ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано | Утверждаю |
Руководитель ООП По направлению ______________ «31» августа 2012 г. | Зав. кафедрой МиТХИ, проф. __________ «31» августа 2012 г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Износостойкие материалы и покрытия»
Направление: 150100 «материаловедение и технология новых материалов»
Профиль: «Материаловедение и технологии новых материалов»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Составитель: доцент
Программа является приложением
к учебному плану в соответствии с ФГОС-2010
Санкт-Петербург
2012
Составитель доцент
Научный редактор профессор
1. Цели и задачи дисциплины.
Целью изучения дисциплины является формирование у студентов системы знаний по обоснованию и реализации ресурсосберегающих решений при выборе конструкционных материалов и защите их от износа во всех сферах природной и производственной деятельности.
Задачи изучения дисциплины – усвоение основных положений современной теории износостойкости материалов и способов защиты металлов от износа.
2. Место дисциплины в структуре ООП.
Курс «Износостойкие материалы и покрытия» является комплексной дисциплиной и базируется на знаниях, полученных при изучении фундаментальных химических и общеинженерных дисциплин.
Знания и умения, приобретенные при изучении курса, будут использованы в процессе освоения последующих дисциплин – «Технология материалов и покрытий», «Оборудование и автоматизация процессов тепловой обработки материалов и покрытий», «Теория и технология термической и химико-термической обработки».
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование компетенции ПК5.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: основы теории процессов износа в различных средах; общие сведения о состоянии и изменении свойств конструкционных материалов под влиянием техногенных и антропогенных факторов; основные источники износа конструкционных материалы в производственной деятельности, их качественные и количественные характеристики, методы и способы прогнозирования надежности оборудования и последствий воздействия износа; концепцию комплексного обеспечения защиты материалов от износа.
уметь: оценить характер влияния окружающей или производственной среды на закономерности процессов износа; выбрать конструкционный материал; обосновать конструкцию аппарата и комплекс мероприятий по защите оборудования и транспортных коммуникаций от изнашивающего воздействия окружающей среды.
Владеть: методами оценки износостойкости металлических материалов; умением выбора оборудования, материала для его изготовления, а также способа защиты оборудования от износа.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачётные единицы.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры |
7 | ||
Аудиторные занятия (всего) | 51 | 51 |
В том числе: | ||
Лекции | 17 | 17 |
Практические занятия (ПЗ) | 17 | 17 |
Семинары (С) | – | – |
Лабораторные работы (ЛР) | 17 | 17 |
Самостоятельная работа (всего) | 57 | 57 |
В том числе: | ||
Курсовой проект (работа) | – | – |
Расчётно-графические работы | – | – |
Реферат | – | – |
Другие виды самостоятельной работы: | ||
Подготовка отчета по практическим занятиям | 10 | 10 |
Подготовка отчета по лабораторным работам | 10 | 10 |
Защита лабораторных работ | 10 | 10 |
Работа с литературой | 27 | 27 |
Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен) | Зачёт | |
Общая трудоёмкость час зач. ед. | 108 | 108 |
3 | 3 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Общие сведения об износостойкости | Определение понятия "износостойкости металлов". Социальные и экономические проблемы износостойкости металлов. Задачи и научные основы курса. Классификация процессов износа по механизму, условиям протекания и характеру разрушения. Прямые и косвенные показатели износа. Оценка износостойкости металлических материалов. Классификация методов испытаний на износ. Лабораторные методы и эксплуатационные (полевые и натурные) испытания. |
2. | Износ металлов | Виды износа. Основные видами износа: адгезия или перенос, резание, коррозия, пластическая деформация и усталостное разрушение. Специфические виды износа: растрескивание, поверхностные реакции, отрыв, расплавление и электрохимические реакции (фреттинг-коррозия). Износ по виду движения: вызываемый скольжением, качением и вращением. Нагрузка при движении: статическая, переменная или ударная, а также равномерная или неравномерная. Схемы контакта при трении качения, при граничной смазке, при избирательном переносе (ИП). |
