МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ (ИПЭЭФ)

Направление подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника

Профиль(и) подготовки: «Энергетика теплотехнологии»

«Промышленная теплоэнергетика»

«Энергообеспечение предприятий»

«Автономные энергетические системы»

«Экономика и управление на предприятии теплоэнергетики»

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"материаловедение. ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ"

Цикл:

профессиональный

Часть цикла:

базовая

№ дисциплины по учебному плану:

ИПЭЭФ; Б3.2

Часов (всего) по учебному плану:

108

Трудоемкость в зачетных единицах:

3


2 семестр – 3

Лекции

34 час

2 семестр

Практические занятия

17 час

2 семестр

Лабораторные работы

17 час

2 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

40 час

2 семестр

Экзамен

2 семестр

Москва - 2010

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение строения конструкционных материалов, а также его влияния на механические, технологические и эксплутационные свойства для дальнейшего применения этих знаний в профессиональной деятельности.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

-  способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

-  готовностью к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

-  способностью и готовностью к практическому анализу логики различного рода рассуждений, к публичным выступлениям, аргументации, ведению дискуссии и полемики (ОК-12);

-  способностью и готовностью анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6).

Задачами дисциплины являются:

·  познакомить с особенностями строения кристаллического строения металлов и сплавов;

·  дать информацию об основных методах определения характеристик механических свойств;

·  научить проводить анализ фазовых превращений, происходящих в конструкционных материалах и их влияния на механические, технологические и эксплутационные свойства.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовая части профессионального цикла Б.3.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по направлению 140100 Теплоэнергетика и теплотехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физика», «Химия»

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении курсовых работ и выпускной работы с целью обоснования выбора материалов несущих конструкций, узлов и деталей промышленного оборудования.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

-  строение и свойства конструкционных материалов, применяемых в электроэнергетике;

-  маркировку конструкционных материалов, применяемых в электроэнергетике;

-  влияние основных виды термической обработки на свойства и строение конструкционных материалов, применяемых в электроэнергетике;

-  основные принципы легирования с целью изменения структуры и свойств конструкционных материалов, применяемых в электроэнергетике, в заданном направлении.

Уметь:

-  использовать информационные технологии, в том числе современные средства

компьютерной графики, в своей предметной области (ПК-1);

-  демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);

-  выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и способностью привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-3);

-  использовать нормативные правовые документы в своей профессиональной

деятельности (ПК-4);

-  анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и

зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

-  формировать законченное представление о принятых решениях и

полученных результатах в виде отчета с его публикацией (публичной защитой)

(ПК-7);

Владеть:

-  способностью в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, готовностью приобретать новые знания, использовать различные средства и технологии обучения (ОК-6);

-  готовностью к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в

рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

-  способностью и готовностью владеть основными методами, способами и

средствами получения, хранения, переработки информации, использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11);

-  способностью и готовностью к практическому анализу логики различного рода

рассуждений, к публичным выступлениям, аргументации, ведению дискуссии и полемики (ОК-12).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 108 часов.

№

п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)

лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Кристаллическое строение металлов. Механические свойства металлов.

14

2

10

17

2

2

Контрольная работа

2

Диаграммы состояния

14

2

8

-

2

2

Выборочный опрос

3

Углеродистые и легированные стали. Чугуны

20

2

10

-

7

2

Контрольная работа

4

Основы термической обработки

11

2

5

-

4

2

Выборочный опрос

5

Цветные металлы и сплавы на их основе

7

2

3

-

2

2

Выборочный опрос

Экзамен

30

2

--

--

30

Устный

Итого:

108

34

17

17

40

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1.Кристаллическое строение металлов. Механические свойства металлов.

Типы кристаллических решеток и их основные характеристики. Анизотропия. Полиморфизм. Механизм и основные этапы кристаллизации. Энергетические условия процесса кристаллизации. Теоретическая температура кристаллизации. Взаимосвязь между параметрами кристаллизации. Зависимость критического размера зародыша от степени переохлаждения. Кристаллическое строение слитков. Дефекты кристаллической решетки. Типы точечных дефектов и их влияние на свойства сплавов. Линейные дефекты – дислокации. Типы дислокаций. Упрочнение при холодной пластической деформации. Поверхностные (границы зерен) и объемные дефекты. Влияние дислокаций на прочность металлов. Строение сплавов. Твердые растворы внедрения и замещения. Промежуточные фазы.

