МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Программа, контрольные задания и методические рекомендации

по выполнению контрольных работ по дисциплине

для слушателей факультета заочного обучения

ст. преп. Чтаева 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).

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 +заданное число.

Для группы 2422 заданное число – 0.

Для группы 2423 заданное число – 10.

Для группы 2424 заданное число – 20.

Для группы 2426 заданное число – 30.

Например, две последние цифры зачетной книжки 03, номер группы 2422. Номер варианта 03+0=0. Например, две последние цифры зачетной книжки 13, номер группы 2423. Номер варианта 13+10=23. Например, две последние цифры зачетной книжки 03, номер группы 2426. Номер варианта 03+30=33.

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 по дисциплине «Материаловедение»; 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.

1.Материловедение

1. Программа и варианты контрольных работ для студентов заочной формы обучения.

1.1.1.Строение металлов.

Рассмотрите типы химической связи в твердых телах, особое внимание обратите на металлический тип связи. Металлические тела характеризуются кристаллическим строением. Однако свойства реальных кристаллов определяются известными несовершенствами кристаллического строения. В связи с этим необходимо разобраться в видах несовершенств и, особенно в строении дислокаций (линейных несовершенств), причинах их легкого перемещения в кристаллической решетке и влияния на механические свойства.

Термодинамические причины фазовых превращений являются одним из частных случаев общего закона природы - стремлением любой системы к состоянию с наименьшим запасом энергии (в данном случае свободной энергии). Разберитесь в теоретических основах процесса кристаллизации, состоящего из двух элементарных процессов: зарождения кристаллов и их роста, а также в определяющем влиянии на эти параметры степени переохлаждения.

При изучении процесса кристаллизации необходимо иметь в виду решающее значение реальной среды в формировании структуры литого металла, а также возможность искусственного воздействия на строение путем модифицирования.

Вопросы для самопроверки.

1. В чем сущность металлического, молекулярного, ионного и ковалентного типов связи? 2. Каковы характерные свойства металлов и чем они определяются? 3. Что такое полиморфизм? 4.Что такое параметр кристаллической решетки, плотность упаковки и координационное число? 5. Виды дислокаций и их строение. 6. Что такое анизотропия свойств кристаллов? 7. Каковы термодинамические условия равновесия? 8. В чем физическая сущность процесса кристаллизации? 9. В чем физическая сущность процесса плавления? 10. Каковы параметры процесса кристаллизации? 11. Что такое степень переохлаждения? 12. Какова связь между величиной зерна, скоростью зарождения, скоростью роста кристаллов и степенью переохлаждения? 13. Формы кристаллов и влияние реальной среды на процесс кристаллизации. Образование дендритной структуры.

1.1.2. Теория сплавов.

Необходимо отчетливо представлять строение металлов и сплавов в твердом состоянии. Уяснить, что такое твердый раствор, химическое (металлическое) соединение и механическая смесь. Нужно освоить методику построения диаграмм состояния для различных случаев взаимодействия компонентов в твердом состоянии.

При изучении диаграмм состояния уметь применять правило отрезков (для определения доли каждой фазы или структурной составляющей в сплаве), правило фаз (для построения кривых нагревания и охлаждения), определять химический состав фаз.

С помощью правила Курнакова Н.С. уметь установить связь между составом, строением и свойствами сплава.

Вопросы для самопроверки.

1.Что такое компонент, фаза, физико-химическая система, число степеней свободы? 2. Приведите объяснение твердого раствора, механической смеси, химического (металлического) соединения. 3. Как строятся диаграммы состояния? 4. Приведите уравнение правила фаз и объясните физический смысл числа степеней свободы. 5. Объясните принцип построения кривых нагревания и охлаждения с помощью правила фаз. 6. Начертите и проанализируйте диаграмму состояния для случая образования непрерывного ряда твердых растворов. 7. Начертите и проанализируйте диаграмму состояния для случая полной нерастворимости компонентов в твердом состоянии. 8. Начертите и проанализируйте диаграмму состояния для случая образования эвтектики, состоящей из ограниченных твердых растворов. 9.Начертите и проанализируйте диаграмму состояния для случая образования химического соединения. 10. Каким образом определяются концентрация фаз и их количественное соотношение? 11.В чем различие между эвтектоидным и эвтектическим превращениями? 12.Правила Н.С. Курнакова.