Рабочая программа |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.2/06 |
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Кафедра металлургии
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Дисциплины «Технология обработки материалов»
для студентов
специальности 050709 «Металлургия»
Павлодар
Лист утверждения к рабочей программе дисциплины, разработанной на основании государственного общеобязательного стандарта образования специальности и типовой программы |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.1/06 |
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по УР
___________
«___»________200_г
Составитель: старший преподаватель
Кафедра металлургии
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине «Технология обработки материалов»
для студентов специальности 050709 «Металлургия»
Рабочая программа разработана на основании Государственного общеобязательного стандарта специальности 050709 «Металлургия» ГОСО РК 3.08.335 - 2006, и типовой программы «Технология обработки материалов», утвержденной протокольным решением Республиканского учебно-методического объединения высшего и послевузовского образования от «22 июня 2006г.,
Рекомендована на заседании кафедры «__»_________200_г., протокол №___
Заведующий кафедрой __________
Одобрена учебно-методическим советом факультета металлургии, машиностроения и транспорта
«__»________200_г. Протокол №___
Председатель УМС ____________
СОГЛАСОВАНО
Декан факультета ___________ «__»_________200_г.
ОДОБРЕНО ОПиМО
Начальник ОПиМО ________ «__»_________200_г.
1. Цели и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
1.1. Цель преподавания дисциплины
Цель преподавания дисциплины - формирование у студена знаний технологии нагрева, прокатки металла на станах различных типов и умений применить их в своей профессиональной деятельности.
1.2. Задачи изучения дисциплины
Задачи преподавания дисциплины обусловлены требованиями к знаниям и умениям бакалавров, сформулированными в ГОСО РК 3.08.335-2006
1.3 Требования к знаниям и умениям
В результате изучения дисциплины студент должен:
- Знать:
- Сущность и теоретические основы процесса прокатки
- Технологии нагрева металла перед обработкой давлением,
- Технологии горячей и холодной прокатки листов, полос, сортовых профилей;
- Технологии производства бесшовных и сварных труб, проволоки
- Технологии прокатки цветных металлов и сплавов, бесслитковой прокатки, калибрования.
Уметь:
- Применять на практике методы теоретических и технологических расчетов процессов горячей и холодной прокатки, волочения
- Иметь навыки выполнения лабораторных исследований, расчета технологических процессов горячей и холодной прокатки, волочения.
Студенты должны быть компетентными в вопросах:
современного состояния и развития технологии прокатного, волочильного и трубного производств.
2 Пререквизиты
Математика; начертательная геометрия; химия; прикладная механика; физика; стандартизация, сертификация и технические измерения; металлургическая теплотехника.
3 Содержание дисциплины
Тематический план дисциплины |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.2/07 |
3.1 ТЕМАТИЧЕСКИЙ План ДИСЦИПЛИНЫ | ||||||
№ п/п | Наименование тем | Количество часов | ||||
Лекц. | Прак. | Лаб. | СРСП | СРС | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
1 | Введение. Основные понятия и способы обработки материалов давлением. | 2 | 1,5 | 4 | 4 | |
2 | Исходные материалы для разных способов обработки материалов давлением | 2 | 1,5 | - | 4 | 4 |
3 | Нагрев металла перед обработкой давлением | 2 | 2 | 2 | 4 | 4 |
4 | Сущность и теоретические основы процесса прокатки. | 4 | 2 | 2 | 4 | 4 |
5 | Горячая и холодная прокатка | 4 | 2 | 2 | 4 | 4 |
6 | Прокатка бесшовных труб. | 4 | 4 | 4 | ||
7 | Прокатка сварных труб. | 2 | 4 | 4 | ||
8 | Прокатка цветных металлов и сплавов. | 2 | 4 | 4 | ||
9 | Бесслитковая прокатка. | 2 | 4 | 4 | ||
10 | Сущность процесса волочения. | 2 | 4 | 4 | ||
11 | Производство проволоки, тонкостенных труб. Калибрование | 4 | 5 | 5 | ||
ИТОГО 135 | 30 | 7,5 | 7,5 | 45 | 45 |
Тематический план дисциплины |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.2/07 |
ТЕМАТИЧЕСКИЙ План ДИСЦИПЛИНЫдля заочной формы обучения | ||||||
№ п/п | Наименование тем | Количество часов | ||||
Лекц. | Прак. | Лаб. | СРСП | СРС | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
1 | Введение. Основные понятия и способы обработки материалов давлением. | 1 | 9 | |||
2 | Исходные материалы для разных способов обработки материалов давлением | 1 | - | 1 | 9 | |
3 | Нагрев металла перед обработкой давлением | 1 | 1 | 2 | 9 | |
4 | Сущность и теоретические основы процесса прокатки. | 1 | 1 | 2 | 9 | |
5 | Горячая и холодная прокатка | 1 | 2 | 9 | ||
6 | Прокатка бесшовных труб. | 1 | 2 | 9 | ||
7 | Прокатка сварных труб. | 1 | 2 | 9 | ||
8 | Прокатка цветных металлов и сплавов. | 1 | 2 | 9 | ||
9 | Бесслитковая прокатка. | 1 | 1 | 9 | ||
10 | Сущность процесса волочения. | 1 | 1 | 9 | ||
11 | Производство проволоки, тонкостенных труб. Калибрование | 1 | 2 | 9 | ||
ИТОГО 129 | 6 | 3 | 3 | 18 | 99 |
3.2 Содержание теоретического курса
Введение
Цель, задачи, содержание дисциплины, её связь с другими дисциплине роль в подготовке бакалавров металлургии. Технологические процессы обработки давлением в металлургии, краткая историческая справка развития этих процессов.
