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. |
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«РОЛЬ МЕТАЛЛОВ В СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКЕ»
Направление подготовки: 240100 Химическая технология
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр, специальное звание «бакалавр»
Форма обучения: очная
Составители: заведующий каф. ПТПЭ
ассистент каф. ПТПЭ
ассистент каф. ПТПЭ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1.Цели и задачи дисциплины:
Учебная дисциплина «Роль металлов в современной технике» призвана познакомить студента со свойствами материалов, как в твёрдом, так и в жидком состоянии в зависимости от различных факторов.
Основной целью образования по дисциплине «Роль металлов в современной технике» является дать студентам основы знаний по основным элементам производства металлов, способов изменения свойств металлов в соответствии с потребностями современной техники
Основными обобщёнными задачами дисциплины (компетенциями) являются:
· приобретение студентами знаний о значении металлов для постоянного развития техники;
· овладение навыками проведения экспериментальных исследований;
· формирование:
— готовности применения знаний структуры и свойств металлов для создания новых направлений в технике, новых отраслей индустрии;
— способностей к осуществлению и корректировке технологических процессов.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО по направлению подготовки 240400 «Химическая технология»
Дисциплина «Роль металлов в современной технике» 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.
Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине, наряду с другими дисциплинами, являются необходимыми для освоения специальных дисциплин.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих профессиональных компетенций (ПК) выпускника:
производственно-технологическая деятельность:
· способен выбирать наиболее подходящий металл для различных деталей и элементов конкретного назначения;
· способен выполнять анализ, ставить задачи исследований;
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
— знать металлургическую технологию;
— знать классификацию металлургических процессов и аппаратов;
— знать классификацию рудного сырья;
— знать основы производства металлов и способы управления свойствами металлов и сплавов.
уметь:
— анализировать диаграммы состояния металлических систем;
— правильно выбирать металл, назначить его обработку в целях
получения заданной структуры и свойств;
владеть:
— методами анализа металлов;
— навыками определения механических свойств и структуры металлов.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
VI | |||||
Аудиторные занятия (всего) | 54 | 54 | |||
В том числе: | |||||
Лекции | 18 | 18 | |||
Практические занятия (ПЗ) | 18 | 18 | |||
Лабораторные работы (ЛР) | 18 | 18 | |||
Курсовой проект (работа) | |||||
Самостоятельная работа | 54 | 54 | |||
Вид промежуточной аттестации: зачет | зач. | зач. | |||
Общая трудоемкость час зач. ед. | 108 | 108 | |||
3 | 3 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Общие положения | Физико-химические свойства металлов в их соединений. Природные минералы, руды, концентраты для производства металлов. |
2. | Подготовка сырья к металлургической переработке | Основные составляющие шихт и их назначение. Дробление, измельчение, грохочение, сушка, смешивание, окатывание, брикетирование. Назначение операций и используемая аппаратура. |
3. | Обжиг | Сущность и назначение обжига. Окислительный обжиг. Агломерирующий обжиг. Аппаратура. |
4. | Плавка рудного сырья | Восстановительная плавка. Плавка на штейн. Электроплавка. Назначений операций и используемая аппаратура. |
5. | Получение металлов | Огневое рафинирование металлов. Получение металлов электролизом. |
6. | Композиционные материалы | Химически разнородные материалы. Матрицы. Арматура. Основные группы композиционных материалов. Сплавы алюминия, титана, никеля, армирование сплавами редких металлов. Свойства композитов. Контролируемая кристаллизация – способ создания арматуры. Естественно-композиционные материалы. Дисперсно-упрочненные материалы. Порошки. Получение и подготовка порошковой смеси. Прессование. Спекание. Физико-химические свойства изделий. Магнито-металлокерамические материалы. |
