузия. Рост зерна при нагреве. Деформация металлов. Влияние нагрева на структуру холоднодеформированного металла. Аллотропическое превращение. Магнитное превращение.

Тема 1.4. Диаграмма равновесия и структура сплавов: Равновесие в однокомпонентной системе. Равновесие в двухкомпонентной системе. Равновесие в тройных системах.

Тема 1.5. Строение твердых фаз в металлических системах из двух компонентов: Твердые растворы. Промежуточные фазы.

Тема 1.6. Свойства металлов и двойных сплавов: Классификация свойств. Свойства металлов. Свойства сплавов.

Раздел 2. Практическая металлография.

Тема 2.1. Приготовление микрошлифов: Отбор образцов для металлографического исследования. Абразивные материалы. Шлифование. Полировка шлифов. Особенности приготовления микрошлифов различных сплавов. Хранение микрошлифов. Техника безопасности при приготовлении шлифов.

Тема 2.2. Методы выявление микроструктуры металлов: Основы выявления микроструктуры. Химическое травление. Взвешивание химических веществ для приготовления реактивов. Электролитическое травление. Различные способы выявления микроструктуры. Техника безопасности при травлении шлифов.

Тема 2.3. Микроскопы: Увеличение объекта. Принципиальная схема микроскопа. Разрешающая способность микроскопа. Объективы и окуляры. Металлографические микроскопы. Общие правила обращения с микроскопом.

Тема 2.4. Методы определения неметаллических включений: Источники образования включений. Классификация неметаллических включений. Металлографические методы изучения неметаллических включений. Методы выделения и последующего изучения неметаллических включений.

Тема 2.5. Методы количественной металлографии: Определения величины зерна. Определение фазового состава сплавов.

Тема 2.6. Измерение микротвердости. Область применения метода микротвердости.

Раздел 4. Металлография черных металлов и сплавов.

Тема 4.1. Макро - и микроструктура литой и горячедеформированной углеродистой стали. Микроструктуры сталей при различных термических обработках.

Тема 4.2. Микроструктура легированных сталей.

Тема 4.3. Макро - и микроструктура чугунов.

Раздел 5. Металлография цветных металлов и сплавов.

Тема 5.1. Микроструктура меди и ее сплавов.

Тема 5.2. Микроструктура алюминия и его сплавов.

Тема 5.3. Микроструктура титана и его сплавов.

Заключение.

4.3. Лабораторный практикум

Лабораторный практикум является формой групповой аудиторной работы в небольших группах для освоения практических навыков с целью формирования основных общекультурных и профессиональных компетенций (ОК - 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9; ПК – 1, 2, 3, 6, 7), необходимых для освоения основной образовательной программы.

Таблица 2. Перечень работ лабораторного практикума

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Продолжительность
1.	Раздел 2	Приготовление образцов для изучения микроструктуры с помощью светового микроскопа	2
2.	Раздел 2	Изучение металлографического микроскопа	2
3.	Раздел 2	Количественный металлографический анализ	4
4.	Раздел 2	Изучение микроструктуры и твердости пластически деформированного и рекристаллизованного металла	2
5.	Раздел 3	Макро - и микроструктура литой и горячедеформированной углеродистой стали	2
6.	Раздел 3	Изучение микроструктуры и твердости сталей при различных термических обработках	6
7.	Раздел 3	Микроструктура легированных сталей	4
8.	Раздел 3	Макро - и микроструктура чугунов	4
9.	Раздел 4	Микроструктура меди и ее сплавов	4
10.	Раздел 4	Микроструктура алюминия и ее сплавов	4

4.4. Самостоятельная работа

Самостоятельная работа студентов является важнейшим компонентом образовательного процесса, развивающим их способности к самообучению и повышению своего профессионального уровня.

Цель самостоятельной работы - самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные технологии, обобщать, оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы, а также критически анализировать полученные знания и аргументировано отстаивать свои предложения.

Самостоятельная работа заключается в изучении отдельных тем курса по заданию преподавателя.

По результатам самостоятельной работы студенты могут подготовить реферат, сделать по нему презентацию и докладываются перед студентами группы. Лучшие доклады представляются на вузовской студенческой конференции.

4.5. Контрольная работа

Разработанным учебным планом предусмотрено выполнение контрольной работы в конце семестра по предложенному преподавателем варианту. Выполнение контрольной работы направлено на формирование способности к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1), а также осознания социальной значимости своей будущей профессии (ОК-8).