Тема 1. Основные понятия и способы обработки материалов давлением
Основные понятия, термины, определения из области обработки материал давлением. Основные способы обработки материалов давлением: прокатка, лечение, прессование, ковка и объемная штамповка, листовая штамповка, основные виды изделий, получаемых обработкой давлением.
Тема 2. Исходные материалы для разных способов обработки материалов давлением
Сталь, сплавы, другие материалы, подвергаемые обработке давлением, Исходные материалы для обработки давлением: слитки, блюмы, слябы, заготовки, болванки, прутки, проволока-катанка, листы, полосы. Дефекты исходного материала. Методы подготовки исходного материала к обработке давлением. Способы удаления поверхностных дефектов. Разделка исходных материалов. Точность разделки, отходы материала.
Тема 3. Нагрев металла перед обработкой давлением
Цель нагрева, основные требования к качеству нагрева. Характеристика режима нагрева: температура нагрева, скорость нагрева, число ступеней (периода зон) нагрева, продолжительность нагрева. Виды нагревательных устройств. Режимы нагрева слитков. Режимы нагрева слябов, блюмов, заготовок. Дефекты нагрева. Технико - экономические показатели работы нагревательных устройств
Тема 4. Сущность и теоретические основы процесса прокатки
Кристаллическое строение металлов. Напряжения и деформации. Упругая и пластическая деформации. Наклёп и рекристаллизация. Пластичность и сопротивление металлов пластической деформации. Методы оценки пластичности. Условие постоянства объема. Закон наименьшего сопротивления.
Определение процесса прокатки. Классификация процессов прокатки. Очаг деформации при прокатке и его геометрические характеристики. Показатели деформаций. Условия захвата полосы валками. Опережение и отставание. Вытяжка и уширение. Неравномерность деформации при прокатке. Прокатка на непрерывных станах. Трение при прокатке. Усилие прокатки. Крутящие моменты. Работа и мощность прокатки.
Тема 5. Горячая и холодная прокатка
Основные виды прокатной продукции. Классификация прокатных станов. Технологические схемы производства проката. Преимущества и перспективы применения непрерывнолитой заготовки. Основные технологические операции в прокатных цехах. Управление качеством прокатной продукции. Технико-экономические показатели прокатного производства. Охрана окружающей среды.
Сортамент и назначение плоского проката. Общая характеристика листопрокатных станов. Технология и оборудование для производства слябов. Технология и оборудование для производства горячекатаных полос и листов. Технология и оборудование для производства холоднокатаных листов и полос. Выбор технологии, оборудования для производства листового проката и расчет силовых параметров.
Сортамент и назначение сортового проката. Производство блюмов. Производство заготовок. Калибровка валков заготовочных станов. Производство круга, квадрата, шестигранника. Производство рельсов, балок, швеллеров. Элементы калибровки фланцевых профилей. Выбор технологии, оборудования для производства сортового проката.
Тема 6. Прокатка бесшовных труб
Общая технологическая схема производства труб горячей прокаткой. Исходная заготовка и подготовка её к прокатке. Нагрев заготовок перед прокаткой и подогрев черновой трубы. Прошивка заготовок. Раскатка гильз в черновые трубы. Калибровка и редуцирование труб. Производство труб на различных трубопрокатных агрегатах. Основные дефекты и пути повышения качества труб.
Общая технологическая схема производства холоднодеформированных труб. Прокатка труб 'на станах ХПТ и ХПТР. Маршруты холодной прокатки труб. Особые способы получения холоднодеформированных труб.
Выбор технологии и оборудования для производства бесшовных труб, расчёт силовых показателей.
