ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано

Утверждаю

Руководитель ООП

по направлению 150100

декан МФ

проф.

Зав. кафедрой МиТХИ

проф.

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Методология выбора материалов и технологий в машиностроении»

(наименование по рабочему учебному плану)

Направление подготовки: 150100 «материаловедение и технология новых материалов»

Профиль подготовки: «Материаловедение и технологии новых материалов»

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Составитель: ст. преподаватель

Санкт-Петербург

2012

Составитель:

Научный редактор: доцент

ПРЕДИСЛОВИЕ

Рабочая программа по дисциплине «Методология выбора материалов и технологии в машиностроении» предназначена для студентов, обучающихся на получение квалификационной степени бакалавр по направлению 150100.62 - Материаловедение в технологии материалов.

Дисциплина включает в себя разделы: общие принципы выбора материалов; основные свойства материалов, технологий их производства; основные механизмы упрочнения и достижения необходимых характеристик; основные принципы назначения базовых элементов технологий по основным группам машиностроительных и инструментальных сталей.

В зависимости от назначения и условий применения в составе изделий выбираемые материалы должны соответствовать по уровню основных характеристик тем требованиям, которые заложены в чертежно-технической документации на производство данных деталей, элементов конструкций.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Возможность получения требуемых характеристик может быть реализована только в материалах заданного химического состава и при соответствующей технологии их производства.

Целью изучения дисциплины усвоение основных свойств материалов и механизмов их упрочнения; развитие представлений о принципах выбора материалов и базовых технологий их производства; анализ влияния основных факторов на изменение свойств стали различных классов и обоснование базовых элементов технологии их получения

Задачи изучения дисциплины – усвоение основных поло­жений методологии выбора материалов и технологии в машиностроении.

Для успешного усвоения курса «Методология выбора материалов и технологии в машиностроении» ему должны предшествовать следующие дисциплины: «Физика», «Материаловедение», «Теория строения материалов», «Коррозия и коррозионностойкие покрытия», «Методы исследования материалов и процессов», «Механические и физические свойства материалов», «Технология получения изделий в машиностроении», «Теория и технология термической и химико-термической обработки», «Машиностроительные материалы».

1. Содержание дисциплины

Введение (2 часа)

[1] с. 4-7, [7] c. 10-22 , [8] c.5-12

Основные принципы выбора материалов и технологий в машиностроении.

1. Методология принятия решения при выборе материалов (4 часа)

1.1 Оценка качества металлопродукции.

1.2 Оценка требований к материалам, элементам конструкций, к деталям и изделиям.

1.3 Необходимая информация для обоснования выбора марок стали определенного назначения.

2. Способы упрочнения материалов (4 часа)

2.1 Основные механизмы упрочнения стали

2.1.1 Напряжение трения решетки.

2.1.2 Твердорастворное упрочнение.

2.1.3 Дислокационное упрочнение.

2.1.4 Упрочнение дисперсными выделениями.

2.1.5 Зернограничное упрочнение.

2.2 Основные способы упрочнения

2.2.1Легирование.

2.2.2 Термообработка.

2.2.3 Термомеханическая обработка (НТМО и ВТМО).

3. Методы оптимизации в принятии решений по выбору материалов. (8 часов)

3.1 Общие принципы выбора материалов.

3.2 Структура оптимизационных задач, параметры оптимизации.

3.3 Способы построения основного параметра оптимизации.

3.4 Алгоритмы решения оптимизационных задач на ПЭВМ

4. Выбор материалов и технологий на основе баз данных. (8 часов)

4.1 Классификация сталей по основным признакам

4.2 Анализ влияния основных факторов воздействия на изменение характеристик сталей различных групп и обоснование базовых элементов технологии их получения.

4.3 Воздействие термической обработкой.

5. Структура решения оптимизационных задач при выборе материалов и технологий термической обработки машиностроительных деталей. (12 часов)

5.1 Основные принципы назначения базовых элементов технологии.

5.2 Основные рекомендации по выбору и термической обработке ряда групп марок стали.

5.2.1 Цементуемые (низкоуглеродистые) стали

5.2.2 Улучшаемые (среднеуглеродистые) стали

5.2.3 Высокопрочные стали

5.2.4 Рессорно-пружинные стали стали

5.2.5 Подшипниковые стали

5.2.6 Износостойкие стали

5.3 Примеры решения оптимизационных задач при выборе материалов и технологий некоторых машиностроительных деталей.

6. Совершенствование современных материалов (4 часа)

6.1 Способ повышения чистоты стали на стадии выплавки.

6.2 Специальные методы деформации в сочетании с термообработкой.

6.3 Методы поверхностного пластического деформирования в сочетании с химико-термической обработкой.

7. Базы данных материалов (4 часа)

7.1 Технические условия и стандарты, предъявляемые к материалам и технологиям.

7.2 Современные электронные базы данных сталей и сплавов.

2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ

ДЛЯ ОЧНО-ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ (16 ЧАСОВ)

Темы лекций

Объем, ч.

Введение

1

1. Методология принятия решения при выборе материалов

1

2. Способы упрочнения материалов

2

3. Методы оптимизации в принятии решений по выбору материалов.

2

4. Выбор материалов и технологий на основе баз данных.

4

5. Структура решения оптимизационных задач при выборе материалов и технологий термической обработки машиностроительных деталей.

2

6. Совершенствование современных материалов

2

7. Базы данных материалов

2

3. Темы лабораторных работ (4 часа)

№

Темы лабораторных работ

Объем, ч.

1

Выбор марки стали при помощи программного обеспечения (программа «Сталь») при заданных механических свойствах материала, условиях эксплуатации и размеров изделий.

4

4. Темы практических занятий (4 часа)

№

Темы практических занятий

Объем, ч.

1

Выбор марки стали для заданных условий эксплуатации детали.

2

2

Выбор технологии обработки предложенных марок сталей при заданных требованиях к механическим свойствам материала.

2

5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основной:

1.  Солнцев, Ю. П., Пряхин : учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. – СПб.: Химиздат, 2007. – 784 с.

Зоткин, выбора материалов и упрочняющих технологий в машиностроении: учебное пособие – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2008. – 320 с. Мальцев . Выбор марки стали машиностроительного изделия с применением базы данных: комплекс учебно-методических материалов / Нижегород. гос. техн. ун-т. Нижний Новгород, 2006. – 62 с.

Дополнительный:

Гуляев, : учебник для вузов / - М.: Металлургия, 1986. Сорокин, сталей и сплавов: справочник / М.: Машиностроение, 1989. Геллер, стали. / - М.: Металлургия, 1975. Лахтин, обработка в машиностроении: справочник / , . – М.: Наука, 2001. ГОСТ 15.001-88 «Разработка и постановка продукции на производство»

_____________________________________________________________________________

Разработчики:

кафедра МиТХИ ст. преподаватель