1645

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

Материаловедение

Методические указания для самостоятельной работы обучающихся по профессии 23.01.17 Мастер по ремонту и обслуживанию автомобилей

Воронеж 2017

2

УДК 620 (075.8)

Материаловедение : методические указания для самостоятельной работы

обучающихся по профессии 23.01.17 Мастер по ремонту и обслуживанию

автомобилей / А.А. Аксенов ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО

«ВГЛТУ». – Воронеж, 2017. – 13 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени Петра I» Афоничев Д.Н.

3

Содержание

Рекомендации по распределению времени в процессе работы над заданиями

4

Рекомендации по распределению времени в процессе работы над заданиями (трудоемкость заданий)

Методические указания предназначены для упорядочивания самостоятельной работы студентов в процессе изучения дисциплины «Материаловедение» (Раздел 1. Строение и свойства металлов; Раздел 2. Сплавы железа с углеродом; Раздел 3. Цветные металлы и сплавы; Раздел 4. Конструкционные неметаллические материалы) и охватывают семь тем.

Методические указания по выполнению самостоятельной работы

Методические указания содержат основные требования федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования, предъявляемые к знаниям студента, задания в форме тестов для самопроверки и задания, предназначенные для формирования соответствующих практических умений и навыков.

Поскольку основная цель самостоятельной работы по данному разделу - закрепление теоретических знаний, предлагается следующая последовательность действий:

1.Работа с учебником (по каждой теме указаны необходимые для изучения страницы) и конспектом лекции, в результате чего у студента должны сформироваться соответствующие знания и умения (их перечень приводится по каждой теме).

2.Работа в тетради для самостоятельной работы. Для закрепления теоретических знаний студент должен записать в тетрадь определения, которые перечислены в пункте: должен знать.

3.Для самопроверки степени усвоения теоретических положений и выявления пробелов в подготовке студент выполняет предложенное задание.

5

Задания для самостоятельной работы

Тема 1.1. Классификация металлов

Студент должен:

– знать атомно-кристаллическое строение металлов; анизатропность и ее значение в технике; аллотропические превращение в металлах; плавление и кристаллизация металлов и сплавов; влияние примесей на процесс кристаллизации металлов и сплавов.

Рекомендуемая литература – 1о, с. 45-50; 1д, с. 14-53.

Задание для самопроверки

Ответьте на вопросы:

1 Кто сформулировал первое определение, что такое металл? 2 Сколько металлов в современной периодической системе?

3 Как называются вещества, электронная проводимость которых непрерывно уменьшается с повышением температуры?

4 Какие конструкционные материалы используются широко в народном хозяйстве?

5 Что характеризует кристаллическое строение металлов?

6 Что называется кристаллической решеткой ОЦК?

7 Что называется кристаллической решеткой ГЦК?

8 Что называется кристаллической решеткой ГПУ?

9 Что называется кристаллической решеткой ТПУ?

10 Как называется число ближайших равноудаленных соседей у каждого атома?

11 Как называется число атомов, принадлежащих одной элементарной ячейки?

12 Как называется доля объема элементарной ячейки, занимаемая атомами?

13 Как называется расстояние между ближайшими атомами?

Тема 1.2. Свойства металлов и сплавов

Студент должен:

– знать физические, химические, механические, технологические свойства металлов; понятия о сплавах; диаграмма состояния двойных сплавов; зависимость свойств сплавов от их состава и строения.

Рекомендуемая литература – 1о, с. 50-75; 1д, с. 54-107.

Задание для самопроверки

Ответьте на вопросы:

1 Что называется фазой?

2 Что называется структурой?

6

3 В чем отличие макро- и микроструктуры?

4 Что такое металлический сплав?

5 Что представляют собой компоненты металлических сплавов?

6 Что такое металлический сплав?

7 В чем отличие кристаллизации чистых металлов и металлических сплавов?

8 Какие металлические сплавы кристаллизуются при постоянной температуре?

9 Дайте понятия доэвтектоидных, эвтектоидных и заэвтектоидных сплавов?

10 Что представляют собой механические смеси компонентов?

11 Какова растворимость компонентов в твердом состоянии бинарных сплавов I рода?

12 Что представляют собой твердые растворы замещения?

13 Какова растворимость компонентов в твердом состоянии бинарных сплавов II рода?

