Материаловедение (стр. 1 )

«ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ, ПРАВА И ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ» (ИГУПИТ)

УТВЕРЖДАЮ

Ректор ИГУПИТ

___________________________

«___»________________ 20 г.

Кафедра «Технический сервис»

Автор

Учебно-методический комплекс по дисциплине

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Специальность 100101 «Cервис»

Специализация «Информационный сервис»

Утверждено на заседании Учебно-методической комиссии института Протокол № ___ «___» ___________ 20 года Председатель УМК _____

Утверждено на заседании кафедры Протокол № ______ «_____» ________________ 20 года Зав. кафедрой _______

Москва – 20

Автор-составитель: ,

К. т.н., доцент, доцент кафедры «Технический сервис»

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Материаловедение» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 100101 «Cервис» и определяет содержание и структуру указанной дисциплины.

Дисциплина входит в цикл специальных дисциплин и является обязательной для изучения.

Негосударственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ, ПРАВА И ИННВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ» (ИГУПИТ)

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе ________________________________ «___»________________ 20 г.

Кафедра «Технический сервис»

Автор

Рабочая учебная программа по дисциплине

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Специальность 100101 «Cервис»

Специализация «Информационный сервис»

Москва – 2013

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утвержденного Министерством образования РФ.

Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры «Технический сервис»

От «____» ____________ 20__г.

Протокол № _______

Зав. кафедрой _____________

Рабочая программа одобрена Ученым Советом Института государственного управления, права и инновационных технологий

От «____» _____________20__г.

Протокол № ________

Программу разработал: к. т.н., доцент

Согласовано

Начальник информационно-

аналитического отдела

Цели дисциплины:

изучения природы и свойств материалов, а также методов их упрочнения для наиболее эффективного использования в сервисной деятельности.

Задачи дисциплины:

- формирование у студентов знаний о физической сущности явлений, происходящих в материалах при воздействии на них различных факторов в условиях производства и эксплуатации и показать их влияние на структуру и свойства материалов;

- установить зависимость между составом, строением и свойствами материалов, изучить теорию и практику различных способов упрочнения материалов, обеспечивающих высокую надежность и долговечность изделий;

- изучить основные группы металлических и неметаллических материалов, их свойств и область применения в сервисной деятельности.

Место дисциплины в профессиональной подготовке выпускника

Учебная дисциплина «Материаловедение» относится к циклу общепрофессиональных дисциплин в подготовке специалистов по направлению «Сервис». Данная дисциплина находится в логической взаимосвязи с дисциплинами базовой и вариативной частей естественно-научного цикла и с дисциплинами базовой и вариативной частей профессионального цикла. Изучению дисциплины предшествует прохождение курсов экологии, химии, физики. В свою очередь курс обеспечивает изучение дисциплин профессионального цикла, таких как «Основы функционирования систем сервиса», «технологические процессы в сервисе», «Организация и планирование деятельности предприятий сервиса», «Метрология, стандартизация и сертификация» и др.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения курса «Материаловедение», студенты должны:

Знать:

физическую сущность явлений, происходящих в материалах в условиях эксплуатации изделий из них под воздействием внешних факторов (нагрева, охлаждения, давления, облучения и т. п.), их влияние на свойства современных металлических и неметаллических материалов.

Уметь:

оценивать и прогнозировать поведение материала и причин отказов деталей и инструментов под воздействием на них различных эксплуатационных факторов.

Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Кол-во часов по формам обучения
Очная	Очно-заочная	Заочная
№№ семестров	3		2,3
Аудиторные занятия	60		12
Лекции	45		4
Лабораторные	6		4
Практические и семинарские занятия	9		4
Самостоятельная работа	60		108
ВСЕГО ЧАСОВ НА ДИСЦИПЛИНУ	120		120
Текущий контроль (вид текущего контроля и кол-во, №№ семестров)	опрос		опрос
Курсовая работа (№ семестра)
Промежуточный контроль	экзамен		2 сем-зачет, 3 сем - экзамен

Содержание дисциплины

Тема 1. Типы атомных связей и их влияние на строении вещества.

