Минобрнауки РФ ФГОУ СПО Владивостокский судостроительный техникум
Методические рекомендации
по выполнению контрольных работ
по дисциплине «Материаловедение»
Для студентов заочного отделения
Соответствует государственным требованиям к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников.
Рассмотрено и утверждено на заседании
цикловой комиссии.
Протокол №___________от________________.
Председатель:
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью изучения дисциплины является приобретение обучающимися теоретических знаний и практических навыков в области материаловедения, эффективной обработки и контроля качества материалов.
В задачи дисциплины входит:
- формирование знаний в области физических основ материаловедения; освоение современных методов получения конструкционных материалов, способов контроля и улучшения их свойств; освоение технологий создания сварных соединений применительно к изделиям судостроения; освоение технологий обработки материалов резанием.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате изучения дисциплины студенты должны:
иметь представление:
- о способах получения материалов, используемых в судостроении; о путях управления структурой и свойствами материалов; о современных ресурсосберегающих технологиях и их влиянии на интенсификацию производства, качество, повышение надежности;
знать:
- технические характеристики и свойства используемых материалов; технологии изготовления материалов для судового оборудования; сущность литейного производства, технологии литья, обработки металлов давлением, сварки, обработки металлов резанием; сущность методик и технологии контроля качества материалов и изделий разрушающими и неразрушающими способами;
уметь обоснованно выбирать:
- материалы, способы и режимы технологических процессов их обработки; методы проведения контроля параметров исходных материалов и готовой продукции;
иметь практические навыки:
- работы на сварочном оборудовании и оборудовании для механической обработки материалов; проведения исследований, испытаний и контроля качества материалов.
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Содержание разделов дисциплины
Часть 1. Материаловедение.
Раздел 1.1. Закономерности формирования структур материалов.
Атомно-кристаллическое строение металлов. Дефекты кристаллического строения. Диффузионные процессы в металлах и сплавах. Формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации. Сплавы, их фазовый состав, диаграммы состояния. Диаграмма «железо-цементит».
Пластическая деформация металлов и сплавов. Механические свойства металлов и сплавов. Механические испытания материалов. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла.
Раздел 1.2. Конструкционные материалы.
Конструкционные металлы и сплавы. Углеродистые и легированные стали: влияние углерода, примесей и легирующих элементов на их структуру и свойства, маркировка и классификация. Конструкционные, инструментальные, коррозионно-стойкие и жаропрочные стали и сплавы. Износостойкие стали и сплавы. Чугуны: типы, структура, свойства, получение, маркировка, применение. Медные, алюминиевые, титановые, подшипниковые сплавы, их структура, физико-химические свойства, получение, маркировка, области применения. Сплавы атомной энергетики. Инструментальные и штамповочные сплавы. Электротехнические материалы. Неметаллические материалы.
Раздел 1.3. Термическая обработка сплавов.
Теория и технология термической обработки стали. Химико-термическая обработка. Новые технологии упрочнения материалов.
Поведение материалов в эксплуатации и выбор материала для конкретного назначения.
Часть 2. Технология конструкционных материалов.
Раздел 2.1. Производство заготовок способом литья и пластического деформирования.
Теоретические и технологические основы производства материалов. Материалы, применяемые в машиностроении и приборостроении. Основные методы получения твердых тел. Основы металлургического производства. Основы порошковой металлургии. Напыление материалов.
Теория и практика формообразования заготовок. Классификация способов получения заготовок. Производство заготовок способом литья. Технология литья в разовые и многократные литейные формы. Дефекты и контроль качества отливок. Производство заготовок пластическим деформированием. Прокатка, свободная ковка, объемная и листовая штамповка, волочение, прессование, гибка труб: сущность, схемы процессов, инструмент, оборудование, технология, сортамент изделий.
Раздел 2.2. Сварка и пайка металлов.
Производство неразъемных соединений. Сварочное производство. Физико-химические основы получения сварочного соединения. Ручная дуговая сварка. Автоматическая дуговая сварка под флюсом. Электрошлаковая сварка, ее особенности и преимущества. Сварка в защитных газах. Электронно-лучевая сварка. Основные сведения о свариваемости. Дефекты сварных швов. Способы контроля. Пайка материалов. Получение неразъемных соединений склеиванием.
Раздел 2.3. Механическая обработка заготовок резанием.