14 Что представляют собой твердые растворы внедрения?

15 Какова растворимость компонентов в твердом состоянии бинарных сплавов III рода?

16 Что представляют собой устойчивые и неустойчивые химические соединения?

17 Что такое перетектика?

18 Какие существуют диаграммы бинарных сплавов IV рода?

19 Как определить химический состав и количественное соотношение фаз сплава при заданной температуре?

20 Каким образом можно примерно определить механические свойства бинарных сплавов в зависимости от концентрации компонентов?

21 Как определить химический состав тройного сплава?

22 Что такое механические свойства?

23 Что такое твердость?

24 Какие методы измерения твердости существуют?

Тема 2.1. Железоуглеродистые сплавы

Студент должен:

– знать железо и его свойства; углерод и его свойства; структурные составляющие железоуглеродистых сплавов: феррит, аустенит, перлит, цементит, ледебурит; чугуны; марки, применение чугунов.

Рекомендуемая литература – 1о, с. 76-80, 116-124; 1д, с. 108-119.

Задание для самопроверки

Ответьте на вопросы:

1 Какой металлический сплав называется чугуном? 2 В каком виде углерод может находится в чугунах?

7

3Что представляет собой белый чугун?

4Что представляет собой серый чугун?

5Что представляет собой половинчатый чугун?

6Как называется серый чугун с пластинчатым или вермикулярным графитом?

7Как называется серый чугун с хлопьевидным графитом?

8Как называется серый чугун с шаровидным (сфероидальным) графитом?

9Расшифруйте марочное обозначение следующих серых чугунов: СЧ10,

СЧ25, КЧ30-6, КЧ65-3, ВЧ40, ВЧ60.

10В чем характерная особенность антифрикционных чугунов?

11Расшифруйте марочное обозначение следующих антифрикционных чугунов: АСЧ-1, АЧК-2, АЧВ-1, АСЧ-4.

12Чем отличаются легированные чугуны от легированных сталей?

13Расшифруйте марочное обозначение следующих легированных чугунов: ЧХ2, ЧС5Ш, ЧГ6С3Ш, ЧХ28, ЧЮ22Ш, ЧХ9Н5.

Тема 2.2. Стали

Студент должен:

– знать стали – углеродистые, легированные, специальные; влияние легирующих элементов на свойства стали; основы термической обработки стали; маркировка сталей.

Рекомендуемая литература – 1о, с. 81-108, 110-115, 125-137;

1д, с. 120-154, 171-233.

Задание для самопроверки

Ответьте на вопросы:

1 Какой металлический сплав называется сталью?

2 Как называется сталь, состоящая из углерода и железа с примесями?

3 Как называется сталь, состоящая из углерода, специальных примесей и железа с примесями?

4 Сколько углерода содержится в низкоуглеродистой стали?

5 Сколько углерода содержится в среднеуглеродистой стали?

6 Сколько углерода содержится в высокоуглеродистой стали?

7 Что представляют собой стали обыкновенного качества?

8 Что представляют собой качественные стали?

9 Что представляют собой высококачественные стали?

10 Определите химический состав следующих углеродистых конструкционных сталей: 10, 35, 50, 25.

11 Определите химический состав следующих углеродистых инструментальных сталей: У7, У11, У12А, У9.

12 Сколько специальных примесей содержится в низколегированных сталях?

8

13 Сколько специальных примесей содержится в среднелегированных сталях?

14 Сколько специальных примесей содержится в высоколегированных сталях?

15 Определите химический состав следующих легированных конструкционных сталей: 18ХГТ, 30ХМА, 18Х2Н4МА, 38Х2МЮА.

16 Определите химический состав следующих легированных инструментальных сталей: Х5Н12М3Т, Н17К10М2В10Т, Н8К18М14,

Х14Н4К14М3Т.

17 Какое характерное отличие имеют автоматные стали?

18 Определите химический состав следующих автоматных сталей: А20, АС40, АС20ХГНМ, АС38ХГМ.

19 Какое характерное отличие имеют быстрорежущие стали?

20 Определите химический состав следующих быстрорежущих сталей:

Р18Ф2К5, Р9М4К8, Р6М5К5, Р12Ф3.

21 Какое характерное отличие имеют подшипниковые стали?

