НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В МАШИНОСТРОЕНИИ
“УТВЕРЖДАЮ”
Декан
механико-технологического факультета
“___ ”______________2006 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
080502 – «Экономика и управление на предприятии машиностроения»,
инженерная подготовка
Факультет: Механико-технологический
Курс: 1 Семестр: 2
Лекции: 34 ч.
Практика: 17 ч.
Расчетно-графическое задание: 2 сем.
Самостоятельная работа: 80 ч.
Экзамен: 2 сем.
Всего: 131 ч.
Новосибирск
2006
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 080502 – Экономика и управление на предприятии машиностроения.
Регистрационный номер ГОС: 238 эк/сп от 01.01.2001 г.
Шифр дисциплины в ГОС: СД.07.2
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Материаловедение в машиностроении»
протокол № _____ от __________________ 200 г.
Программу разработал:
к. т.н., доцент ___________________________
Заведующий кафедрой,
д. т.н., профессор ___________________________
Ответственный за основную
д. т.н., профессор ____________________________
Внешние требования
4. Требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы по направлению подготовки дипломированного специалиста «Экономика и управление на предприятии машиностроения»*
Таблица 1
Шифр дисциплины | Содержание учебной дисциплины | Часы |
СД.07.2 | Технологические дисциплины отраслей, отражающие специфику для отраслей непроизводственной сферы | 750 |
7.1. Требования к профессиональной подготовленности специалиста
Специалист должен:
знать:
- отраслевую номенклатуру продукции, виды выполняемых работ и оказываемых услуг; основные технические и конструктивные особенности, характеристики и потребительские свойства отечественной продукции и зарубежных аналогов; порядок разработки и оформления технической документации.
* Сохранена нумерация ГОС
2. Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенности (принципы) построения дисциплины описываются в табл. 2.
Таблица 2
Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенность (принцип) | Содержание |
Основание для введения курса | Курс введен по решению Ученого совета факультета |
Адресат курса | Студенты, обучающиеся по специальности 080502 – «Экономика и управление на предприятии машиностроения» |
Главная цель | Изучение материалов, применяемых в машиностроении |
Ядро курса | Описание структуры материалов во взаимосвязи с их свойствами |
Требования к начальной подготовке, необходимые для успешного усвоения Вашего курса | Для успешного изучения дисциплины студенту необходимы знания, полученные из курсов Физика, Химия |
Уровень требований по сравнению с ГОС | Соответствует требованиям ГОС |
Объём курса в часах | 17 час лекций, 17 часов практических занятий, 80 часов самостоятельная работа студента |
Основные понятия курса | Материал, прочность, надежность, долговечность, структура, деформация, термическая обработка |
Направленность курса на развитие общепредметных, общеинтеллектуальных умений, обладающих свойством переноса | Обобщение, анализ, классификация, абстрагирование, выделение главного |
Обеспечение последующих дисциплин | Технология машиностроения |
Практическая часть курса | Практическая часть дисциплины содержит практические занятия и расчетно-графическую работу. Студенты закрепляют на практике теоретические положения курса, систематизируют знания об оборудовании, материалах, технологических процессах, проводят научно-исследовательскую работу со статистической обработкой полученных результатов. |
Учёт индивидуальных особенностей студентов | Методическое обеспечение курса построено на использовании базовых понятий, с объяснением всех вновь вводимых терминов и понятий. Изложение методов изучения структуры и свойств материалов проводится последовательно по принципу "от простого к сложному", что позволяет большинству студентов успешно освоить программу курса. Для учета индивидуальных особенностей студентов предусмотрено проведение консультаций и время для самостоятельной работы. |
Области применений полученных знаний и умений | Организация, подготовка и проведение работ по выбору материалов |
Описание основных "точек" | Итоговый контроль выполняется в форме защиты расчетно-графической работы и проведения экзамена в устной форме по тестам. |
Ваш курс и современные информационные технологии | Современные информационные технологии используются в курсе при выполнении расчетно-графической работы (поиск материалов в Интернете, оформление текстовой и графической части пояснительной записки). |
Ваш курс и современное состояние науки и практики | Курс отражает представления науки о современных материалах, методиках изучения их свойств и применения в промышленности |
3. Цели учебной дисциплины
Цели учебной дисциплины описываются в табл. 3.