Формообразование поверхностей деталей резанием, электрофизическими и электрохимическими способами обработки. Кинематические и геометрические параметры процесса резания. Физико-химические основы процесса резания. Обработка поверхностей деталей лезвийным инструментом. Обработка поверхностей деталей абразивным инструментом. Металлорежущие станки. Электрофизические и электрохимические методы обработки поверхностей заготовок. Выбор способа обработки.
Изготовление полуфабрикатов и деталей из композиционных материалов. Физико-технологические основы получения композиционных материалов. Изготовление изделий из металлических, порошковых, полимерных композиционных материалов. Изготовление резиновых деталей и полуфабрикатов.
4.2. Содержание лабораторного практикума.
Определение твердости металлов и сплавов.
Микроскопическое исследование структуры углеродистых сталей.
Закалка углеродистой стали.
Отпуск закаленной стали.
Микроструктура чугунов.
Микроскопическое исследование структуры медных и алюминиевых сплавов.
Технология газовой сварки.
Выбор режимов стыковой и роликовой электрической контактной сварки.
Измерение геометрических параметров токарных резцов.
5.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Рекомендуемая литература
5.1.1. Основная:
Материаловедение и технология металлов, , и др.: Ред. , . - М.: Высш. школа, 2002. и др. Материаловедение. Учебник для технических вузов. М.: МГТУ им. , 2003. , , и др. Технология конструкционных материалов: Учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. М.: Политехника, 2002.Дополнительная: Материаловедение в схемах и конспектах. Учебное пособие под ред. . – М.: МГИУ, 1999. Демин металлов. Учебное пособие. – М.: МГИУ, 2003. Козлов . М., Лань, 1999. Новокрещенов металлов. - М.: Изд-во МЭИ, 1993. Малышко . Методические рекомендации и контрольные задания для студентов заочной формы обучения ВУЗов – Владивосток.: ДВИК, 2007.
5.2 Задания на выполнение расчетно-графических работ
Студент-заочник до начала установочной сессии выбирает из предлагаемого списка конкретный вариант задания, номер которого совпадает с последней цифрой номера зачетной книжки, и, выполнив задание, отправляет его почтой на проверку в ДВИК.
Студенты, не приступившие к выполнению задания до начала установочной сессии, получают по прибытию на сессию вариант задания у преподавателя дисциплины из дополнительного перечня.
5.2.1. Расчетно-графическое задание № 1.
Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов
В таблице 1 приведены исходные данные для выполнения расчетно-графического задания, указана массовая доля углерода (колонка 2 табл.1).
Таблица 1
Варианты заданных сплавов
№ варианта | % углерода (по массе) |
1 | 5,0 |
2 | 4,3 |
3 | 1,0 |
4 | 3,0 |
5 | 0,8 |
6 | 0,4 |
7 | 1,3 |
8 | 2,2 |
9 | 0,7 |
10 | 0,01 |
Порядок выполнения задания
1. В соответствии с номером Вашего варианта выписать из табл.1 массовую долю углерода контрольного сплава.
2. Ознакомиться с основными теоретическими сведениями из раздела 5.3.1. «Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов» данного пособия.
3. На листе формата А 4 вычертить диаграмму состояния Fe - Fe3 C (рис. 4, а). Обозначить структурные составляющие во всех областях диаграммы.
4. Нанести на диаграмму линию контрольного сплава, обозначить критические точки.
5. Построить кривую охлаждения контрольного сплава. Дать подробное описание его микроструктуры при медленном охлаждении. Привести необходимые реакции.
6. Указать к какой группе железоуглеродистых сплавов он относится, по возможности привести марку рассмотренного сплава, его применение.
7. Схематически изобразить микроструктуру сплава при комнатной температуре. На рисунке отметить структурные составляющие.
5.2.2. Расчетно-графическое задание № 2
Термическая обработка углеродистых сталей
В таблице 2 приведены исходные данные для выполнения расчетно-графического задания, указан вид заданной детали и марка стали, из которой изготовлена деталь.
Таблица 2
Варианты заданных деталей
№ варианта | Марка материала детали | Вид детали |
1 | У7 | шабер |
2 | 45 | вал |
3 | 50 | шестерня |
4 | 75 | пружина |
5 | У13 | напильник |
6 | 40 | ось |
7 | 50 | молоток |
8 | У8 | зубило |
9 | 70 | рессора |
10 | 35 | рычаг |
Порядок выполнения задания
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
