МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Программа, контрольные задания и методические рекомендации

по выполнению контрольных работ по дисциплине

для слушателей факультета заочного обучения

ст. преп. Шарафутдинова В.Г

Введение

Для слушателей факультета заочного обучения учебный курс «Материало­ведение» включает:

1. Теоретическую часть (Изучается слушателями по учебным пособиям в соответствии с программой в ходе самостоятельной работы. Список рекомен­дуемой литературы для изучения дисциплины в пособии приводится).

2. Контрольную работу (Содержит теоретические задания по про­грамме курса и задания, направленные на решение практических задач, ка­сающихся оптимального выбора конструкционных материалов для конкретных условий эксплуатации, способов улучшения эксплуатационных свойств мате­риалов путём назначения для них режимов термической и химико-термической обработки, а также задач, касающихся выбора оптимальных режимов техноло­гии механической обработки материалов).

Учебная программа дисциплины состоит из двух разделов: 1) Материаловедение; 2) Технология конструкционных материалов.

При изучении теоретической части курса основной задачей является выяв­ление взаимосвязи состава, строения и физико-механических свойств ма­териалов как в исходном состоянии, так и в процессе обработки.

При решении практических задач, касающихся выбора конструкционных материалов и способов их упрочнения, необходимо учитывать специфические условия эксплуатации технологического оборудования и инженерных соору­жений (длительность работы при высоких температурах и давлении, агрессив­ность рабочей среды, нагрузки различного характера, низкие температуры и др.) и вопросы экономики. Так, при выборе конструкционного материала целе­сообразно сначала рассмотреть использование наиболее дешёвых конструкци­онных материалов — чугунов и углеродистых сталей. Если окажется, что свой­ства этих материалов не удовлетворяют эксплуатационным требованиям, сле­дует рассмотреть применение легированных сталей и других сплавов с особы­ми физико-механическими свойствами (коррозионностойких, жаропрочных и др.). Причём легированные стали используются только в термообработанном состоянии.

Требования и рекомендации к оформлению контрольной работы

Контрольная работа выполняется в межсессионный период по месту жи­тельства после изучения соответствующих разделов учебной про­граммы дисциплины.

Выбор варианта задания слушателями факультета заочного обучения про­изводится по двум последним цифрам номера зачётной книжки. Например, номер зачётной книжки — 2142. Вариант задания — 42. Задания для контрольной работы часть 2 на стр. 94 .

Прежде чем приступить к выполнению контрольной работы, необходимо ознакомиться с методическими указаниями, вопросами и задачами, подобрать необходимую литературу и просмотреть записи, сделанные на установочных лекциях во время межсессионных сборов.

Контрольная работа вы­полняется в рукописном виде в тетради 18 – 24 листа. На каждой странице необходимо оставлять поля шириной 30 – 35 мм для замеча­ний рецензента.

При оформлении обложки контрольной работы на титульном листе следу­ет указать: 1) наименование учебного заведения; 2) контрольная рабо­та №1 по дисциплине «Материаловедение и технология материалов»; 3) номер зачётной книжки (или номер варианта в соответствии с номером зачётной книжки); 4) фамилию, имя, отчество слушателя факультета заочного обучения, выполнившего работу, номер учебной группы, курса; 5) дату выполнения работы и подпись слушателя факультета заочного обучения, выполнившего её.

Перед тем как давать ответ на какой-либо вопрос (задание) контрольной работы, сначала следует записать номер и формулировку данного вопроса (за­дания), а затем дать на него исчерпывающий ответ.

Ответы на вопросы должны быть, по возможности, краткими и ясными. Теоретические положения, изложенные в учебных пособиях текстом, рекомен­дуется перерабатывать и представлять в виде схем, таблиц, эскизов и другой наглядной форме.

Дословное переписывание текста из учебных пособий не допускается. Ес­ли при ответе на какой-то вопрос имеется необходимость в дословном цитиро­вании каких-либо данных, фактов, то данный ответ обязательно должен сопро­вождаться ссылками на соответствующую литературу.

Схемы, рисунки и другие изображения выполняются карандашом с соблю­дением правил инженерной графики. Если работа выполняется с использовани­ем компьютерной техники, то схемы, рисунки и другие изображения также вы­полняются с соблюдением правил инженерной графики с использованием та­ких графических редакторов как: Visio, AutoCad, Paint и т. д.

При выполнении контрольной работы в рукописном виде контрольную ра­боту следует оформлять разборчивым почерком, чернилами одного цвета, без сокращения слов, грамотно и аккуратно.