Тема 7. Прокатка сварных труб
Общая технологическая схема производства сварных труб. Способы сварки. Производство труб непрерывной печной сваркой. Производство электросварных прямошовных труб малого и среднего диаметров. Производство электросварных прямошовных труб большого диаметра. Производство электросварных спирале-шовных труб. Выбор технологии и состава оборудования для производства сварных туб. Расчёт показателей процесса формовки трубной заготовки.
Тема 8. Прокатка цветных металлов и сплавов
Сортамент, область применения проката из цветных металлов и сплавов.
Исходный материал, его подготовка к прокатке. Особенности нагрева, прокатки меди, медноцинковых сплавов, латуни, алюминия и его сплавов, цинка, никеля. Технология производства полос, листов и лент из цветных металлов и сплавов на раздельных и комбинированных станах. Холодная периодическая прокатка листа в литейно-прокатных комплексах. Прокатка тонкой и особотонкой алюминиевой фольги. Повышение качества полос из цветных металлов и сплавов при прокатке. Элементы технологического процесса производства сортового проката из цветных металлов и сплавов.
Тема 9. Бесслитковая прокатка
Производство сортового проката, листа, сложных профилей на лиге и г. прокатных модулях. Совмещенные процессы непрерывного литья и прокат Производство листа из расплава.
Тема 10. Сущность процесса волочения
Теоретические основы процесса волочения. Волочение прутков, проволоки, труб. Маршруты волочения. Совершенствование процессов волочения. Cиловой расчёт волочения проволоки и труб через монолитные волоки.
Тема 11. Производство проволоки, тонкостенных труб. Калибрование
Сортамент проволоки - катанки. Типы проволочных станов. Комбинированный непрерывный мелкосортно-проволочный стан 320-150. Технологические процессы при производстве проволоки-катанки. Технико-экономические показатели производства проволоки - катанки.
Технологические схемы и исходные материалы для волочения проволоки калиброванного металла. Подготовка поверхности металла к волочению. Основы технологии волочения проволоки и прутков. Волочильный инструмент. Смазки при волочении. Термическая обработка проволоки и калиброванного металла. Покрытия, отделка, упаковка, измерения и испытания проволоки и прутков.
Сортамент, назначение тонкостенных труб из меди и её сплавов. Современные процессы производства тонкостенных труб из меди и её сплавов. Технологические разновидности изготовления труб с тонкими и особотонкими стенками на основе сварной трубной заготовки.
3.3 Содержание практических занятий
Тема 2. Исходные материалы для разных способов обработки материалов давлением
Занятие №1
Расчет силовых параметров при горячей прокатке листа.
Тема 3. Нагрев металла перед обработкой давлением
Занятие №2
Расчет силовых параметров при холодной прокатке листа.
Тема 4. Сущность и теоретические основы процесса прокатки
Занятие №3
Расчет усилия и момента прокатки.
Тема 5. Горячая и холодная прокатка
Занятие №4
Расчет прокатного валка на прочность.
3.4 Содержание лабораторных работ
Тема 1. Основные понятия и способы обработки материалов давлением
Лабораторная работа №1. Определение степени обжатия и деформации на гладких калибрах
Тема 3. Нагрев металла перед обработкой давлением
Лабораторная работа №2. Изучение конструкции нагревательной печи для термообработки заготовок
Лабораторная работа №3 Изучение конструкции муфельной нагревательной печи
Тема 4. Сущность и теоретические основы процесса прокатки
Лабораторная работа №4 Оценка предельной пластичности, предшествующей разрушению
Тема 5. Горячая и холодная прокатка
Лабораторная работа №5 Изучение конструкции прокатной клети
3.5 Содержание СРО
№ | Вид СРО | Форма отчетности | Вид контроля | Объем в часах |
1 | Проработка дополнительных тем, не вошедших в лекционный материал | Конспект | Защита отчета | 3 |
2 | Проработка пройденного лекционного материалов по конспекту лекций, учебникам и пособиям | Конспект | Защита отчета | 3 |
3 | Подготовка к защите отчетов по лабораторным работам | Отчет | Защита отчета | 3 |
4 | Подготовка к рубежному контролю | Устный опрос | РК1, РК2 | 4 |
3.6 Темы, предлагаемые студентам для самостоятельного изучения
1 Тема - Механизм пластического деформирования материалов
Рекомендуемая литература: [2], 139 – 168 стр.; [4], 73 – 112 стр.
2 Тема - Определение производительности прокатных станов
Рекомендуемая литература: [3], 128 – 200 стр.; [8], 260 – 282 стр.
3 Тема - Определение температурного интервала горячей прокатки для разных марок сталей
Рекомендуемая литература: [4], 112 – 147 стр.; [10], 299 – 361 стр.
4 Тема - Валки для прокатки швеллеров, двутавровых балок и рельсов. Особенности прокатки во фланцевых калибрах
Рекомендуемая литература: [7], 11 –40 стр.; [6], 206 – 261 стр.
