МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

Направление подготовки: 140400 Электроэнергетика и электротехника

Профиль(и) подготовки: по всем профилям направления

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

" конструкционное материаловедение "

Цикл:

профессиональный

Часть цикла:

базовая

№ дисциплины по учебному плану:

ИЭЭ; Б3.2.1

Часов (всего) по учебному плану:

180

Трудоемкость в зачетных единицах:

5


2 семестр – 5

Лекции

34 час

2 семестр

Лабораторные работы

17 час

2 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

129 час

Зачет

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 письменной и устной коммуникации на государственном языке: умением логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь; готовностью к использованию одного из иностранных языков (ОК-2);

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

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

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

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

-  готовностью обосновывать принятие конкретного технического решения при создании электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14);

-  готовностью изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-39).

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.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по направлению 140400 Электроэнергетика и электротехника.

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:

    основные источники научно-технической информации по конструкционным материалам, применяемым в электроэнергетике (ОК-7, ПК-6);
    конструкционные материалы, применяемые в электроэнергетике, их. классификацию, состав, строение и маркировку (ПК-14); влияние основных виды термической обработки на свойства и строение конструкционных материалов, применяемых в электроэнергетике (ПК-14, ПК-39); основные принципы легирования конструкционных материалов, применяемых в электроэнергетике, с целью изменения структуры и свойств в заданном направлении (ПК14, ПК-39).

Уметь:

·  самостоятельно разбираться в нормативных документах на конструкционные материалы и применять их для решения поставленной задачи (ОК-7);

·  осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые материалы (ПК-6);

·  выбирать конструкционные материалы для изготовления силовых элементов, работающих в электроэнергетике в зависимости от их условий работы (ПК-14);

·  анализировать информацию о новых конструкционных материалах электроэнергетики (ПК-6, ПК-39).

Владеть:

·  навыками дискуссии по тематике конструкционных материалов, используемых в электроэнергетике (ОК-12);

·  терминологией в области конструкционного материаловедения (ОК-2);

·  навыками поиска информации о свойствах сталей и сплавов (ПК-6);

·  информацией о способах изменения свойств конструкционных материалов в требуемых направлениях (ПК-14);

·  навыками применения полученной информации с целью обоснования выбора материалов несущих конструкций, узлов и деталей промышленного оборудования (ОК-7).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 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

Основные характерис-тики механических свойств

10

2

4

--

15

Тест по основным характеристикам механических свойств

2

Кристаллическое строение металлов

20

2

10

2

17

Тест: кристаллическое строение металлов

3

Диаграммы состояния

14

2

4

2

17

Тест: диаграммы состояния

4

Диаграмма состояния «железо-цементит»

9

2

3

2

13

Тест: основные структурные составляющие углеродистых сталей

5

Физические основы термической обработки сплавов. Основные виды термической обработки

22

4

5

3

23

Контрольная работа : Физические основы термической обработки сплавов. Основные виды термической обработки

6

Углеродистые стали. Чугуны

12

2

3

4

14

Тест: углеродистые стали, чугуны

7

Легированные стали

10

2

3

2

14

Тест: легированные стали

8

Цветные металлы и сплавы на их основе

10

2

2

2

14

Тест: цветные металлы и сплавы на их основе

Зачет

73

2

--

--

2

Письменный зачет

Итого:

180

34

17

129

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1.Основные характеристики механических свойств

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.Кристаллическое строение 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.

3.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.

4.Диаграмма состояния «железо-цементит»

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.

5. Физические основы термической обработки сплавов.

Основы виды 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.

6. Углеродистые 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.

7. Легированные стали

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.

8. 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

Практические занятия учебным планом не предусмотрены

4.3. Лабораторные работы

2 семестр

№ 1. Микроструктура углеродистых незакаленных сталей

№2. Кристаллизация металлов и солей

№3. Микроструктура и свойства чугунов

№4. Построение диаграмм состояния по кривым охлаждения сплавов

№5. Микроструктура и свойства легированных сталей

№6. Определение критических точек углеродистой стали методом пробных

закалок

№7. Микроструктура цветных металлов и сплавов на их основе

№8. 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, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как 0,2´(среднеарифметическая оценка за тесты) + 0,4´(среднеарифметическая оценка за защиты лабораторных работ) + 0,4´(среднеарифметическая оценка за контрольную работу)

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

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

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

б) дополнительная литература:

1.  . Металловедение в теплоэнергетике. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 328 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 140400 «Электроэнергетика и электротехника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к. т.н., доцент Волков П. В.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИЭЭ

к. т.н., с. н.с Кузнецов О. Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой

д. т.н., с. н.с Драгунов В. К.