Испытания на растяжение. Диаграммы растяжения для пластичных и хрупких металлов. Определение характеристик прочности и пластичности. Испытания на твердость. Испытания на ударный изгиб. Порог хладноломкости.

2.Диаграммы состояния

Методы построения диаграмм состояния. Правило фаз. Правила отрезков. Диаграммы состояния I-IV типов. Кривые охлаждения для различных сплавов диаграмм. Связь между диаграммами состояния и свойствами сплавов – диаграммы Курнакова.

Общие принципы построения диаграммы «железо-цементит». Аллотропические модификации железа. Структурные составляющие сплавов железа с углеродом, их свойства. Критические точки. Структурные превращения в доэвтектоидных сталях. Структурные превращения в заэвтектоидных сталях.

3. Углеродистые и легированные стали. Чугуны

Состав и маркировка углеродистых сталей. Примеси и их влияние на свойства стали. Виды чугунов, их состав, строение и маркировка. Влияние примесей и структуры чугунов на их свойства.

Легированные стали. Распределение легирующих элементов в сталях, их влияние на полиморфизм железа и свойства. Влияние легирующих элементов на диаграмму изотермического распада аустенита. Классификация легированных сталей по микроструктуре после нормализации.

4.Основы термической обработки

Диффузионное и бездиффузионное превращения аустенита. Изотермическое превращение аустенита. Возврат и рекристаллизация. Отжиг первого рода (рекристаллизационный, диффузионный). Отжиг второго рода. Закалка. Выбор температуры нагрева стали под закалку. Виды закалки. Закаливаемость стали. Отпуск. Виды отпуска. Превращения в структуре стали при отпуске.

5. Цветные металлы и сплавы на их основе

Сплавы на основе меди (бронзы и латуни). Состав, свойства и маркировка сплавов. Сплавы на основе алюминия (деформируемые неупрочняемые, деформируемые упрочняемые, литейные). Маркировка сплавов. Термическая обработка деформируемых упрочняемых сплавов.

4.2.2. Практические занятия

Определение характеристик прочности и пластичности металлов испытаниями образцов на растяжение

Влияние высоких температур на механические свойства стали

Определение твердости по Бринеллю, Виккерсу и Роквеллу

Определение критической температуры хрупкости стали

4.3. Лабораторные работы

2 семестр

№ 1. Микроструктура углеродистых незакаленных сталей

№2. Кристаллизация металлов и солей

№3. Построение диаграмм состояния по кривым охлаждения сплавов

№4. Микроструктура и свойства легированных сталей

№5. Микроструктура цветных металлов и сплавов на их основе

№6. Основные виды термической обработки углеродистых сталей

4.4. Расчетные задания

Расчетные задания учебным планом не предусмотрены

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций как в традиционной форме, так и с использованием презентаций и видеороликов.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, защитам лабораторных работ, контрольной работе и зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольная работа, выборочный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как 0,3´(среднеарифметическая оценка за защиты лабораторных работ) + 0,3´(оценка за практические работ) + 0,4´(оценка за экзамен)

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

1.  , Гуляев . - М.: ИД Альянс, 2011. – 544 с.

2.  Металловедение. В 2 т. Т.1. Основы металловедения. – М.: МИСИС, 2009. – 496 с.

3.  Лабораторный практикум по материаловедению/ Под ред. . - М.: Изд-во МЭИ, 1998. – 60 с.

4.  Материаловедение. Лабораторные работы №9-14/ Под ред. . - М.: Изд-во МЭИ, 2000. – 28 с.

5.  Материаловедение и технология конструкционных материалов. Описание лабораторных работ/ Под ред. . - М.: Изд-во МЭИ, 2000. – 21 с.

б) дополнительная литература:

1.  . Металловедение в теплоэнергетике. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 328 с.

2.  Фетисов Г. П., Карпман М. Г., Матюнин В. М. и др. Материаловедение и технология металлов.– М.: Высшая школа, 2008. – 877 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

Наборы слайдов по темам: «Кристаллическое строение металлов», «Диаграммы состояния», «Физические основы термической обработки сплавов. Основные виды термической обработки». Фильм по теме «Термическая обработка сплавов»

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» профили: «Энергетика теплотехнологии», «Промышленная теплоэнергетика», «Энергообеспечение предприятий», «Автономные энергетические системы», «Экономика и управление на предприятии теплоэнергетики».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к. т.н., доцент .

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИПЭЭФ

д. т.н., член-кор

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой

д. т.н., с. н.с Драгунов В. К.