МАТЕРАЛОВЕДЕНИЕ_метод.ук

..

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

620.22(07)

M207

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Методические указания по изучению дисциплины

Челябинск

2013

Министерство образования и науки Российской Федерации Южно-Уральский государственный университет Филиал ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ» (НИУ) в г. Кыштыме Кафедра технологии обработки материалов

620.22(07)

M207

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Методические указания по изучению дисциплины

Под редакцией Д.В. Ардашева

Челябинск Издательский центр ЮУрГУ

2013

УДК 620.22(076.5) М207

Одобрено учебно-методической комиссией филиала ЮУрГУ в г. Кыштыме

Рецензент докт. техн наук, проф. П.П. Переверзев

М207 Материаловедение: методические указания по изучению дисциплины/ составитель: Е.Н. Малышева, под ред. Д.В. Ардашева. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013. – 43 с.

Методические указания содержат тематику лекционных и лабораторных занятий дисциплины «Материаловедение для студентов очной и заочной форм обучения по направлению 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». В указаниях изложено содержание дисциплины для всего периода обучения, приведены вопросы, выносимые на контрольные мероприятия, требования к оформлению контрольной работы, а также рекомендуемая литература.

УДК 620.22(076.5)

© Издательский центр ЮУрГУ, 2013

Оглавление

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1. Цели и задачи дисциплины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2. Место и роль дисциплины в структуре ООП. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3. Требования к результатам освоения дисциплины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4. Содержание разделов дисциплины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5. Содержание лекций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6. Лабораторный практикум. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 7. Контрольная работа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 8. Темы рефератов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 9. Вопросы к экзамену (зачету). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 10. Тестовые задания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 11. Библиографический список. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

3

Введение

Материаловедение относится к дисциплине, которая формирует основу инженерной подготовки технического специалиста, является одним из показателей его технической образованности. Знание и умение выбрать необходимый материал позволяет решить конструктору свой замысел по созданию продукции необходимого качества. Повышение качества изделий, рост производительности труда и конкурентоспособности потребовали создания материалов с уникальными свойствами и новых способов их обработки. Это проявляется сегодня в авиационной, космической, радиотехнической, электронной и атомной промышленности. Поэтому можно утверждать, что производственный и экономический потенциал любой страны в значительной степени определяется состоянием её материаловедческой и технологической базы, уровнем развития науки и техники.

1. Цели и задачи дисциплины

Целями освоения дисциплины (модуля) «Материаловедение» являются развитие у студентов личностных качеств, а также формирование общекультурных и профессиональных компетенций, позволяющих понять и применять на практике методику обоснованного выбораматериалов и упрочняющей обработки для конкретной детали или узла машины

Задачами освоения дисциплины (модуля) являются: приобретение системы знаний по основным группам конструкционных материалов, инструментальных сталей и сплавов, сталей с особыми свойствами, а также аргументированный выбор материалов и упрочняющей обработки для повышения долговечности и увеличения работоспособности технологических деталей, применяемых в машиностроении.

Изучение дисциплины позволит бакалавру решать следующие задачи:

впроектно-конструкторской деятельности:

выбор материалов и оборудования и других средств технологического оснащения и автоматизации для реализации производственных и технологических процессов;

участие в организации эффективного контроля качества материалов, технологических процессов, готовой машиностроительной продукции.

внаучно-исследовательской деятельности:

изучение научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта в области разработки, эксплуатации, реорганизации машиностроительных производств.

4

2. Место и роль дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Материаловедение» относится к циклу Б3 (профессиональный цикл базовая часть)

Перед изучением дисциплины к студенту предъявляются следующие требования:

знать:

основные физические свойства жидкостей и газов, законы их кинематики, статики и динамики, силы действующие в жидкостях, гидромеханические процессы, гидравлическое оборудование, схемы применения численных методов и их реализацию на ЭВМ;

области применения различных современных материалов для изготовления продукции, их состав, структуру, свойства, способы обработки;

физическую сущность явлений, происходящих в материалах в условиях производства и эксплуатации изделий из них под воздействием внешних факторов (нагрева, охлаждения, давления и т.д.), их влияние на структуру, а структуры – на свойства современных металлических и неметаллических материалов;

основные виды изнашивания и методы борьбы с ними;

уметь:

выбирать материалы, оценивать и прогнозировать поведение материала

ипричин отказов продукции под воздействием на них различных эксплуатационных факторов; назначать соответствующую обработку для получения заданных структур и свойств, обеспечивающих надежность продукции;

выбирать способы восстановления и упрочнения быстроизнашивающихся поверхностей деталей;

владеть:

навыками выбора материалов и назначения их обработки.

Данная дисциплина является предшествующей для таких дисциплин как «Детали машин и основы конструирования», «Технологические процессы в машиностроении», «Основы технологии машиностроения», «Технология машиностроения».

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

в проектно-конструкторской деятельности:

способен выбирать основные и вспомогательные материалы для изготовления изделий машиностроения, способы реализации основных технологических процессов, аналитические и численные методы при разработке их математических моделей (ПК-2);

5

в производственно-технологической деятельности:

способен выбирать материалы и оборудование и другие средства технологического оснащения и автоматизации для реализации производственных

итехнологических процессов (ПК-23);

способен принимать участие в оценке уровня брака машиностроительной продукции и анализе причин его возникновения, разработка мероприятий по его предупреждению и устранению (ПК-30).

Врезультате освоения дисциплины студент должен:

знать:

области применения различных современных материалов для изготовления продукции, их состав, структуру, свойства, способы обработки (ПК- 2);

физическую сущность явлений происходящих в материалах в условиях производства и эксплуатации изделий из них под действием внешних факторов (нагрева, охлаждения, давления и т.п.), их влияние на структур, а структуры – на свойства современных металлических и неметаллических материалов (ПК-30);

основные виды изнашивания и методы борьбы с ними (ПК-30);

уметь:

формулировать служебное назначение изделий машиностроения, определять требования к их качеству, выбирать материалы для их изготовления, способы получения заготовок, средства технологического оснащения при разных методах обработки, технологии обработки и сборки (ПК-23);

выбирать материалы, оценивать и прогнозировать поведение материала

ипричин отказов продукции под воздействием на них различных эксплуатационных факторов; назначать соответствующую обработку для получения заданных структур и свойств, обеспечивающих надежность продукции

(ПК-2);

выбирать способы восстановления и упрочнения быстроизнашивающихся поверхностей деталей (ПК-30);

владеть:

навыками выбора материалов и назначения их обработки (ПК-2);

навыками измерения износа, твердости и шероховатости поверхностей

(ПК-30);

6

7

Продолжение таблицы 1

8