Учебно-методический комплекс (стр. 5 )

Таблица 3

№ п/п	Содержание лекции
1	Материаловедение как наука. Роль материала и его характеристик в обеспечении эксплуатации изделий. Основные понятия о механических, физических, химических свойствах, технологических и эксплуатационных характеристиках материалов.
2	Общая классификация материалов по природе, назначению и областям применения.
3	Металловедение и кристаллография. Элементарная ячейка, период решетки, сингонии. Дефекты кристаллического строения: точечные, линейные, объемные.
4	Взаимосвязь структурного и фазового состояний с характеристиками материалов. Типы фазовых превращений, их сущность, способы реализации. Полиморфные превращения в металлах.
5	Плавление и кристаллизация. Зарождение и рост кристаллов. Кривые Таммана. Кривые охлаждения.
6	Общие принципы построения диаграмм состояния. Основные термины. Диаграмма с непрерывным рядом твердых растворов. Правило фаз Гиббса. Правило рычага. Темп кристаллизации.
7	Диаграмма эвтектического типа. Особенности кристаллизации и строения сплавов эвтектических систем. Особенности неравновесной кристаллизации. Дендритная ликвация. Типы фаз в сплавах.
8	Упругая деформация и модули упругости. Пластическая деформация и деформационное упрочнение. Разрушение. Вязкое и хрупкое разрушение. Зарождение и развитие трещины. Фрактография.
9	Механические свойства. Классификация методов механических испытаний материалов. Статические испытания. Испытания на твердость. Испытания на растяжение. Динамические испытания.
10	Явление ползучести. Карта ползучести. Циклические испытания. Изнашивание и износостойкость металлов. Изменение механических, физических и технологических свойств от состава сплава. Литейные свойства: жидкотекучесть, объемная усадка, горячеломкость.
11	Виды термической обработки сплавов. Отжиг, закалка (без полиморфного превращения, закалка с полиморфным превращением (на мартенсит), поверхностная закалка, закалка с плавлением поверхности), старение, отпуск. Области применения. Особенности технологии. Термомеханическая и химико-термическая обработка.
12	Холодная и горячая пластическая деформация, дорекристаллизационный отжиг, отдых, полигонизация, рекристаллизация. Динамические процессы при нагреве.
13	Особенности диаграммы состояния железо-углерод. Диаграмма железо-графит, диаграмма железо-цементит. Структурные составляющие и фазовые превращения.
14	Углеродистые и легированные стали. Конструкционные и инструментальные стали. Маркировка легированных сталей. Влияние легирующих элементов на структуру и фазовые превращения в сталях. Машиностроительные, коррозионностойкие (нержавеющие), жаропрочные и жаростойкие стали, стали для режущего инструмента, штамповые стали, литейные стали. Чугуны. Серый, белый, высокопрочный, ковкий, чугуны со специальными свойствами.
15	Системы легирования алюминиевых сплавов, маркировка. Деформируемые и литейные сплавы. Термообработка, области назначения. Особенности технологии плавки магниевых сплавов. Деформируемые и литейные сплавы. Термообработка, применение.
16	Латуни, бронзы, медноникелевые сплавы. Состав, маркировка, применение, особенности технологии приготовления сплавов, термообработка. Характеристика отдельных сплавов.
17	Формирование структуры титановых сплавов. Промышленные титановые сплавы. Особенности технологии изготовления отливок из титановых сплавов. Никель и его сплавы – особенности состава и структуры жаростойких и жаропрочных сплавов. Термическая обработка. Применение.
18	Цинк, олово, свинец, кадмий – особенности, области применения, составы и свойства. Технологии производства изделий.
19	Тугоплавкие и редкие металлы. Особенности технологии плавки, плавильные устройства. Благородные металлы и сплавы. Основные сплавы, области применения, составы сплавов.
20	Простые полупроводники, органические полупроводники, аморфные полупроводники. Особенности получения, области применения.