Таблица 3
После изучения дисциплины студент будет
Номер цели | Содержание цели |
знать | |
1 | Строение и свойства материалов |
2 | Основы термической и химико-термической обработки железоуглеродистых сплавов |
3 | Области применения металлических и неметаллических материалов |
4 | Методы определения механических свойств |
уметь | |
5 | Выбрать материал для решения практической задачи |
6 | Назначить режимы термической обработки для конкретного материала с целью повышения его эксплуатационных свойств |
4. Содержание и структура учебной дисциплины
Лекционные занятия (17 часа).
Таблица 4
Темы лекционных занятий | Часы | Ссылки на цели |
Семестр №2 | ||
Кристаллическое строение металлов. Кристаллические решетки металлов. Реальное строение металлических кристаллов. Точечные и линейные дефекты внутренней структуры. Методы изучения строения металлов. | 2 | |
Основные положения теории кристаллизации. Механизм процесса кристаллизации. Форма кристаллических образований. Превращения в твердом состоянии. Механические свойства и методы из изучения. | 2 | |
Теория сплавов. Диаграмма состояния железо – цементит. Общая классификация сталей. Строение, свойства и маркировка чугуна. | 2 | |
Теория термической обработки. Отжиг, нормализация, закалка и отпуск стали. | 2 | |
Химико-термическая обработка. Цементация, азотирование, цианирование, диффузионная металлизация. | 2 | |
Легированные стали и сплавы. Классификация и маркировка легированных сталей. Характеристика отдельных групп легированных сталей (цементуемые, улучшаемые, высокопрочные, пружинные, шарикоподшипниковые, инструментальные стали пониженной и повышенной прокаливаемости, быстрорежущие, штамповые, твердые сплавы, жаростойкие и жаропрочные, коррозионностойкие, износостойкие). | 3 | |
Алюминий и его сплавы. Свойства алюминия. Термическая обработка сплавов алюминий-медь. Классификация и свойства алюминиевых сплавов (дуралюмин, силумин, жаропрочные алюминиевые сплавы). | 2 | |
Медь и ее сплавы. Свойства меди. Классификация и свойства медных сплавов (латуни, бронзы). Подшипниковые сплавы. Классификация и свойства легкоплавких подшипниковых сплавов (баббитов). | 2 |
Практические занятия (17 часов)
Таблица 5
Темы практических занятий | Учебная деятельность | Часы | Ссылки на цели |
Семестр № 2 | |||
Практическое занятие № 1 – «Исследование структуры и состава железоуглеродистых сплавов по диаграмме состояния железо-цементит» | Повторение теоретических положений, полученных на лекции по диаграмме состояния железо-цементит, изучение правила отрезков, для определения фазового состава в различных областях диаграммы. | 4 | |
Практическое занятие № 2 – «Определение величины зерна» | Освоение способов определения размера зерна: определение размера зерна по стандартной шкале (визуально) и измерение среднего условного диаметра зерна методом секущих. | 4 | |
Практическое занятие № 3 – «Определение объемной доли структурных составляющих железоуглеродистых сталей» | Оценить структуру железоуглеродистого сплава по количеству перлита с применением точечного метода Глаголева. | 4 | |
Практическое занятие № 4 – «Выбор материала» | Научиться выбирать материал для изготовления конкретного изделия с назначением соответствующей термической обработки. | 4 | |
Защита лабораторных работ | Ответить на вопросы по темам практических занятий | 1 |
5. Учебная деятельность
Лекции читаются по 2 часа в неделю. Студент должен вести конспект. В конспекте рекомендуется выделять термины, определения, схемы методик, даваемые преподавателем, выписывать непонятные слова и определения, которые уточнять либо вопросами к преподавателю, либо с помощью учебников, энциклопедических словарей и справочников.
На пятой неделе студенту выдаётся задание на расчетно-графическую работу. Начиная с 15-ой недели, студенты сдают работы преподавателю на проверку. Получив рецензию и исправив замечания, студент защищает свою работу для получения допуска к зачету.