Виды атомно-молекулярных связей: ковалентная, донорно-акцепторная, ион­ная, металлическая. Кристаллическое строение вещества. Анизотропия кристал­лов. Аллотропия (полиморфизм). Дефекты кристаллического строения.

Тема 2. Методы технических испытаний материалов.

Методы исследования структуры материалов: металлографический, элек­тронной микроскопии, электронографии, рентгенографии.

Дефектоскопия. Обнаружение внешних и внутренних дефектов материалов.

Механические свойства материалов и методы их определения. Прочность ма­териала. Испытания на растяжение. Хрупкость, вязкость, пластичность, твердость материалов.

Тема 3. Строение металлических материалов. Основные сведения из теории сплавов.

Физические свойства металлов, электронное строение. Кристаллическое строе­ние металлов. Структура металлов: монокристаллы, поликристаллы. Процесс кри­сталлизации. Понятие о металлическом сплаве. Компонент, фаза, система. Структурные со­ставляющие сплавов. Диаграммы состояния сплавов из двух компонентов. Общая характеристика диаграмм состояния. Диаграмма состояния сплавов, образующая твердые растворы. Диаграмма состояния сплава «железо - цементит». Углерод в железоуглероди­стых сплавах. Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов: аустенит, перлит, цементит, ледебурит, их характеристика. Анализ диаграммы железоуглеро­дистых сплавов.

Тема 4. Формирование структуры деформированных металлов и сплавов.

Пластическая деформация моно- поликристаллов. Диаграмма растяжения ме­таллов. Пластическая деформация поликристаллических металлов. Свойства пла­стически деформированных металлов. Возврат и рекристаллизация.

Тема 5. Термическая и химико-термическая обработка.

Назначение и сущность термической обработки. Основные виды термической обработки стали. Отжиг стали. Назначение отжига.

Закалка, назначение, сущность процесса. Основные способы закалки.

Термомеханическая обработка стали. Область применения. Отпуск стали, виды отпуска, назначение. Поверхностная закалка стали, ее назначение и область приме­нения.

Тема 6. Конструкционные материалы

Общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам. Конструк­ционная прочность материалов, критерии ее оценки. Методы повышения конст­рукционной прочности. Классификация конструкционных материалов. Влияние углерода и других легирующих элементов на структуру, свойства и термическую обработку сталей. Классификация легированных сталей. Цель легирования.

Тема 7. Материалы с особыми технологическими свойствами

Стали с высокой технологической пластичностью и свариваемостью. Железоуглеродистые стали с высокими литейными свойствами. Чугуны и их разновидности. Медь и ее свойства. Общая характеристика и классификация медных сплавов. Латуни, бронзы, их состав и применение.

Тема 8. Износостойкие материалы.

Виды изнашивания материалов. Закономерности изнашивания деталей. Мате­риалы с высокой твердостью поверхности. Антифрикционные материалы: метал­лические, неметаллические, комбинированные, минералы. Фрикционные материа­лы.

Тема 9. Материалы с малой плотностью

Алюминий и его свойства. Сплавы на основе алюминия. Общая характеристика и классификация алюминиевых сплавов. Магний и его свойства. Общая характеристика и классификация магниевых сплавов. Особенности алюминиевых и магниевых сплавов и их применение.

Тема 10. Материалы с высокой удельной прочностью.

Титан, его свойства и сплавы на его основе. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства титановых сплавов. Особенности термообработки титановых сплавов.

Бериллий, его свойства и сплавы на его основе. Классификация бериллиевых сплавов, термообработка и применение.

Тема 11. Материалы, устойчивые к воздействию температуры и рабочей среды

Виды коррозии. Коррозионно-стойкие материалы. Жаростойкие металлы. Жа­ропрочные материалы и их основные группы. Хладостойкие материалы и их ос­новные группы. Радиационно-стойкие материалы. Влияние облучения на структу­ру и механические свойства материалов.

