Цель собеседования:
Целью вступительного испытания в форме собеседования является определение уровня овладения поступающими в магистратуру с профессиональными компетенциями, полученными в процессе теоретического и практического обучения.
1. Содержание собеседования
При собеседовании приемная комиссия выясняет уровень специальной подготовки претендента по укрупненной группе 150000 «Металлургия, машиностроение и материаловедение», направлению подготовки 150400.68 «Металлургия», профилям подготовки: «Обработка металлов и сплавов давлением», «Машины и агрегаты металлургического производства», «Металлургия черных металлов».
В соответствии с целью собеседования претенденту на поступление в магистратуру могут быть заданы вопросы по приведенным ниже разделам знания. Кроме того, при собеседовании учитывается практический опыт работы по избранной специальности.
2. Перечень разделов и их содержание, проверяемые при собеседовании
3.1 Математика.
Линейная алгебра. Аналитическая геометрия. Дифференциальное исчисление функции одной переменной. Функция нескольких переменных. Комплексные числа. Интегральное исчисление функции одного переменного. Дифференциальные уравнения. Векторный анализ и теория поля. Уравнения математической физики.
3.2 Физика: механика, трение, основы термодинамики и молекулярной физики.
Кинематика. Динамика частиц. Законы сохранения энергии и массы. Динамика вращательного движения твердого тела. Механика сплошных сред. Принцип относительности в механике.
3.3 Теоретическая механика.
Статика. Основные законы статики. Связи и реакции. Момент силы. Пара сил. Уравнения равновесия.
Кинематика. Кинематика точки. Поступательное и вращательное движение твердого тела. Сложное движение.
Динамика. Основные законы динамики уравнения движения механической системы. Закон изменения и сохранения импульса. Момент импульса Кинетическая энергия, работа. Мощность динамика поступательного и вращательного движения тела Теория удара.
3.4 Металлургическая теплотехника.
Горение топлива. Металлургические печи. Законы теплопередачи.
3.5 Физическая химия
Химическая термодинамика и химическое равновесие. Фазовые равновесия. Термодинамика растворов. Поверхностные явления. Электрохимия. Кинетика химических реакций применительно к металлургии.
3.6 Материаловедение.
Современная классификация материалов и металлов. Строение металлов. Количественные характеристики микроструктуры. Диффузия в металлах.
Фазовые переходы I и II рода. Плавление металлов и строение расплавов. Кристаллизация металлов. Модифицирование металлов. Фазовые превращения в твердом состоянии.
Упругая и пластическая деформация металлов. Виды разрушения; понятия о вязком и хрупком разрушении. Стандартные испытания на растяжение, сжатие, и изгиб. Испытания на твердость. Испытание на ударную вязкость. Свойства как показатели качества материалов.
Типы фаз в металлических сплавах. Твердые растворы замещения и внедрения. Состава тройных сплавов.
Зависимость механических и физических свойств от состава в системах различного типа. Выбор сплавов для определенного назначения на основе анализа диаграмм состояния.
Строение и свойства железа. Формирование структуры углеродистых сталей. Определение содержания углерода в стали по структуре. Конструкционные и инструментальные углеродистые стали. Маркировка, применение. Белые, половинчатые, серые, высокопрочные и ковкие чугуны. Формирование микроструктуры, свойства, маркировка и применение.
Роль термической обработки в повышении качества конструкционных материалов. Применение термообработки в технологии производства заготовок и изделий из конструкционных материалов. Виды термообработки.
Классификация и маркировка легированных сталей. Влияние легирующих элементов на превращения, микроструктуру и свойства стали; принципы разработки легированных сталей. Маркировка, состав, микроструктура, свойства, режимы термической обработки, области применения различных классов сталей.
Маркировка, структура, свойства и области применения цветных металлов и их сплавов.
Виды композиционных материалов. Строение, свойства, области применения.
Химический состав, методы получения порошков, свойства и методы их контроля; формование и спекание, области применения.