Расчетно-графическая работа включает выполнение 5 заданий. Объём пояснительной записки – 10-15 стр. компьютерного набора. Формат бумаги А4 – 210 х 297 мм. На титульном листе должно быть указание дисциплины, номера варианта расчетно-графической работы, фамилия, имя и группа студента. Титульный лист оформляется по образцу, приведенному на рис.1. Брошюровка работы должна быть книжной; поля: сверху – 2,0 см, слева – 3,0 см, внизу – 2,0 см, справа – 1,5 см. Шрифт набора текста должен быть 12-14 пунктов. Межстрочный интервал полуторный. Текст должен иллюстрироваться схемами, графиками, рисунками, таблицами. К работе должен быть сделан список использованной литературы (3-5 наименований). В списке указываются автор(-ы), наименование, издательство, год издания.
Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТКАФЕДРА МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В МАШИНОСТРОЕНИИ Расчетно-графическая работа по курсу «Материаловедение» Вариант № 1 Факультет механико-технологический Группа МЭ-61 Студент Преподаватель Новосибирск 2006 |
Рис.1. Образец титульного листа
Пример расчетно-графического задания
1. Опишите строение и основные характеристики кристаллической решетки меди (параметры, координационное число, плотность упаковки).
2. Как изменяется плотность дислокаций при пластической деформации металлов и почему?
3. Вычертите диаграмму состояния железо – карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 0С до 0 0С (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,6 % С. Выберите для заданного сплава любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, т. е., процентное содержание углерода в фазах; количественное соотношение фаз.
4. В чем отличие процесса цементации в твердом карбюризаторе от процесса газовой цементации? Как можно исправить крупнозернистую структуру перегрева цементированных изделий?
5. Назначьте материал и термическую и химико-термическую обработку для изготовления шестерен, которые должны получить в результате обработки твердый износоустойчивый поверхностный слой при вязкой сердцевине. Приведите обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах обработки выбранной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.
6. Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
Проводится в соответствии с планом ООП – экзамен (2 семестр). К экзамену допускаются студенты, выполнившие расчетно-графическую работу и практические задания. При аттестации используются тесты, образец одного из них приведен в п. 8.
Шкала измерений (приводится шкала, применяемая для оценивания каждого
задания и комплекта в целом):
- Оценка «Отлично» ставится за 26-30 правильных ответов. Оценка «Хорошо» ставится за 21-25 правильных ответов. Оценка «Удовлетворительно» ставится за 16-20 правильных ответов.
7. Список литературы
Основной список
1. , , Матюнин и технология металлов: Учеб. для вузов по машин. спец. - 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк. 2002.- 637 с.: ил.
2. , , и др. Материаловедение. М.: Машиностроение , 1986. - 384 с.
3. Материаловедение и технология металлов. Учебник/ под ред. . – М.: Высшая школа, 2004.
4. , Пряхин .- Санкт-Петербург: Химиздат, 2004.- 736 с.
Дополнительная литература
1. Мозберг . М.: Высшая школа, 1991. - 448 с..
2. , Леонтьева . М.: Машиностроение, 1980. - 493 с.
3. Гуляев . – М.: Металлургия, 1978. – 647 с.
8. Контролирующие материалы для аттестации студентов по дисциплине
Экзамен 2 семестр.
Итоговый тест (время проведения - 30 мин.)