21	Основные магнитные характеристики. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Основные сплавы, области применения, особенности получения. Материалы и изделия из стекла. Общие сведения. Ситаллы.
22	Керамика. Общие сведения. Конструкционная керамика. Инструментальная керамика. Краткая характеристика изделий и области применения.
23	Компаунды, герметики, пленки, волокна, лакокрасочные материалы Общие сведения. Составы, назначение компонентов. Основные группы: краткая характеристика, область назначения. Применение в различных отраслях промышленности.
24	Пластические массы, полимерные композиционные материалы, каучуки и резины общетехнического назначения, полимерные материалы функционального назначения. Общие сведения. Характеристика некоторых видов пластмасс. Составы резин. Области применения. Технология производства изделий из резины.
25	Классификация композитов. Изотропные и анизотропные. Особенности получения волокнистой упрочняющей фазы. Дискретные и непрерывные волокна. Дисперсно-упрочненные композиты. Композиты с металлической и неметаллической матрицами. Металлические стекла.
26	Особенности применения различных материалов в машино - и приборостроении, электро - и радиотехнике, электронной технике, строительстве, медицинской технике. Углеродные и органические полимерные материалы: углеграфитовые материалы, углерод-углеродные композиционные материалы.
27	Технология материалов и покрытий как наука, вид и область технической деятельности: технологический цикл, его стадии и характеристика.
28	Пирометаллургические процессы: обжиг, плавка, дистилляция. Типы химических реакций. Гидрометаллургические процессы: выщелачивание, очистка от примесей, осаждение. Продукты металлургического производства: металлы, штейны, шлаки, газы, пыли.
29	Классификация редких металлов. Особенности получения редких металлов на примере германия: сырьевые источники, способы извлечения Германия и его концентрирование, производство монооксида германия.
30	Получение металлического германия. Очистка Германия и получение монокристаллов.
31	Тепло - и массоперенос в расплавах. Испарение и кипение расплавов.
32	Загрязнение расплавов и потери при плавке. Рафинирование, раскисление и модифицирование металлических расплавов. Общие положения плавки. Расчет шихты.
33	Фасонное и заготовительное литье. Литье в одноразовые формы: литье в песчано-глинистые формы, оболочковое литье, литье по выплавляемым моделям. Литье в металлические формы: литье в кокиль, литье под высоким давлением, литье под регулируемым газовым давлением, центробежное литье.
34	Непрерывное литье в горизонтальных и вертикальных кристаллизаторах. Литье намораживанием на подвижные и в стационарные кристаллизаторы. Электрошлаковое литье. Непрерывное литье алюминиевых сплавов в электромагнитные кристаллизаторы.
35	Получение отливок со специальными свойствами: суспензионное литье, композиционные отливки, армирование поверхности и объемное армирование отливок, армирование при литье под давлением.
36	Физико-механические основы обработки металлов давлением. Основные параметры процессов. Влияние различных факторов на пластичность металлов и сопротивление пластическому деформированию. Нагрев металла и нагревательные устройства.
37	Получение машиностроительных профилей. Прокатное производство. Производство бесшовных и сварных труб. Волочение. Прессование. Статическое, динамическое, циклическое компактирование.
38	Получение машиностроительных заготовок. Ковка. Горячая объемная штамповка. Изостатическое, изотермическое деформирование. Листовая штамповка.
39	Физико-химические основы образования сварного соединения. Виды сварки. Источники теплоты. Термические виды сварки. Термомеханические методы сварки. Механические методы сварки.
40	Сварка пластмасс. Специальные термические процессы в сварочном производстве: резка, наплавка, напыление. Пайка металлов. Контроль качества сварных и паяных соединений. Склеивание.
41	Сущность и схемы способов обработки. Инструментальные материалы. Обрабатываемость конструкционных материалов резанием. Основы физико-химических методов размерной обработки. Электроэрозионная размерная обработка. Электрохимическая размерная обработка. Ультразвуковая абразивная обработка.