5 Тема - Технология обработки заготовок на калибровочном и раскатном станах
Рекомендуемая литература: [8], 110 – 137 стр.; [125], 302 – 360 стр.
6 Тема - Назначение режимов промежуточного отжига при прокатке цветных сплавов.
Рекомендуемая литература: [2], 102 – 128 стр.; [27], 169 – 201 стр.
Выписка из рабочего учебного плана специальности |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.1/10 |
4 Выписка из рабочего учебного плана специальности
050709 «Металлургия»
Наименование дисциплины «Технология обработки материалов»
№ | Форма обучения | Формы контроля | Объем работы студ. в часах | Распределение часов по курсам и семестрам (часов) | |||||||||
Всего | |||||||||||||
экз. | зач. | кп | Кр | РГР | К. р. | Общ | ауд | СРО | Лек | Пр | лаб | СРСП | СРО |
1. | Очная на базе ОСО | 7 | 135 | 45 | 90 | 7 семестр | |||||||
30 | 7,5 | 7,5 | 45 | 45 | |||||||||
2. | Заочная на базе высшего образования | 5 | 129 | 12 | 117 | 5 семестр | |||||||
6 | 3 | 3 | 18 | 99 | |||||||||
5 Учебно-методическое обеспечение
5.1 Основная литература:
1. Технология прокатного производства: Учебник для вузов /, Маш-кин Л. Ф., -М.: Арт- Бизнес - Центр. Металлургия, 1994.-656с.
2. Технология процессов прокатки и волочения. Листопрокатное производство: Учебник /, , A. M. Сафьян, . - Киев: Высшая школа. Головное издательство, 1988.-351с.
3. , . Теория и технология прокатного производства: Учебное пособие. - СПб.: Наука, 2005.-540с.
4. Прокатное производство: Учебник для вузов. 3-е издание /, Фе-досьев Н. М., , : - М.: Металлургия, 1982.-696с.
5. Б, Литовченко прокатного производства.- М.: Металлургия, 1979. -488с.
6. Калибровка прокатных валков /, , /Учебное пособие для вузов. - М.: Металлургия,1987.-368с.
7. Обработка металлов давлением /, , . Под научн. ред. . - М.: Интермет Инжиниринг, 2005.-496с.
8. Технология трубного производства: Учебник для вузов./ ,
, , СВ. Самусев.- М.: Интермет Инжиниринг, 2002.-
640с.
9. Грудев прокатки. Изд.2-е, перераб. и доп. - М.: Интермет Инжиниринг, 2001.-280с.
10. Охрименко кузнечно-штамповочного производства. – М.:
Машиностроение, 1966.-600с.
5.2 Дополнительная литература:
11. Шефтель прокатного производства: Учебное пособие вузов.- М.: Металлургия, 1976.-576с.
12. , С, Рокотян СЕ. Теория продольной прокатки М.: Металлургия, 1980.-320с.
13. Технология процессов обработки металлов давлением /, Хензель, и др. /Под ред. , - М.: Металлургия, 19 408с.
14. , Шалимов технологии непрерывной разливки стали. - М.: ЭЛИЗ, 2002.-208с.
15. Технология и оборудование трубного производства /, , .- М.: Интермет Инжиниринг,2001.-608с.
16. , Литовченко прокатных валков: Учебное пособие для вузов. - М.: Металлургия,1970.-313с.
17. Матвеев прокатка труб. - М.: Интермет Инжиниринг,2000.- 142с.
18. , Чус прокатка труб. - М.: Металлургия. 1984, 136с.
19. Технология производства труб / , АЛ. Коликов, и др.-М.: Металлургия, 1994.-528с.
20. Савин труб. - М.: Металлургия, 1982.-160с.
21. Зубцов штамповка: Учебник для студентов вузов, -3 изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд.-ние, 1980.-432с.
22. Романовский по холодной штамповке.- 6-е изд., перераб. доп. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1979-520с.
23. Технология прокатного производства. В 2-х книгах. Кн.1. Справочник: , , и др.- М.: Металлугия,1992.- 440с.
24. Технология прокатного производства. В 2-х книгах. Кн.2. Справочник: , , и др.-М.: Металлургия, 1992.- 423с.
25. , , Савранский прокатчика - М.: Металлургия, 1977.-312с.
26. Теория прокатки: Справочник /, , и др. - М.: Металлургия, 1982.-335с.
27. Комановксий производство: Справочник.- М.: Металлургия, 1979.-280с.
28. , , Пономарев ёт параметров листовой прокатки. Справочник.- М.: Металлургия, 1986.-430с.
29. Теория прокатки. Справочник /, , и др.-М.: Металлургия, 1982.-335с.