Электрические свойства проводниковых материалов. Методы определения электрических свойств. Теплоемкость металлов и сплавов. Термический анализ. Теплопроводность металлов и сплавов. Методы измерения теплопроводности. Термическое расширение металлов и сплавов. Дилатометрия. Магнитные свойства металлов и сплавов. Методы определения магнитных свойств.
3.7 Термическая обработка металлов и сплавов.
Классификация видов термической обработки стали. Нагрев стали при термической обработке. Физическая и технологическая скорости нагрева. Превращения стали при нагреве. Превращения в стали при охлаждении. Термокинетические диаграммы. Влияние содержания углероды и легирующих элементов на устойчивость переохлажденного аустенита. Флокены в стали. Механизм их образования. Противофлокенная термическая обработка.
Закалка и отпуск стали. Закалка стали. Критическая скорость охлаждения. Температура и скорость нагрева под закалку. Структура и свойства закаленной стали. Закаливаемость и прокаливаемость. Способы закалки.
Управление структурой при обработке давлением. Совмещение обработки давлением с термической обработкой. Контролируемая прокатка сталей микролегированных ванадием, ниобием и титаном. Термомеханическая обработка (ТМО). Способы выполнения ТМО. Причины упрочнения ТМО.
Химико-термическая обработка стали. Цели и виды ХТО стали. Общие закономерности диффузионных процессов. Воронение, фосфорирование, цинкование, алюминирование. Окисление, поглощение серы, поверхностное и сквозное обезуглероживание стали при горячей обработке давлением.
Термическая обработка, структура и свойства стали. Классификация сталей. Маркировка сталей по ГОСТУ. Сопоставление стоимости сталей в зависимости от количества легирующих элементов. Упрочняющая обработка листового и сортового проката. Факторы свариваемости. Арматурные стали. Виды термической обработки рельсов и труб. Машиностроительные стали. Структура и свойства стали для холодной вытяжки и высадки. Термическая обработка улучшаемых, пружинных и высокопрочных сталей. Инструментальные стали. Условия работы различного инструмента, виды износа, требования к структуре и свойствам. Стали перлитного и карбидного класса для инструмента холодной обработки давлением, их термическая обработка, структура и свойства. Стали и чугуны для прокатных валков, их термическая обработка.
3.8 Металлургия черных металлов.
Физико-химические основы получения черных металлов.
Классификация металлов. История металлургии. Восстановительные реакции. Кинетика реакций. Типы восстановителей.
Процессы, оборудование и технология подготовки, обогащения руд. Агломерационное производство. Конструкция и технология доменных печей. Воздухонагреватели. Методы подачи шихты в доменную печь. Устройство колошника. Доменный чугун, шлак. Их состав. Десульфурация чугуна в печи и ковше. Интенсификация доменных печей. Производство стали в кислородном конвертере. Конструкция конвертера. Окислительные реакции. Роль шлака. Конструкция кислородных фурм. Технология плавки в конвертере. Сортамент выплавляемых сталей. Выплавка стали в дуговых сталеплавильных печах. Устройство ДСП. Технология плавки. Основные периоды. Шлаки, их состав и назначение. Сортамент выплавляемых сталей. Печные трансформаторы и автоматические регуляторы электрического режима. Современные разновидности электродуговых печей. Выплавка стали в индукционных печах. Электрошлаковый переплав. Внепечная обработка стали синтетическими шлаками, продувкой инертным газом, вакуумированием. Методы и оборудование для внепечной обработки стали. Разливка стали в изложницы и на МНЛЗ. Типы МНЛЗ. Формирование слитка в изложнице и на МНЛЗ. Дефекты литых заготовок.
Обработка металлов давлением. Разновидности ОМД. Кузнечно-штамповочное производства, волочение, производство горяче - и холоднокатаного листа, труб, сортового металла. Особенности методов прокатки и устройство основного оборудования. Дополнительные производства по обработке прокатной продукции: цинкование, алюминирование, покрытие оловом. Энергосбережение и материалосбережение в ОМД. Экологические аспекты ОМД.
3.9 Теория обработки металлов давлением.