За грамматические и речевые ошибки, использование неправильной тер­минологии и обиходно-бытовой лексики при изложении ответов на вопрос ре­цензент имеет право вернуть работу слушателю на доработку.

В конце работы необходимо привести список использованной при выпол­нении контрольной работы литературы с указанием авторов, полных названий учебников или учебных пособий.

Оценивается работа с учётом глубины изложения теоретического материа­ла, самостоятельности выполнения.

Получив проверенную контрольную работу с рецензией преподавателя, слушатель-заочник обязан внимательно ознакомиться с замечаниями рецензен­та и внести в работу необходимые исправления и дополнения.

Работа, выполненная не по своему варианту, не полностью раскрывающая сущность вопросов задания или являющаяся результатом списывания текста из учебного пособия, к зачёту не принимается. Такая работа должна быть выпол­нена повторно, с учётом замечаний рецензента.

Рецензент имеет право зачесть контрольную работу при личном собеседо­вании по вопросам работы с её автором — слушателем факультета заочного обучения. При выдаче заданий на выполнение контрольных работ преподава­тель имеет право изменить задание конкретным слушателям в случае совпадения вариантов у двух и более слушателей.

6

Программа курса «Материаловедение»

Раздел I. Материаловедение

Тема 1. Введение. Общие сведения о металлах, сплавах и неметаллических материалах

Цели и задачи дисциплины «Материаловедение» в профессиональной подготовке инженерных кадров. Роль науки о материалах в подготовке инженеров. Современные материалы, ис­пользуемые для создания технических объектов и строительства инженерных сооружений: конструкционные, инструментальные, специального назначения. Классификация материалов, используемых в технике.

Основоположники науки о материалах, их вклад в развитие науки. Роль отечественной науки в развитии материаловедения. Роль дисциплины «Мате­риаловедение и технология материалов» в совершенствовании технических объектов.

Агрегатные состояния вещества: газообразное, жидкое, твёрдое, плазмен­ное. Кристаллические и аморфные тела. Особенности атомно-кристаллического строения кристаллических тел. Основные типы кристаллических решёток. Про­цесс образования кристаллической структуры материала, физическая сущность процесса кристаллизации. Изотропия и анизотропия. Явление полиморфизма.

Строение реальных кристаллов. Несовершенства (дефекты) кристалличе­ского строения: точечные, линейные, поверхностные. Влияние дислокационной структуры на механические свойства (прочность) материалов. Теоретическая и фактическая прочность. Пути повышения прочности металлов и сплавов. Строение металлического слитка.

Тема 2. Физико-механические свойства материалов и методы их определения

Основные свойства материалов: механические, физические, химические и технологические.

Физические свойства материалов: плотность, температура плавления, теп­лоёмкость, теплопроводность, тепловое расширение, цвет. Методы оценки фи­зических свойств. Структурные и физические методы исследования металлов и сплавов.

Механические свойства материалов и методы их определения. Механиче­ские характеристики материалов. Технологические и эксплуатационные свой­ства материалов.

Общие понятия о нагрузках, напряжениях, деформациях и видах разруше­ния материалов.

Дислокационный механизм упругопластической деформации.

Статические испытания материалов на: а) растяжение, б) сжатие,

в) кручение, г) изгиб, е) твёрдость, ж) трещиностойкость.

Динамические испытания материалов на ударную вязкость и хладнолом­кость. Испытания материалов при циклическом нагружении.

Безобразцовые метод определения механических свойств. Неразрушающие методы контроля физико-механических свойств материалов.

Тема 3. Основы теории сплавов

Понятие о сплавах. Основные типы сплавов и их общая характеристика. Понятие диаграммы состояния. Основные типы диаграмм состояния двухком-понентных сплавов: а) механических смесей; б) твёрдых растворов с неограни­ченной растворимостью компонентов в твёрдом состоянии; в) твёрдых раство­ров с ограниченной растворимостью компонентов в твёрдом состоянии;

г) твёрдых растворов с переменной растворимостью компонентов в твёрдом со­стоянии; д) химических соединений. Основные линии диаграмм состояния двойных сплавов и фазы. Правило фаз Гиббса. Определение количественного и фазового состава сплавов при конкретных температурах с помощью правила отрезков. Связь типа диаграмм состояния с физико-механическими свойствами сплавов, правило Н.С. Курнакова. Примеры диаграмм состояния сплавов. Тер­мический анализ сплавов, кривые охлаждения.