1. Если атом находится в центре элементарной ячейки – то эта ячейка называется
а) ГЦК решётка
б) ОЦК решетка
в) ГПУ решётка
2. Анизотропия - это
а) наиболее плотноупакованное направление
б) неодинаковость свойств в разных кристаллографических направлениях
в) наличие в металле двух фаз
3. К линейным дефектам относятся
а) вакансии
б) дислокации
в) малоугловые границы
4. К объёмным дефектам относятся
а) вакансии
б) дислокации
в) включения
в) винтовые дислокации
5. При холодной деформации металлы
а) становятся пластичнее и мягче
б) упрочняются и становятся пластичнее
в) упрочняются и теряют пластичность
6. Под плотностью дислокаций понимают:
а) суммарную длину дислокаций, приходящихся на 1 см2
б) количество дислокаций, приходящихся на 1 см2
в) суммарную длину дислокаций, приходящихся на 1 см3
7. Наклеп – это:
а) разупрочнение металла в процессе деформации
б) движение дислокаций в процессе деформации
в) упрочнение металлов в процессе деформации
8. Деформация называется упругой, если
а) она исчезает после снятия нагрузки
б) приводит к разрушению
в) не исчезает после снятия нагрузки
9. На форму зерна при кристаллизации влияет
а) направление отвода тепла при кристаллизации
б) температура кристаллизации
в) скорость охлаждения
10. Металлографический анализ проводят для изучения
а) прочности металлов
б) структуры металлов
в) атомного строения металлов
11. Линия ликвидус - это
а) температура конца кристаллизации
б) температура начала кристаллизации
в) температура образования эвтектики
12. Аустенит - это
а) твердый раствор углерода в Ь железе
б) твердый раствор углерода в г железе
в) карбид железа
13. Первичный цементит выделяется при охлаждении из
а) аустенита
б) жидкости
в) феррита
14. ув это:
а) предел пропорциональности
б) модуль Юнга
в) предел прочности
г) относительное сужение
15. Цементация заключается в
а) комплексном легировании цинком, медью и никелем
б) высокотемпературном насыщении поверхности стали углеродом
в) поверхностном легировании хромом и алюминием
16. Жаростойкость характеризуется:
а) сопротивлением ползучести при высоких температурах
б) сопротивлением окислению при высоких температурах
в) неспособностью сплава к литью
17. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей увеличивается при:
а) легировании никелем более 10%
б) легировании титаном
в) легировании хромом до 12%
г) легировании хромом более 13%
18. Укажите какая из перечисленных сталей является быстрорежущей. Расшифруйте марку стали
а) ХВГ
б) 08Х18Т1
в) Р6М5
г) 5ХВ2С
д) 45ХН2МФА
19. Сталь содержащая 0,65% С, 1% Мn маркируется
а) Ст 65М
б) Сталь У6,5Мн
в) Сталь 65Г
г) Ст 65Г
20. Автоматные стали применяют для изготовления
а) огнестрельного оружия
б) массовых деталей при обработке резанием
в) патронов методом глубокой вытяжки
21. Сталь 30ХГСА. Расшифруйте марку стали
а) качественная сталь с пониженным содержанием серы и фосфора
б) сталь общего назначения группы А
в) сталь с содержанием алюминия ~ 1%
г) автоматная сталь с ~ 30% хрома
22. Карбюризатор применяется
а) в двигателях внутреннего сгорания
б) для цементации сталей
в) для закалки сталей
г) для насыщения металлов бором
23. Сплав какой системы называется дуралюмин:
а) алюминий – кремний
б) алюминий – медь
в) алюминий - никель
24. При закалке в сталях образуется
а) мартенсит
б) перлит
в) феррит
г) троостит
25. Температура нагрева под закалку для доэвтектоидных углеродистых сталей
а) ниже линии PSK на 30…500С
б) выше линии GS на 30…500С
в) выше линии PSK на 30…500С
26. Легирующие элементы в сталь вводят для:
а) снижения цены
б) повышения прокаливаемости и прочности
в) повышения порога хладноломкости
27. Какой из перечисленных сплавов относится к классу латуни:
а) ЛС74-3
б) БрОЦ 4-3
в) Б83
28. Какую структуру имеет сталь У8 при нагреве до температуры 700 0С
а) аустенит
б) перлит
в) феррит + аустенит
г) феррит + перлит
д) перлит + цементит
29. Из чего получают атомарный азот при азотировании
а) NH4Cl
б) NH3
в) NH4OH
г) HNO3
30. Из какой стали изготавливают канатную проволоку
а) Х12
б) 30ХГСА
в) Сталь 60
г) ВК8
Дополнения и изменения к рабочей программе на 20 /20 учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения: |
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры «___» ________ 20 г.
Заведующий кафедрой ЭП
«___»__________20 г.