Механизм пластической деформации. Элементы теории напряжений. Схемы напряженного и деформированного состояний. Энергетическое условие пластичности. Величины, характеризующие пластическую деформацию
Наклеп и рекристаллизация. Скорость деформации. Внешнее трение. Захват металла валками.
Кинематика процесса прокатки. Поперечная деформация. Определение энергосиловых параметров при прокатке.
Прессование металла. Определение усилия прессования
Волочение металла. Волочильный инструмент. Расчет усилий и потребной мощности при волочении
Ковка. Операции ковки. Оборудование для ковки
Горячая объемная штамповка. Формообразование при горячей объемной штамповке. Холодная штамповка. Объемная холодная штамповка. Листовая штамповка. Формообразование заготовок из порошковых материалов.
3.10 Технология прокатного производства
Общая схема современного листопрокатного производства. Классификация толстолистовых станов. Материал и профилировка валков толстолистовых станов. Сортамент и требования к качеству толстолистовой горячекатаной стали толстолистовой стали
Схемы прокатки на толстолистовых станах
Формообразование раскатов. Режимы обжатий на ТЛС. Температурно-скоростные режимы прокатки на ТЛС. Термическая обработка толстых листов.
Контролируемая прокатка толстых листов. Отделочные операции толстых листов. Дефекты толстолистового проката.
Классификация широкополосных станов. Схемы расположения основного оборудования широкополосных станов. Материал и профилировка валков широкополосных станов. Технология прокатки на широкополосных станах
Температурно-скоростные режимы прокатки. Контролируемая прокатка широких листов. Дефекты широкополосной горячекатаной стали. Материал и профилировка валков широкополосных станов.
Классификация станов холодной прокатки. Материал и профилировка валков станов холодной прокатки. Сортамент холоднокатаной стали. Технология производства углеродистой холоднокатаной стали. Технология производства коррозионностойкой (нержавеющей) стали. Технология производства электротехнической (трансформаторной и динамной) стали. Особенности производства жести. Методики расчета режимов прокатки. Дефекты холоднокатаных листов и полос. Регулирование продольной разнотолщинности и планшетности холоднокатаных полос
Сортамент сортового проката. Характеристика станов для производства сортовых профилей. Определение и задачи калибровки прокатных валков
Виды и классификация простых и фасонных калибров. Элементы калибра и калибровки валков. Системы вытяжных калибров. Геометрические соотношения в простых калибрах
Теоретические основы калибровки фасонных профилей. Показатели деформации при прокатке в калибрах. Условия захвата полосы калиброванными валками и устойчивости раската. Формоизменение металла при прокатке в простых и фасонных калибрах. Методы расчета формоизменения и энергосиловых параметров при прокатке в калибрах. Ограничения при прокатке в калибрах. Калибровка валков для прокатки профилей сложной формы.
Схема технологического процесса производства сортового проката. Особенности температурного режима непрерывной сортовой прокатки. Распределение коэффициентов вытяжки по клетям и группам клетей сортовых станов. Скоростной режим прокатки на непрерывных сортовых станах. Выбор систем калибров и выбор рациональной схемы калибровки стана. Термическая обработка сортового проката
3. Компетенции претендента, проверяемые при проведении собеседования.
