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 240100 проф. | _______________________ Зав. кафедрой ПТПЭ проф. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ»
Направления подготовки: 240100 «МЕТАЛЛУРГИЯ»
Квалификации (степени) выпускника: БАКАЛАВР
Форма обучения: очная
Составитель: заведующий каф. ПТПЭ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012
1.Цели и задачи дисциплины:
Учебная дисциплина "Коррозия и защита металлов" — обязательная дисциплина федеральных государственных образовательных стандартов всех направлений первого уровня высшего профессионального образования (бакалавриата) и специалитета.
Основной целью образования по дисциплине Курс «Коррозия и защита металлов» является одной из основных профилирующих дисциплин в системе подготовки бакалавров по специальности «Металлургия».
Задачей изучения дисциплины является подготовка студентов к творческому применению полученных знаний при создании новых и совершенствованию действующих технологических процессов.
Основными обобщёнными задачами дисциплины (компетенциями) являются:
· овладение методами теоретического и практического исследования коррозии металлов и сплавов, навыками по применению этих методов для разработки средств защиты металлов и изделий из них в условиях металлургического производства.
· формирование: профессиональных теоретических основ газовой, химической и всех видов электрохимической коррозии металлов и сплавов, а также методов коррозионных исследований и способов защиты металлических конструкций от любых видов коррозионных разрушений.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО по направлению подготовки 240100 «Химическая технология»
Дисциплина «Коррозия и защита металлов» относится к профессиональному циклу основной образовательной программы.
Содержание дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин естественнонаучного и профессионального циклов, а знания, умения и навыки, полученные при её изучении, будут использованы в процессе освоения специальных дисциплин, при курсовом и дипломном проектировании, в практической профессиональной деятельности.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих профессиональных компетенций (ПК) выпускника:
производственно-технологическая деятельность:
· проводить экспериментальные исследования в данной области, пользоваться экспериментальной аппаратурой;
· проектировать оборудование металлургического производства с учетом полученных знаний в рамка данной дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
· химическую коррозию металлов;
· электрохимическую коррозию металлов;
· коррозийно-механическое разрушение металлов и локальную коррозию;
· коррозию металлов в различных условиях;
· коррозию основных конструкционных металлов и сплавов;
· способы защиты металлов от коррозии;
· методы коррозионных исследований;
уметь:
· определять термодинамическую вероятность химической коррозии металлов и сплавов;
· исследовать кинетику и механизм газовой коррозии и влияние на них внутренних и внешних факторов;
· оценивать термодинамическую устойчивость металлов на основе диаграмм: потенциал – кислотность;
· исследовать кинетику электродных процессов и влияние внутренних и внешних факторов на скорость электрохимической коррозии; исследовать коррозию в различных нестандартных условиях;
· исследовать и оценивать коррозию основных конструкционных металлов и сплавов;
· применять различные способы защиты металлов от коррозии;
владеть:
· различными методами исследования коррозии металлов;
· навыками рационализации профессиональной деятельности.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
VII | |||||
Аудиторные занятия (всего) | 34 | 34 | |||
В том числе: | |||||
Лекции | 17 | 17 | |||
Практические занятия (ПЗ) | - | - | |||
Семинары (С) | - | - | |||
Лабораторные работы (ЛР) | 17 | 17 | |||
Самостоятельная работа (всего) | 38 | 38 | |||
В том числе: | |||||
Курсовой проект (работа) | - | - | |||
Расчетно-графические работы | - | - | |||
Реферат | - | - | |||
Другие виды самостоятельной работы | - | - | |||
Вид промежуточной аттестации: зачет | зач. | зач. | |||
Общая трудоемкость час зач. ед. | 72 | 72 | |||
1 | 1 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Введение. | Понятие о коррозии металлов как о научной дисциплине. Роль отечественных ученых в развитии теории коррозии и защиты металлов. Вред коррозии и значение защиты металлов для народного хозяйства России. Классификация коррозионных процессов по условиям протекания и классификация коррозионных разрушений. |
2. | Химическая коррозия металлов | Основные факторы коррозии металлов. Положение элементов в периодической системе элементов, термодинамическая активность металлов, состав и структура металлов, наличие в металле механических повреждений и напряжений и др. Термодинамика химической коррозии. Оценка газовой коррозии металлов по величинам изменения энергии Гиббса. Механизм химической коррозии металлов. Адсорбция окислителей на металлах. Образование пленки продуктов коррозии на металлах. Кинетика и механизм газовой коррозии. |