22 Определите химический состав следующих подшипниковых сталей: ШХ15СГ, ШХ20СГ, ШХ12, ШХ15.

23 Что называется термической обработкой сталей?

24 Какие основные параметры термообработки стали?

25 Что называется первым превращением при термообработке сталей?

26 Что называется вторым превращением при термообработке сталей?

27 Как изменяются свойства продуктов распада аустенита в зависимости от скорости охлаждения?

28 Что называется третьим превращением при термообработке сталей?

29 Какую кристаллическую решетку имеет мартенсит?

30 Что такое критическая скорость охлаждения?

31 Что называется четвертым превращением при термообработке сталей?

32 Как зависит процесс четвертого превращения от температуры?

33 Для чего производится отжиг сталей?

34 Какие скорости охлаждения сталей применяются при отжиге? 35 Какую структуру имеет сталь У8 после отжига?

36 Для чего производится нормализация сталей?

37 Какие скорости охлаждения сталей применяются при нормализации? 38 Какую структуру имеет сталь У8 после нормализации?

39 Для чего производится закалка сталей?

40 Какие скорости охлаждения сталей применяются при закалке на троостит?

41 Какую структуру имеет сталь У8 после закалки на троостит?

42 Какие скорости охлаждения сталей применяются при закалке на мартенсит?

43 Какую структуру имеет сталь У8 после закалки на мартенсит? 44 Для чего производится отжиг сталей?

9

45 Какие виды отжига различают в зависимости от температуры? 46 Какие структуры имеет сталь У8 после различных видов отжига?

Тема 3.2. Алюминий и его сплавы

Студент должен:

– знать алюминий и его сплавы; деформируемые и литейные; их марки, свойства и применение.

Рекомендуемая литература – 1о, с. 147-149.

Задание для самопроверки

Ответьте на вопросы:

1 Что представляет собой алюминий?

2 Какие алюминиевые сплавы относятся к деформируемым, не упрочняемым термической обработкой?

3 Расшифруйте марочное обозначение следующих алюминиевых сплавов: АМц, АМг2, АМг3, АМг5.

4 Какие алюминиевые сплавы относятся к деформируемым, упрочняемым термической обработкой?

5 Расшифруйте марочное обозначение следующих алюминиевых сплавов:

Д1, Д16, Д18, Д22, АК4, АК8, АК6, АК12, В93, В95, В93, В94.

6 Какие алюминиевые сплавы относятся к литейным?

7 Расшифруйте марочное обозначение следующих алюминиевых сплавов:

АЛ4, АЛ34, АЛ19, АЛ9.

Тема 4.1. Инструментальные неметаллические материалы

Студент должен:

– знать металлокерамические твердые сплавы; абразивные материалы; керамические материалы.

Рекомендуемая литература – 1о, с. 169.

Ответьте на вопросы:

1 Что такое твердые сплавы?

2 Какую красностойкость имеют твердые сплавы?

3 Расшифруйте марочное обозначение следующих твердых сплавов: ВК2,

ВК3, ВК6, ВК8, Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, ТТ15К6, ТТ7К12, ТТ30К4.

4 Как называются материалы на основе нитрида бора?

5 Как называются материалы на основ оксида алюминия?

6 Как называются материалы на основе оксида алюминия и карбида титана?

7 Как называются мелкозернистые порошковые материалы?

10

Тема 4.2. Неметаллические конструкционные материалы

Студент должен:

– знать полимеры; конструкционные пластмассы, резины. Рекомендуемая литература – 1о, с. 155-162.

Ответьте на вопросы:

1 Что представляют собой пластмассы?

2 Для чего предназначены наполнители в пластмассах?

3 Какую роль играют в пластмассах пластификаторы?

4 Для чего в состав пластмасс вводятся отвердители и катализаторы? 5 Что придают пластмассам красители?

6 Как различаются пластмассы по виду наполнителя?

7 Что такое термопластичные пластмассы?

8 Что такое термореактивные пластмассы?

9 Какой материал является основой для производства резины?

10 Что представляет собой процесс вулканизации?

11 Для чего в состав резин вводят наполнители?

12 Как изменяют свойства резин пластификаторы?

13 Чему препятствуют противостарители в составе резин?

14 Для чего вводятся красители в резины?