В результате собеседования поступающий в магистратуру должен подтвердить обладание им следующими общепрофессиональными компетенциями
уметь использовать фундаментальные общеинженерные знания (ПК-1);
уметь критически осмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости профиль своей профессиональной деятельности (ПК-2);
уметь осознавать социальную значимость своей будущей профессии (ПК-3);
уметь сочетать теорию и практику для решения инженерных задач (ПК-4);
уметь применять в практической деятельности принципы рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды (ПК-5);
уметь использовать нормативные правовые документы в своей профессиональной деятельности (ПК-6);
уметь выбирать средства измерений в соответствии с требуемой точностью и условиями эксплуатации (ПК-7);
уметь следовать метрологическим нормам и правилам, выполнять требования национальных и международных стандартов в области профессиональной деятельности (ПК-8);
уметь использовать принципы системы менеджмента качества (ПК-9);
компетенциями в сфере производственно-технологической деятельности:
уметь осуществлять и корректировать технологические процессы в металлургии и материалообработке (ПК-10);
уметь выявлять объекты для улучшения в технике и технологии (ПК-11);
уметь осуществлять выбор материалов для изделий различного назначения с учетом эксплуатационных требований и охраны окружающей среды (ПК-12);
уметь оценивать риски и определять меры по обеспечению безопасности технологических процессов (ПК-13);
компетенциями в сфере организационно-управленческой деятельности:
уметь применять методы технико-экономического анализа (ПК-14);
использовать принципы производственного менеджмента и управления персоналом (ПК-15);
уметь использовать организационно-правовые основы управленческой и предпринимательской деятельности (ПК-16);
уметь организовывать работу коллектива для достижения поставленной цели (ПК-17);
компетенциями в сфере научно-исследовательской деятельности:
иметь способности к анализу и синтезу (ПК-18);
уметь выбирать методы исследования, планировать и проводить необходимые эксперименты, интерпретировать результаты и делать выводы (ПК-19);
уметь использовать физико-математический аппарат для решения задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-20);
уметь использовать основные понятия, законы и модели термодинамики, химической кинетики, переноса тепла и массы (ПК-21);
уметь выбирать и применять соответствующие методы моделирования физических, химических и технологических процессов (ПК-22);
компетенциями в сфере проектной деятельности:
уметь выполнять элементы проектов (ПК-23);
уметь использовать стандартные программные средства при проектировании (ПК-24);
уметь обосновывать выбор оборудования для осуществления технологических процессов (ПК-25).
4. Структура и содержание собеседования
Собеседование может проходить как в устной, так и письменной форме. Общая оценка складывается как среднее арифметическое оценок, полученных претендентом при ответе на каждый заданный вопрос.
При наличии нескольких претендентов на место в магистратуре преимущество получают те, которые имеют большую общую оценку.
При равенстве общих оценок преимущество имеет претендент, имеющий опыт работы по специальности.
Литература по разделам знаний:
Физика
1. Трофимова физики: учебн. пособие для вузов. – М.: Издательский центр «Академия», 2007.-560с.
2. Трофимова . Сборник задач. – М.: «Дрофа», 2007.-591с.
3. Сивухин курс физики: в 5т. - М.: - Физматлит, 2006.
Математика
1. Сборник задач по математике для втузов. /Под ред. . –М.: Наука, Ч. 1-3, 2009.
2. , , Кожевникова математика в упражнениях и задачах. Часть 1.В.: 2ч. - 6-е издание. М.: ОНИКС, 21 век, Мир и образование, 2008.
3. Письменный лекций по высшей математике. М.: Пресс, 2008.
Материаловедение
1. Материаловедение и технология металлов: учебник для студентов вузов / , , и др.; под ред. . -5-е изд., стер.- М.: Высшая школа, 200с.
2. , . Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник для вузов.- М.: Высшая школа, 200с.
Теоретическая механика
1. , , Меркин теоретической механики. 11-е изд. – СПб.: Издательство «Лань», 2009. – 736с.
2. , , Кельзон механика в примерах и задачах. 9-е изд., стер. – СПб., 2010.
Теория и технология ОМД
1. , Лунев и технология прокатного производства. СПб., Наука, 2005, 215с.
2. , Гарбер теории тонколистовой прокатки для повышения эффективности работы широкополосных станов. Монография, Череповец, ГОУ ВПО ЧГУ, 2010.-275с.
3. «Основы технологических процессов обработки металлов давлением». Учебное пособие, Череповец, ГОУ ВПО ЧГУ, 20с.
Термическая обработка металлов и сплавов
1. Козлов обработка металлов и сплавов: Курс лекций: учебное пособие для вузов / , . - Череповец: ГОУ ВПО ЧГУ, 200с.
Металлургические технологии
1., , Якушев металлургия: учебник для ВУЗов, Москва, Академкнига, 2002 (электронная версия)
2. и др. Сырьевая и топливная база черной металлургии. Москва, Металлургия, 2007.
3. , Варенков и экологическая безопасность металлургических производств. Москва,- 2006, 392c.
