Материаловедение для специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство» (стр. 1 )

Министерство сельского хозяйства

Российской Федерации

Технологический институт –

филиал ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА»

Кафедра технических дисциплин

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

для специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство»

Учебно-методический комплекс

Составитель

Утвержден на заседании методического совета пр. № ____ от ________ Председатель метод. совета по инженерно-техническому направлению ___________ /

Рассмотрен на заседании кафедры пр. № ____ от ________ Зав. кафедрой _________/

Димитровград, 2007

УДК 620.22

ББК 30.3

Ч-77

Материаловедение: Учебно-методический комплекс (для специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство») / Чихранов : Технологический институт – филиал ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА», 2007. – 38с.

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Материаловедение» содержит тематику лекций, последовательность выполнения лабораторных работ, перечень тем (вопросов) и примерные тесты для сдачи зачета, список рекомендуемой учебно-методической литературы для студентов всех форм обучения специальности 190601.65 «Автомобили и автомобильное хозяйство».

Учебно-методический комплекс разработан согласно Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования.

© Технологический институт – филиал ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА»

©

Учебное издание

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА

Цель курса

Цель изучения курса «Материаловедение» учебной дисциплины "Материаловедение. Технология конструкционных материалов" – познание природы и свойств материалов, а также методов их упрочнения для наиболее эффективного использования в технике.

Задачи курса

-  познать физическую сущность 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 деталей машин, инструмента и других изделий;

-  изучить основные группы металлических и неметаллических материалов, их свойства и область применения, поведение материалов в эксплуатации.

Место курса в профессиональной подготовке выпускника

Преподавание курса материаловедение осуществляется на 2 курсах в течении третьего семестра.

2.Требования к уровню освоения содержания курса

В результате, изучения дисциплины студент должен:

Знать:

-  физическую сущность явлений, происходящих в материалах при воздействии на них различных факторов в условиях производства и эксплуатации;

-  зависимость между составом, строением и свойствами материалов;

-  теорию и практику различных способов упрочнения материалов, обеспечивающих высокую надежность и долговечность деталей машин, инструмента и других изделий;

-  основные группы металлических и неметаллических материалов, их свойства и область применения, поведение материалов в эксплуатации.

Уметь:

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

-  в результате анализа условий эксплуатации и производства обоснованно и правильно выбирать материал, назначать обработку в целях получения заданной структуры и свойств, обеспечивающих высокую надежность изделий.

3. ТРУДОЕМКОСТЬ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Для студентов очного обучения (на базе 11 классов)

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
3
Всего часов	70
Из них аудиторные	51	51
Лекции	34	34
Лабораторные работы	17	17
Практические занятия	–	-
Самостоятельная работа	19	19
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	З	зачет

Для студентов очной формы обучения (на базе техникума)

Переаттестация.

Для студентов заочной формы обучения (на базе техникума)

Переаттестация.

4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ

Для студентов очного обучения (на базе 11 классов)

№ п/п	Разделы дисциплины	Лекции	Лабораторные работы	Практические занятия
1	2	3	4	5
1	Общие характеристики и структурные методы исследования металлов. Макро - и микроанализ. Формирование структуры металлов при кристаллизации	2	4	–
2	Механические свойства и конструктивная прочность металлов и сплавов. Свойства, определяемые при статическом растяжении. Методы определения твердости	2	2	–
3	Пластическая деформация и рекристаллизация	2	2	–
4	Диаграммы фазового равновесия и теория сплавов	2	2	–
5	Железо и его сплавы. Чугуны	2	–	–
6	Стали. Классификация. Влияние легирующих компонентов на свойства сталей	2	–	–
7	Теория термической обработки стали	2	–	–
8	Отпуск стали	2	–	–
9	Технология термической обработки стали. Отжиг I - го и II-го родов	2	–	–

1	2	3	4	5
10	Технология термической обработки стали. Закалка и отпуск стали. Термомеханическая обработка стали	2	4	–
11	Поверхностное упрочнение стальных изделий	2	–	–
12	Металлические материалы. Конструкционные и инструментальные сплавы и стали	2	–	–
13	Стали и сплавы с особыми физическими свойствами. Цветные металлы и сплавы: алюминий и его сплавы	2	–	–
14	Цветные металлы и сплавы: магний и его сплавы, медь и ее сплавы	2	–	–
15	Неметаллические материал	2	3	–
16	Порошковые и композиционные материалы. Порошковые материалы	2	–	–
17	Поведение материалов в эксплуатации	2	–	–

5. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Лекция 1.

Общие характеристики и структурные методы исследования металлов. Макро - и микроанализ. Формирование структуры металлов при кристаллизации

Введение в материаловедение. Роль металлов в современной технике. Краткие сведения об истории развития науки о материалах. Современное материаловедение и его значение в ускорении научно-технического прогресса. Металлические и неметаллические материалы.

Характерные свойства металлов. Понятия: компонент, фаза, структурная составляющая. Микро - и макроанализ. Фрактография. Понятие о физических методах исследования металлов и сплавов (рентгеноструктурный анализ, дилатометрический анализ и др.). Атомно-кристаллическая структура металлов. Понятие о кристаллической решетке. Типы кристаллических решеток металлов и их характеристики. Кристаллографические обозначения атомных плоскостей и индексов направлений. Анизотропия и изотропия.

Прочность металлов идеального и реального строений. Строение реальных металлов. Дефекты кристаллического строения. Виды дефектов, их классификация, влияние на свойства.

Точечные дефекты. Виды точечных дефектов, миграция точечных дефектов как основной механизм диффузии.

Линейные дефекты. Основные типы дислокаций. Вектор Бюргерса. Плотность дислокаций. Скольжение и размножение дислокаций как механизм пластического деформирования. Взаимодействие и торможение дислокаций препятствиями – причина упрочнения металлов и сплавов. Слияние дислокаций у препятствий, образование трещин и начало хрупкого разрушения. Аннигиляция дислокаций.

Поверхностные дефекты. Строение границ зерен и субзерен. Болыпеугловые и малоугловые границы. Влияние размера зерен на свойства металлов. Общие сведения о диффузии в металлах.

Термодинамические основы, механизм и кинетика кристаллизации металлов.

Параметры кристаллизации число центров кристаллизации, скорость роста центров. Зависимость параметров кристаллизации от степени переохлаждения (скорости охлаждения) и их влияние на размер зерен и свойства металла. Строение металлического слитка. Полиморфные превращения в металлах.

Лекция 2.

Механические свойства и конструктивная прочность металлов и сплавов. Свойства, определяемые при статическом растяжении. Методы определения твердости