3. | Виды износа | Адгезионный износ. Условия его возникновения. Адгезионные силы разрушения. Абразивный износ. Условия его возникновения. Влияние твердости и шероховатости поверхности. Износ фрикционных связей. Коррозионный износ. Условия его протекания при контакт поверхностей в коррозионных средах. Роль поверхностных пленок. |
4. | Поверхностная усталость | Условия возникновения во время многократного скольжения или качения по одним и тем же поверхностям с непрерывно повторяющимися циклами нагружения и разгрузки. Механическое, коррозионно-механическое и электроэрозионное изнашивание. Классификация изнашивания деталей машин и механизмов по причинам, в соответствии с которыми различают механическое, коррозионно-механическое, абразивное, гидроабразивное, газообразивное, эрозионное, кавитационное, усталостное, окислительное, электроэрозионное изнашивание и фреттинг-коррозию. Основные явления и процессы при трении и изнашивании: схватывание, перенос материалов, задирание, выкрашивание и отслаивание. Схватывание 1-го рода (холодный задир) и 2-го рода (горячий задир). |
5. | Износостойкие покрытия | Покрытия без связующего. Покрытия с полимерным связующим. Фторопластовые композиты. Графитовые материалы. Полимерные материалы. Материалы на основе поликарбоната. Материалы с эпоксидным связующим. Многокомпонентные самосвязывающие материалы. Металлаграфитовые композиции. Металлофторопластовые материалы. Материалы на основе: железа, цветных металлов, тугоплавких металлов и сплавов.. |
6. | Экологические проблемы износа металлов | Загрязнение окружающей среды и истощение природных ресурсов. Общность износа материалов и экологических проблем. Экологические последствия, вызванные износом и применением современных способов защиты от износа. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
1 | Машиностроительные материалы | + | – | – | + | – | – |
2 | Технология материалов и покрытий | + | – | + | + | – | |
3 | Оборудование и автоматизация процессов тепловой обработки материалов | + | + | + | + | + | – |
4 | Организация и управление производством | – | – | – | – | – | + |
5 | Методология выбора материалов и технологий в машиностроении | + | – | – | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекции | Прак. зан. | Лаб. зан. | Семин. | СРС | Всего час. |
ВСЕГО | 17 | 17 | 17 | 57 | 108 | ||
1 | Общие сведения о износе | 1 | 5 | - | 5 | 11 | |
2 | Износ металлов | 3 | - | 4 | 10 | 17 | |
3 | Виды износа | 5 | 2 | 5 | 15 | 27 | |
4 | Поверхностная усталость | 3 | - | 8 | 10 | 21 | |
5 | Износостойкие покрытия | 4 | 10 | - | 12 | 26 | |
6 | Экологические проблемы износа металлов | 1 | - | - | 5 | 6 |
6. Лабораторный практикум:
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-ёмкость (час.) |
1 | 2 | Изучение процесса износа стали. | 4 |
2 | 3 | Изучение процесса износа резины. | 5 |
3 | 4 | Изучение влияния температуры на кинетику износа металлов. | 4 |
4 | Изучение влияния химического состава сталей на скорость износа. | 4 |
7. Практические занятия (семинары):
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование практических занятий | Трудо-ёмкость (час.) |
1 | 1 | Оценка износостойкости металлических материалов. Классификация методов испытаний на износ. | 5 |
2 | 3 | Изучение абразивного износа материалов. | 2 |
3 | 5 | Методы и способы защиты от износа. |
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ): не предусмотрены.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Солнцев, Ю. П. Материаловедение: учебник для вузов / , ; под ред. . - Изд. 4-е, перераб. и доп. - СПб.: Химиздат, 20с.
б) дополнительная литература
2. Солнцев, специальных отраслей машиностроения: учеб. пособие для вузов / , , ; под ред. . - СПб.: Химиздат, 20с.
3. Солнцев, материалы в машиностроении: учебник для вузов / , , ; под ред. . - СПб.: Химиздат, 20с.
в) программное обеспечение: Microsoft Office, Statistica.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
а) Специализированные аудитории, оснащённые стендовым материалом, образцами технических средств обучения и расходными материалами;
б) кафедральный компьютерный центр.
_____________________________________________________________________________
Разработчики:
кафедра МиТХИ доцент
