Технология конструкционных материалов

Предназначены

для студентов, обучающихся по профилям

01

«Проектирование

авиационных и энергетических установок»,

02

«Проектирование ракетных двигателей твердого топлива».

УДК 669.018.29 (072.8)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение...................................................................................................

5

1. Содержание учебной дисциплины, лабораторного

практикума и самостоятельной работы.............................................

6

2. Методические указания к изучению дисциплины.........................

11

2.1. Механические свойства металлических материалов

и методы повышения долговечности изделий ........................

12

2.2. Способы получения материалов...............................................

13

2.2.1. Производство чугуна .......................................................

14

2.2.2. Производство стали..........................................................

15

2.3. Получение заготовок с помощью литейных технологий........

18

2.4. Получение заготовок с помощью

деформационных технологий ...................................................

21

2.4.1. Получение машиностроительных профилей.................

23

2.4.2. Способы получения поковок...........................................

25

2.5. Способы получения неразъемных соединений........................

27

2.5.1. Получение сварных соединений.....................................

27

2.5.2. Получение неразъемных соединений пайкой

материалов.........................................................................

33

2.5.3. Способы нанесения покрытий

на поверхности деталей ...................................................

33

2.6. Способы обработки поверхностей заготовок ..........................

34

2.6.1. Механическая обработка.................................................

34

2.6.2. Электрофизические и электрохимические

методы обработки.............................................................

37

2.7. Получение изделий из неметаллов ...........................................

38

2.7.1. Технология изготовления изделий из пластмасс ..........

39

2.7.2. Технология изготовления изделий из резины ...............

40

2.8. Технология изготовления изделий методом

порошковой металлургии ..........................................................

41

3

2.9. Технология изготовления изделий из композиционных

материалов..................................................................................

41

3. Методические рекомендации к выполнению и оформлению

контрольных заданий............................................................................

43

3.1. Методические указания к выполнению

контрольной работы...................................................................

44

3.2. Контрольные задания.................................................................

45

4. Лабораторная работа для студентов заочного обучения..............

58

4.1. Теоретические основы контактной сварки..............................

58

4.2. Оборудование для точечной сварки.........................................

63

4.3. Экспериментальная часть..........................................................

66

4.4. Указания по технике безопасности...........................................

68

Список рекомендуемой литературы....................................................

69

Таблица 1

Разделы и темы учебной дисциплины и их содержание

Разделы

Нагрузка

Темы

1

2

3

Введение

Лекции – 2 часа

Предмет и задачи изучения дисцип-

лины. Основные понятия, термины и

определения. Классификация конст-

рукционных материалов. Свойства

конструкционных материалов. Связь

состава, строения и свойств конст-

рукционных материалов

Модуль 1. Техно-

Лекции –

Тема 1. Механические свойства

логия конструкци-

16 часов

металлических материалов и

онных материалов.

методы повышения долговечности

Способы получе-

Лабораторные

изделий

ния металлов и

работы– 32 часа

заготовок

1

2

3

Самостоятель-

Методы определения механических

ная работа

свойств металлических материалов:

студента –

характеристик прочности

и пла-

43 часа

стичности,

твердости и

ударной

вязкости. Теоретическая и реальная

прочность

Тема 2. Способы получения мате-

риалов

Основы металлургического

произ-

водства. Металлургия чугуна: ис-

ходное сырье, сущность доменной

плавки, продукты доменного произ-

водства. Металлургия стали: сущ-

ность процессов получения стали,

способы выплавки стали, способы

разливки стали, принципы повыше-

ния качества стали

Тема 3. Способы получения заго-

товок литьем

Получение заготовок с применением

литейных

технологий.

Сущность

литейного

производства.

Литейные

свойства

сплавов.

Классификация

способов литья. Литье в песчано-

глинистые

формы.

Специальные

способы литья: литье в оболочковые

формы, литье по выплавляемым

моделям, литье в кокиль, литье под

давлением, центробежное литье.

Управление качеством

загото-

вок, получаемых литьем

1

2

3

Сущность

обработки

давлением.

Виды обработки давлением. Клас-

сификация

способов

обработки

давлением. Прокатка, волочение,

прессование, ковка, штамповка.

Управление качеством заготовок,

получаемыхобработкойдавлением

Тема 5. Способы получения неразъ-

емных соединений

Основы

сварочного производства.

Сварка, ее сущность и классифика-

ция способов сварки. Пайка, ее сущ-

ность.

Реновация поверхности с примене-

нием родственных сварочных тех-

нологий. Напыление материалов.

Дуговая металлизация, газоплазмен-

ное и плазменное напыление

Модуль 2. Неме-

Лекции– 5 часов

Тема 6.

Способы обработки по-

таллические кон-

Лабораторные

верхностей заготовок

струкционные

работы–

Механическая обработка. Электро-

материалы. Спо-

12 часов

физические

и электрохимические

собы обработки

Самостоятель-

методы

обработки

поверхности.

поверхности

ная работа

Электроэрозионная обработка.

студента–

Электрохимическая обработка

29 часов

Тема 7. Неметаллические мате-

риалы

Полимеры как основа неметалличе-

ских материалов. Строение и свой-

ства полимеров. Типовые термопла-

стичные и термореактивные поли-

меры. Пластмассы. Состав и свойст-

ва пластмасс. Получение изделий из

неметаллических материалов. Полу-

чение изделий из пластмасс

8

1

2

3

Тема 8.

Порошковая металлургия

Порошковые изделия,

особенности

их свойств. Процессы спекания.

Способы

получения

изделий

из

порошковых материалов.

Тема 9.

Композиционные мате-

риалы

Основные определения и классифи-

кация композиционных материалов.

Композиционные

материалы

на

металлической и полимерной осно-

ве. Получение изделий из компози-

ционных материалов на металличе-

ской основе. Получение изделий из

композиционных

материалов

на

полимерной основе

Лабораторные работы

№

Номер темы

Тема лабораторной работы

п/п

дисциплины

1

2

3

1

1

Определение механических свойств конструкционных

материалов (4 часа)

2

2

Основы производства высококачественной стали

(4 часа)

3

3

Разработка технологии получения отливок в песчано-

глинистых формах (4 часа)

4

4

Исследование влияния пластической деформации и

рекристаллизации на строение и свойства металлов

(4 часа)

5

4

Разработка технологии изготовления поковки методом

свободной ковки (4 часа)

9

Окончание табл. 2

1

2

3

6

4

Разработка основных операций технологического

процесса горячей объемной штамповки на горизон-

тально-ковочных машинах (4 часа)

7

5

Ручная дуговая сварка покрытым электродом (4 часа)

8

5

Электрическая контактная сварка. Определение опти-

мальных режимов точечной сварки для различных

материалов (4 часа)

9

6

Работы, выполняемые на токарных станках, металло-

режущий инструмент для токарных работ и его гео-

метрические параметры (4 часа)

10

7

Пластмассы и их свойства (4 часа)

11

8

Проведение основных технологических операций для

получения порошковых материалов. Исследование

физико-механических свойств изделий из порошко-

вых материалов (4 часа)

Номер темы

Вопросы

дисциплины