42	Контактные методы нанесения покрытий. Плакирование, окрашивание, окунание, эмалирование, электрофорез. Оплавление, наплавка, погружение в расплав (горячая металлизация), растекание, капельное напыление. Конденсация, сорбция паров, вакуумная металлизация. Химические методы. Избирательное осаждение. Газофазное химическое осаждение. Электрохимические реакции.
43	Общие вопросы получения эпитаксиальных композиций. Получение эпитаксиальных слоев кремния методом парофазной эпитаксии химическим осаждением. Жидкофазная эпитаксия пленок ферритов-гранатов для магнитооптических применений.

Тематика практических занятий (семинаров)

Таблица 4а

№ п/п	№ раздела (темы)	Виды и содержание практической работы
ПЗ № 1.	Тема 1.1.	Основные понятия о механических, физических, химических свойствах, технологических и эксплуатационных характеристиках материалов. Определения для различных свойств. Общая классификация материалов по природе, назначению и областям применения. Составление таблицы свойств материалов.
ПЗ № 2.	Тема 1.2.	Металловедение. Дефекты кристаллического строения. Кристаллически решетки Браве. Примеры веществ.
ПЗ № 3	Тема 1.3.	Типы фазовых превращений, их сущность, способы реализации. Зарождение и рост кристаллов. Составление кривой охлаждения для заданного сплава.
ПЗ № 4	Тема 1.3. Тема 1.4.	Тест. Решение задач на правило рычага.
ПЗ № 5	Тема 1.4.	Определение вариантности системы. Решение задач на правило рычага.
ПЗ № 6	Тема 1.4.	Решение задач на расчет темпа кристаллизации. Описание кристаллизации сплава заданного состава. Тест.
ПЗ № 7	Тема 1.5.	Классификация методов механических испытаний материалов. Статические испытания. Испытания на твердость. Испытания на растяжение. Определение пределов.
ПЗ № 8	Тема 1.5.	Динамические испытания. Явление ползучести. Карта ползучести. Составление схемы ползучести для сплава, работающего при заданных условиях
ПЗ № 9	Тема 1.5. Тема 1.6.	Изнашивание и износостойкость металлов. Циклические испытания. Зависимость свойств от состава сплава
ПЗ № 10	Тема 1.6. Тема 2.1.	Определение доли усадочной раковины или пористости для сплава заданного состава. Тест. Сравнение различных видов ТО.
ПЗ № 11	Тема 2.1. Тема 2.2.	Выбор оптимального режима ТО для сплава заданного состава. Сравнение изменения структуры свойств при нагреве после холодной и горячей пластической деформации. Составление таблицы. Тест.
ПЗ № 12	Тема 3.1.	Описание структуры для стабильной и метастабильной диаграмм состояния железо-углерод. Определение фаз на диаграмме.
ПЗ № 13	Тема 3.2.	Обоснование выбора сплава и режима его ТО для заданного назначения.
ПЗ № 14	Тема 4.1. Тема 4.2.	Маркировка сплавов алюминия. Расшифровка маркировки заданных сплавов, их свойства и область применения. Тест. Маркировка сплавов магния. Расшифровка маркировки заданных сплавов, их свойства и область применения.
ПЗ № 15	Тема 4.3. Тема 4.4.	Маркировка сплавов и расшифровка. Свойства и область применения медных сплавов. Классификация сплавов титана. Свойства и область применения.
ПЗ № 16	Тема 4.5.	Принципы создания жаропрочных и жаростойких сплавов. Свойства и область применения
ПЗ № 17	Тема 4.6.	Представление докладов и презентаций
ПЗ № 18	Тема 4.7. Тема 5.1.	Представление докладов и презентаций. Тест.
ПЗ № 19	Тема 5.2. Тема 5.3.	Свойства материалов и изделий из стекла. Сравнительная характеристика магнитомягких и магнитотвердых материалов.