3. | Электрохимическая коррозия металлов. | Электродные потенциалы металлов и электрохимический механизм коррозии металлов. Потенциалы металлов в электролитах и факторы, влияющие на их величину. Электрохимический механизм коррозии металлов. Термодинамика электрохимической коррозии металлов. Оценка термодинамической устойчивости металлов на основе диаграмм потенциал – кислотность. Кинетика электродных процессов и работа гальванического коррозионного элемента. Влияние различных факторов на кинетику электродных процессов. Анализ коррозионного процесса с точки зрения работы короткозамкнутого гальванического элемента. Поляризационные кривые. Анодный процесс электрохимической коррозии металлов. Различные факторы, определяющие деполяризацию анода при коррозии. Катодный процесс электрохимической коррозии. Коррозионные процессы с кислородной или водородной деполяризацией. Многоэлектродные системы и структурная коррозия. Пассивность металлов. Термодинамическая устойчивость металлов, состав и структура сплава, состояние поверхности. Влияние на скорость электрохимической коррозии радиоактивного, ультразвукового и микробиологического воздействия. Коррозионно-механическое разрушение металлов и локальная коррозия. Влияние статических напряжений на электрохимическое поведение сплавов и на скорость коррозии. Коррозионное растрескивание. Коррозионная усталость металлов. Коррозия при трении и кавитации. Основные виды локальной коррозии – щелевая, точечная и межкристаллитная коррозия. |
4. | Коррозия металлов в различных условиях | Атмосферная коррозия. Подземная коррозия. Коррозия в морской воде. Коррозия металлов в расплавленных солях. Коррозия основных конструкционных металлов и сплавов. Общая характеристика металлов и сплавов, применяемых в народном хозяйстве в качестве конструкционных материалов. Жаростойкие и жаропрочные сплавы. Коррозия железа и его сплавов. Коррозия цветных металлов и их сплавов. |
5. | Способы защиты металлов от коррозии | Защита от коррозии воздействием на металл. Коррозионное легирование. Металлические защитные покрытия. Неметаллические защитные покрытия. Ингибиторы коррозии и антикоррозионные смазки. Электрохимическая защита металлов. Защита от коррозии обработкой коррозионной среды. Основные типы конструкционных материалов, заменяющих металлы в агрессивных средах |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | … | ||
1. | Экология | + | + | + | + | + | + | |||
2. | Теплофизика | + | + | |||||||
3. | Металлургические печи | + | + | + | + | + | + | |||
4. | Основы теории металлургических печей | + | + | + | + | + | ||||
5. | Контроль металлургических процессов | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лек- ций | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семи-наров | СРС | Всего часов |
1. | Химическая коррозия металлов | 4 | 4 | ||||
2. | Электрохимическая коррозия металлов. | 4 | 17 | 21 | |||
3. | Коррозия металлов в различных условиях | 4 | 4 | ||||
4. | Способы защиты металлов от коррозии | 5 | 4 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 2 | Изучение кинетики высокотемпературной газовой коррозии различных металлов и сплавов. Экспериментально-графическое определение энергии активации газовой коррозии различных металлов и сплавов. Построение поляризационных диаграмм коррозии и графический анализ работы коррозионного элемента. Анодирование алюминия и его сплавов. Изучение основных режимов защиты металлов методом фосфатирования их поверхности. | 17 |
1. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Курсовые проекты (работы) не предусмотрены.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Теория коррозии и защиты металлов. М.: изд. АН СССР, 1959.
2. Теоретические основы коррозии металлов. Л.: Химия, 1973.
3. Защитные покрытия металлов. М.: Металлургия, 1973.
4. , , Коррозия и защита металлов.
5. Курс теории коррозии и защиты металлов. Учебное пособие. М.: Металлургия, 1976.
б) дополнительная литература
1. , Коррозия и коррозионно-стойкие сплавы. Учебное пособие. М.: Металлургия, 1981.
Электронные версии учебников, пособий, методических разработок, указаний и рекомендаций по всем видам учебной работы, предусмотренных вузовской рабочей программой, находящиеся в свободном доступе для студентов, обучающихся в вузе.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
Операционные системы Windows, стандартные офисные программы.
9.Материально-техническое обеспечение дисциплины
Использование материалов и приборов лаборатории кафедры ПТПЭ. Использование студентами для самостоятельной работы разработанных на кафедре учебников и учебных пособий.
10.Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Примерная программа предусматривает возможность обучения в рамках традиционной поточно-групповой системы обучения. При этом обучение рекомендуется в течение одного семестра: для бакалавров — в VII семестре.
Разработчик:
Санкт-Петербургский государственный Горный институт
Кафедра ПТиПЭ
Ассистент
Профессор
