Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Машиностроительный институт

Кафедра автоматизации и технологии литейных процессов

.

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

по дисциплине «Металловедение и термическая обработка металлов»

для студентов заочной формы обучения

направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение

(по отраслям)

профиля подготовки «Металлургия»

профилизации «Технологии и менеджмент в

металлургических производствах»

Екатеринбург

РГППУ

2

013

Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Металловедение и термическая обработка металлов». Екатеринбург: ФГАОУ ВПО "Рос. гос. проф.-пед. ун-т", 2013. 56 с.

Составитель канд. физ.-мат. наук, доцент Е.С.Самойлова

Одобрены на заседании кафедры автоматизации и технологии литейных процессов Машиностроительного института РГППУ. Протокол от « 24 » января 2013г., № 5.

Заведующий кафедрой Ю.И.Категоренко

Рекомендованы к печати методической комиссией Машиностроительного института РГППУ. Протокол от «13» февраля 2013г., № 6.

Председатель методической

комиссии МаИ РГППУ А.В.Песков

© ФГАОУ ВПО «Российский

государственный

профессионально-педагогический

университет», 2013

© Самойлова Е.С.

Введение

Целью контрольной работы является формирование у студентов знаний научных основ металловедения и теории и практики термической обработки металлов и сплавов, развитие навыков выбора оптимального металлического материала для деталей машин и инструментов, а также рациональной, упрочняющей их обработки.

Задачами контрольной работы являются формирование у студентов системы умений и навыков, включающей в себя умения:

- выбирать состав, формировать требуемую структуру, обеспечивающую конструктивную прочность изделий машиностроения;

- оценивать поведение металлического материала при воздействии на него различных технологических и эксплуатационных факторов;

- выбирать оптимальный метод упрочнения деталей машин;

- самостоятельно работать с информационной, справочной и технической литературой.

Методические указания, вопросы и задания для самопроверки к темам курса

Работая самостоятельно, студенту следует ознакомиться с содержанием изучаемой темы и уяснить последовательность освещаемых вопросов, а также ознакомиться с методическими указаниями к данной теме и рекомендуемой литературой. При изучении материала необходимо разобраться в сущности рассматриваемых вопросов и в правомерности сделанных выводов. С целью закрепления изученного материала необходимо в порядке самоконтроля ответить на вопросы для самопроверки.

1. Введение

Специальных указаний при изучении данной темы не требуется.

2. Кристаллическое строение металлов

При изучении этой темы следует обратить особое внимание на вопросы атомно-кристаллического строения металлов, необходимо уметь изобразить структуру элементарных ячеек, индексы плоскостей и направлений в кубических решетках. Поскольку свойства реальных кристаллов существенно зависят от наличия несовершенств кристаллического строения, необходимо разобраться в видах этих несовершенств, особенно в строении дислокаций (линейных дефектов). Следует выяснить также назначение и возможности методов исследования микроструктуры и макроструктуры.

Вопросы и задания для самопроверки

1. Перечислите основные признаки, определяющие металлическое состояние.

2. Нарисуйте основные типы кристаллических решеток, в которые кристаллизуются металлы.

3. Как определяются индексы плоскостей и направлений?

4. Укажите основные виды несовершенств кристаллического строения.

5. Что такое макроструктура?

6. Для каких целей применяют анализ макроструктуры?

7. Что такое микроструктура?

3. Кристаллизация металлов и строение металлического слитка

При изучении этой темы необходимо уяснить возможность самопроизвольной и несамопроизвольной кристаллизации. Важно понять, что переход металла из жидкого состояния в твердое происходит в условиях переохлаждения ниже теоретической температуры кристаллизации, при этом нужно иметь в виду, что не всякий зародыш, возникающий в условиях переохлаждения, будет являться центром кристаллизации. Необходимо также учесть кристаллизацию в реальных условиях, когда процесс образования зародышей протекает на готовых микроподкладках. Надо установить факторы, от которых зависит форма и размер зерен при кристаллизации металлов, и обратить внимание на возможные структурные зоны слитка.

При изучении полиморфных превращений необходимо усвоить, что является главной причиной протекания превращения. Обратите внимание на полиморфизм железа.

Вопросы и задания для самопроверки

1. Опишите особенности жидкого состояния металлов.

2. Что называется самопроизвольной кристаллизацией?

3. Что называется критическим размером зародыша и от чего зависит его величина?

4. Как влияет степень переохлаждения на величину числа центров кристаллизации и линейную скорость роста?

5. Что называется несамопроизвольной кристаллизацией?

6. Что называется модифицированием и для чего оно применяется?

7. От каких факторов зависят форма и размер образующихся при кристаллизации зерен?

8. Какие структурные зоны возникают в слитке, и какие факторы оказывают влияние на величину этих зон?

9. Что такое монокристалл?

10. Что такое полиморфное превращение?