7. | Легированные стали | Система железо – марганец, железо – хром, железо – ванадий, железо – кобальт, железо – никель, железо – вольфрам, железо – молибден, железо – ниобий, железо – тантал. Руды и источники получения легирующих элементов. История открытия и получения металла. Свойства металла и системы железо – металл. Структура потребления металла. Номенклатура и физико-механические свойства производимых изделий. |
8. | Легкие металлы | Алюминий, магний, бериллий, титан. История открытия и получения металлов. Свойства металлов и их сплавов. Изделия, их номенклатура. |
9. | Жаропрочные материалы | Жаропрочные стали. Теплоустойчивые стали. Жаропрочные сплавы на основе никеля и кобальта. Жаропрочные сплавы на основе тугоплавких металлов. |
10. | Материалы электротехники и радиоэлектроники | Медь, олово, цинк, серебро, золото, палладий. Полупроводники. История открытия и получения металлов. Свойства металлов и их сплавов. |
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 | 9 | ||
1. | Материаловедение | + | + | + | + | + | + | + | + | |
2. | Методы контроля и анализ веществ | + | + | + | + | + | + | + | + | |
3. | Термодинамика | + | + | + | + | + | + | |||
4. | Механика твердого тела | + | + | + | + | + | ||||
5. | Физическая химия | + | + | + | + | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лек- ций | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семи-наров | СРС | Всего часов |
1. | Общие положения | 2 | 2 | ||||
2. | Подготовка сырья к металлургической переработке | 2 | 2 | 2 | 6 | ||
3. | Обжиг | 2 | 4 | 4 | 10 | ||
4. | Плавка рудного сырья | 2 | 4 | 4 | 4 | 18 | |
5. | Получение металлов | 2 | 4 | 4 | 4 | 14 | |
6. | Композиционные материалы | 2 | 4 | 4 | 10 | ||
7. | Легированные стали | 2 | 6 | 4 | 12 | ||
8. | Легкие металлы | 2 | 4 | 4 | 10 | ||
9. | Жаропрочные материалы | 2 | 4 | 6 | |||
10. | Материалы электротехники и радиоэлектроники | 2 | 4 | 6 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | Плавка рудного сырья | Исследование диаграммы состояния и структуры сплавов системы Pb-Sn | 4 |
2. | Плавка рудного сырья | Исследование структуры и свойств сплавов на основе меди | 4 |
3. | Легированные стали | Исследование микроструктуры и свойств стали | 6 |
4. | Легкие металлы | Методы выявления и определения величины зерны. | 4 |
7. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
1. Не предусмотрены
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. , Тагасов металлы как супертоксиканты 21 века М:2002
2. , ,Металлы и минералы. М:2004
3. , Металлы. Строение. Свойства. Обработка. М:1999
4. Касаткин Драгоценные металлы М: 2001
б) дополнительная литература
1. Лахтин и термическая обработка. М.: Металлургия, 1993.
2. Гуляев . - М.: Металлургиздат,1986.
3. , , Векслер стали. М.: Металлургия, 1985.
4. , , Елагин и термическая обработка цветных металлов и сплавов. - М.:Металлургия, 1981.
9.Материально-техническое обеспечение дисциплины
Использование материалов и приборов лаборатории кафедры печных технологий и переработки энергоносителей. Использование студентами для самостоятельной работы разработанных на кафедре учебных пособий.
Для реализации лабораторного практикума по дисциплине кафедра располагает лабораторией, оснащённой следующими приборами:
1. Микроскоп для проведения микроструктурного анализа.
2. Печь сопротивления для проведения исследований перевода материалов из твердой фазы в жидкую.
3. Измерительные приборы для контроля технологических параметров процесса.
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 двух семестров: для бакалавров — в VI и VIIсеместрах.
Разработчики:
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» | Заведующий кафедрой печных технологий и переработки энергоносителей, д. т.н., профессор | |
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» | Ассистент кафедры печных технологий и переработки энергоносителей, к. т.н. | |
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» | Ассистент кафедры печных технологий и переработки энергоносителей, к. т.н. |