Тема 12. Неметаллические материалы

Неметаллические материалы, их классификация, свойства, применение, достоин­ства и недостатки. Пластмассы, их состав, свойства, применение. Термопластичные пластмассы и их механические свойства.

Тема 13. Материалы с особыми магнитными свойствами

Физические процессы в магнитных материалах. Характеристики магнитных материалов. Классификация магнитных материалов. Магнитомягкие материалы, основные требования, предъявляемые к ним.

Тема 14. Материалы с особыми тепловыми свойствами

Сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения. Инварные сплавы. Сплавы с заданным температурным коэффициентом модуля уп­ругости.

Тема 15. Проводники, классификация, свойства, применение.

Классификация проводников: по агрегатному состоянию, по характеру приме­нения в авиационных и радиоэлектронных приборах.

Физические процессы в проводниках. Свойства проводниковых материалов: удельное электрическое сопротивление, удельная электрическая проводимость, ме­ханические свойства.

Тема 16. Диэлектрики.

Общие сведения о диэлектриках, поляризация диэлектриков. Основные виды поляризации. Электропроводность диэлектриков. Пробой диэлектриков.

Тепловые свойства диэлектриков: нагревостойкость, теплопроводность, тепло­вое расширение, холодостойкость.

Тема 17. Материалы для режущих и измерительных инструментов

Материалы для режущих инструментов. Углеродистые, низколегированные, бы­строрежущие стали Спеченные твердые сплавы. Сверхтвердые материалы. Мате­риалы для измерительных инструментов.

Тема 18. Стали для инструментов обработки металлов давлением

Стали для инструментов холодной и горячей обработки давлением. Стали для молотовых штампов. Стали для штампов горизонтально-ковочных машин и прес­сов.

Тема 19. Порошковые материалы

Получение изделий из порошков. Методы порошковой металлургии: горячее изостатическое прессование и инжекционное формование. Свойства и применение порошковых материалов в промышленности.

Тема 20. Композиционные материалы

Общая характеристика и классификация композиционных материалов. Струк­тура и состав композиционных материалов. Дисперсно-упрочненные композици­онные материалы. Волокнистые композиционные материалы. Достоинства и не­достатки, применение в промышленности.

Распределение часов по темам и видам учебной работы

Очная форма обучения

№ п/п	Раздел дисциплины	Всего	Лекции	Практические	Лабораторные	срс
1	Тема 1. Типы атомных связей и их влияние на свойства материала	5	2			3
2	Тема 2. Методы технических испытаний материалов.	7	2		2	3
3	Тема 3. Строение металлических материалов. Основные сведения из теории сплавов	5	2			3
4	Тема 4. Формирование структуры деформированных металлов и сплавов.	5	2	2		3
5	Тема 5. Термическая и химико-термическая обработка.	5	2			3
6	Тема 6. Конструкционные материалы	5	2			3
7	Тема 7. Материалы с особыми технологическими свойствами	5	2			3
8	Тема 8. Износостойкие материалы.	5	2			3
9	Тема 9. Материалы с малой плотностью	7	2		2	3
10	Тема 10. Материалы с высокой удельной прочностью.	5	2			3
11	Тема11. Материалы, устойчивые к воздействию температуры и рабочей среды	5	2			3
12	Тема 12. Неметаллические материалы	5	2			3
13	Тема 13. Материалы с особыми магнитными свойствами	7	4			3
14	Тема 14. Материалы с особыми тепловыми свойствами	9	4		2	3
15	Тема 15. Проводники, классификация, свойства, применение.	5	2	2		3
16	Тема16. Диэлектрики, классификация, свойства, применение	5	2	2		3
17	Тема 17. Материалы для режущих и измерительных инструментов	5	2	3		3
18	Тема 18. Стали для инструментов обработки металлов давлением	5	2			3
19	Тема 19. Порошковые материалы	6	3			3
20	Тема 20. Композиционные материалы	5	2			3
	Итого	120	45	9	6	60

Заочная форма обучения