ПЗ № 20	Тема 5.4. Тема 5.5.	Инструментальная керамика. Краткая характеристика изделий и области применения. Компаунды, герметики, пленки, волокна, лакокрасочные материалы и др. в машино - и приборостроении. Презентации.
ПЗ № 21	Тема 5.5.	Компаунды, герметики, пленки, волокна, лакокрасочные материалы и др. в машино - и приборостроении. Презентации.
ПЗ № 22	Тема 5.6. Тема 5.6.	Сравнительная характеристика лаков и красок. Состав, области применения Характеристика некоторых видов пластмасс. Составы резин. Области применения. Технология производства изделий из резины. Презентации.
ПЗ № 23	Тема 5.7.	Особенности получения волокнистой упрочняющей фазы. Дискретные и непрерывные волокна. Дисперсно-упрочненные композиты.
ПЗ № 24	Тема 5.7.	Композиты с металлической и неметаллической матрицами. Металлические стекла. Особенности применения различных материалов в машино - и приборостроении. Презентации.
ПЗ № 25	Тема 5.9.	Углеродные и органические полимерные материалы: презентации.
ПЗ № 26	Тема 6.1. Тема 6.2.	Технологический цикл, его стадии и характеристика. Пирометаллургические процессы: обжиг, плавка, дистилляция. Типы химических реакций.
ПЗ № 27	Тема 6.2. Тема 6.3.	Гидрометаллургические процессы: выщелачивание, очистка от примесей, осаждение. Особенности получения редких металлов на примере германия: сырьевые источники, способы извлечения Германия и его концентрирование.
ПЗ № 28	Тема 6.3.	Производство монооксида германия. Особенности получения монокристаллов германия: зонная кристаллизация.
ПЗ № 29	Тема 6.3. Тема 6.4.	Задача на расчет коэффициента распределения. Основы плавки: угар, испарение.
ПЗ № 30	Тема 6.4.	Основы плавки: угар, испарение.
ПЗ № 31	Тема 6.4.	Плавильные устройства.
ПЗ № 32	Тема 6.4.	Разработка технологии рафинирования и модифицирования сплава заданного состава.
ПЗ № 33	Тема 6.4.	Расчет состава шихты. Задача.
ПЗ № 34	Тема 6.4.	Расчет состава шихты. Задача. Основные элементы литниковой системы. Расчет отдельных элементов.
ПЗ № 35	Тема 6.5.	Основные элементы литниковой системы. Расчет отдельных элементов. Тест.
ПЗ № 36	Тема 6.5.	Получение отливок со специальными свойствами: суспензионное литье, композиционные отливки, армирование поверхности. Объемное армирование отливок, армирование при литье под давлением. Особенности технологии.
ПЗ № 37	Тема 6.5. Тема 6.6.	Литье намораживанием: высокоскоростная кристаллизация. Сварка пластмасс. Специальные термические процессы в сварочном производстве: резка, наплавка, напыление. Пайка металлов. Контроль качества сварных и паяных соединений.
ПЗ № 38	Тема 6.6.	Свариваемость. Презентации.
ПЗ № 39	Тема 6.6.	Сравнение различных способов получения машиностроительных профилей. Задача на расчет сопротивления сплава пластическому деформированию при прокатке.
ПЗ № 40	Тема 6.6. Тема 6.7.	Получение машиностроительных профилей. Прокатное производство. Производство бесшовных и сварных труб.
ПЗ № 41	Тема 6.7.	Обработка металлов взрывом. Основные параметры. Презентации.
ПЗ № 42	Тема 6.8.	Обрабатываемость конструкционных материалов резанием. Электроэрозионная размерная обработка. Электрохимическая размерная обработка. Ультразвуковая абразивная обработка. Презентации.
ПЗ № 43	Тема 6.9. Тема 6.10	Определение оптимальной технологии обработки резанием данного сплава. Тест. Сравнение жидкофазной и газофазной эпитаксии.

Лабораторный практикум