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Большая часть лекционного материала оформлена в виде презентации с использованием стандартной программы в PowerPoint. Для демонстрации данного наглядно-иллюстрированного материала лекций используется соответствующая аппаратура (ноутбук, проектор).

В рамках проведения лекций и практических занятий запланирован разбор конкретных ситуаций с целью формирования и развития профессиональных компетенций у обучающихся.

С целью активизации самостоятельной работы студентов целесообразно использование опережающей самостоятельной работы. Студенты самостоятельно изучают отдельные темы, отдельные вопросы, дополнительную литературу до изучения теоретического материала, что позволяет преподавателю опереться на изученный студентами материал. При этом вырабатываются значительный багаж знаний, навыков и умений, способность анализировать, осмысливать и оценивать современные события, решать профессиональные задачи на основе единства теории и практики, что гарантирует успешное освоение профессии.

Обсуждение студенческих докладов проходит в диалоговом режиме. Такая интерактивная технология развивает у студентов способность анализировать и синтезировать изучаемый материал, оформлять, представлять и докладывать его аудитории, умение вести дискуссию, аргументировано отстаивать свою точку зрения.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ

УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ

ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

В соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе контроля знаний студентов на основе набранных баллов, успеваемость студентов оценивается следующим образом:

в конце 6 семестре предусмотрена сдача экзамена, и успеваемость определяется следующими оценками: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно» по следующей шкале:

Таблица 4. Оценочная шкала

БАЛЛЫ	КАЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА
86-100	отлично
74-85	хорошо
61-73	удовлетворительно
0-60	неудовлетворительно

Максимальная сумма (100 баллов), набираемая студентом по данной дисциплине, включает две составляющие

Первая составляющая – оценка преподавателем итогов учебной деятельности студента по изучению дисциплины в течение семестра (в сумме не более чем 60 баллов). Вторая составляющая оценки по дисциплине – оценка знаний студента на экзамене по 40-балльной шкале.

Таблица 5. Распределение баллов текущего контроля по видам учебных работ

п/п	Наименование занятий	Итоговая аттестация экзамен
1	Посещение занятий студентом	5
2	Рейтинг-контроль 1	10
3	Рейтинг-контроль 2	10
4	Рейтинг-контроль 3	15
5	Выполнение семестрового плана самостоятельной работы	15
6	Дополнительные баллы («бонусы»)	5

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Основная литература:

1. Материаловедение / , , и др. Под общ. ред. , . М. : Изд – во МГТУ им. , 2001. – 688 с.

2. , Пряхин . – 3-е изд., перераб. и доп.– СПб.: ХИМИЗДАТ, 2004. – 736 с.

Дополнительная литература:

1. , Зуев . – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 400 с.

2. , Рахштадт . – М.: Металлургия. 1983.– 384 с.

3. Гуляев ,-6-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1986. – 544с.

4. , Леонтьев . – 3-е изд., перераб и доп.– М.: Машиностроение, 1990. – 528с.

3. Материаловедение и технология металлов / , , и др.; Под ред. – 4-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2006. – 862 с.

4. , Поздняк машиностроительные материалы и заготовки.- М.: Издательский центр «Академия», 2008.-336 с.

5. Сильман . – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 336 с.

Программное и коммуникационное обеспечение

Операционная система Windows, стандартные офисные программы.

Электронные версии пособий и методических разработок и указаний:

1. Условные обозначения марок металлических материалов/ Владим. гос. ун-т; Сост.: . Владимир, 2003. – 18 с.

3. Мини-словарь толкования основных терминов по дисциплине «Материаловедение»/ Владим. гос. ун-т; Сост.: . Владимир, 2003. – 23 с.

4. Некоторые вопросы курса «Материаловедение»/ Владим. гос. ун-т; Сост.: . Владимир, 2003. – 20 с.

5. Учебное пособие по дисциплине «Материаловедение»/ Владим. гос. ун-т; Сост.: . Владимир, 2010. – 103 с.:

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Лекционные аудитории, оборудованные проекторами. Ноутбук.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению 150100 «Материаловедение и технологии материалов»

Рабочую программу составил

доцент кафедры ЛП и КМ, к. т.н.

Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ЛП и КМ

протокол № от 01.01.2001 года

Заведующий кафедрой ЛП и КМ _____________________

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании учебно-методической комиссии направления 150100 «Материаловедение и технологии материалов»

протокол № от ___________ года

Председатель комиссии ________________

Программа переутверждена: