Методичка №2 Как правильно делать

В.А. Ловкова

АГНИ

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

ка

е

т

Методические указания

о

по выполнению контрольных работ

л

по дисциплине «Материаиоведение»

и

для бакалавров направления подготовки 151900 «Конструкторско-

технологическое обеспечение машиностроительныхб

производств»

б

всех форм обучения

нн

ая

ро

т

к

е

л

Э

подготовки

151900

«Конструкторско-технологическое обеспечение

машиностроительных

производств» всех форм обучения.

Альметьевск:

АГНИ

Альметьевский государственный нефтяной институт, 2013. – 28с.

В методических

указаниях приведены цель и

задачи

дисциплины,

ка

содержание курса и рекомендации по его изучению, указ ния к выполнению

контрольной

работы,

а

также список необходимой

для изучения курса

литературы.

е

т

о

и

л

Рецензент:

б

б

Филимонова М.Ю. - к.п.н., доцент, зав. кафедрой инженерной графикм

АГНИ

и

нн

ая

ро

т

к

е

л

Э

Задачи материаловедения:

1)создание и внедрение в производство принципиально новой техники;

АГНИ

2)создание новых материалов и прогрессивных технологических

процессов;

3)улучшение качества и ассортимента металлопродукции;

4)увеличение производства новых конструкционных материалов,

покрытий и изделий на основе металлических порошков;

5)развитие производства

новых полимерных

и

композиционных

материалов с комплексом требуемых свойств;

ка

6)обеспечение более широкого применения малоотходных, безотходных

и малооперационных технологических процессов;

е

7)увеличение

использования высокоэффективных

методов обработки

о

металлов и материалов, обеспечивающих существеннте улучшение их свойств,

и др.

и

В настоящее

л

подразделяют на технологию

время материаловеден е

б

металлов, технологию древесных материа ов, технологию пластических масс и

других материалов.

Достоинством

металлов

сплавов

является

то, что путем

целенаправленного изменения их химическогои

состава и внутреннего строения

можно получать различные конструкционныеб

материалы с новыми свойствами,

ая

дающими возможность применения их во всех отраслях народного хозяйства.

Используемые в технике металлы принято подразделять на две основные

нн

группы — черные и цвет ые. К черным металлам относят железо и его сплавы

коррозионному износу, небольшая по сравнению с металлами масса и другие

специфичес иеросвойства.

т

При ладную науку о строении и свойствах технических материалов,

к

основной задачей, которой является установление связи между составом,

е

структурой и свойствами, называют материаловедением. Из металлов особое

значениел

имеют железо и его сплавы, являющиеся до настоящего времени

основным

конструкционным

материалом. Результаты исследований

Э

Работа студента по дисциплине «Материаловедение» состоит из

следующих этапов:

∙ самостоятельное изучение разделов и тем курса по учебникам;

∙

далее по учебным пособиям с последующей самопроверкой и

выполнением задания по работе с диаграммой состояния

∙

железоуглеродистых сплавов;

АГНИ

индивидуальные консультации (очные и письменные);

∙

выполнение лабораторного практикума;

∙

посещение лекций;

∙ сдача зачета по лабораторному практикуму;

∙ сдача лекционного зачета (дифференцированного) по всему курсу.

ка

е

т

3.САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА С КНИГОЙ

Начинать изучение дисциплины «Материал ведение» необходимо с

рассмотреия его содержания по программе, затемоприступить к рассмотрению

л

в данной теме

отдельных тем. Сначала знакомятся с содержащимисяи

б

вопросами, их последовательностью,

а затем приступают к изучению

содержания темы.

и

б

получить общее

представление об

При первом чтении нео ходимо

облегчает запоминание материала и позволяет легко восстановить его в

ро

памяти уже при повторном обращении. Не нужно стараться наполнить

консп

т

т отдельными факторами и цифрами, их всегда можно отыскать в

к

соотв тствующих справочных материалах. Следует вникать в сущность того

е

и и иного вопроса - эго способствует более глубокому и прочному

л

усвоению материала.

Э

К

изучению новой темы следует переходить только после полного

конспект, который впоследствии поможет при повторении материала в период

подготовки к зачетам.

АГНИ

технологического процесса или расчету составов микростру туры сплавов. Для

е

этого по всем основным темам приводится литература, у азываются главы и

т

задания и

разделы учебника, в которых приведены методика выполненияка

решения отдельных типовых задач.

и

6.КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕо

л

б

В процессе изучения курса «Материа оведение» студент должен выполнить

и

контрольную работу, которая включает вопросы и задачи (заданий). Задачи

внимательно разобрать, решение типовых задач и заданий, решить

предложенные задачи и выполнить индивидуальные задания и упражнения.

ая

Контрольная работа должна выполняться самостоятельно, поскольку она

является форм й методической помощи студентам при

изучении курса.

нн

ро

в усвоении им

Преподавательецензент указывает студенту на недостатки

экзамену.

т

к

е

7.КОНСУЛЬТАЦИИ

л

Э

При возникновении затруднений при изучении теоретической части курса,

или вызывающие затруднения в изучении у большого числа студентом.

ка

АГНИ

10.ЗАЧЕТ

е

Студенты сдают зачет после выполнения лабораторных работ

т

(кафедральный) и лекционный зачет на оценку (дифференцированный) по

о

и

При сдаче кафедрального зачета студент предъявляет лабораторный

журнал с отчетами по всем выполненнымллабораторным работам с пометкой

преподавателя о выполнении работ,бпредусмотренных планом. Для сдачи

зачета необходимо изложить

иход лабораторной работы, объяснить

наблюдаемые явления, уметь

составить документ с результатами

б

эксперимента, обработать полученные результаты и сделать вывод из

проделанных опытов.

ая

нн

10.ЭКЗАМЕН

(или лекционный зачет)

К сдаче экзамена по курсу «Материаловедение» допускаются студенты,

имеющие одну зачтенную контрольную работу и зачет по лабораторному

ро

практи уму.

т

к

е

л

Э

Типы связей в твердых телах.

Атомно-кристаллическое строение металлов и сплавов. Типы

ка

кристаллических решеток. Анизотропия и полиморфизм мет лловАГНИ. Строение

реальных кристаллов. Виды дефектов и их влияние на свойства металлов.

е

Термодинамические основы фазовых превращений. Образование и рост

т

кристаллических зародышей. Кинетика кристаллизации.

о

Факторы, влияющие на процесс кристаллизации. Модифицирование

жидкого металла. Строение металлического слитка.

л

Тема 2. ДЕФОРМАЦИЯии РАЗРУШЕНИЕ

б

и

Напряжение и деформация. Упругая и пластическая деформация.

Механизмы влияния пластической деформации на структуру металлов.

Влияние пластической деформации на структуру металлов. Текстура

ая

деформации. Влияние пластическойбдеформации на свойства (наклеп).

Тема 3. ВЛИЯНИЕ НАГРЕВА ПА СТРУКТУРУ И

нн

СВОЙСТВА ДЕФОРМИРОВАННОГО МЕТАЛЛА

размер зерна после рекристаллизации.

Темаро4. ГРУППЫ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ и СПЛАВОВ.

т

к

Механические свойства: твердость; свойства,

определяемыее

при статическом растяжении; ударная вязкость;

изделия

(износостойкость,

сопротивление

усталости,

кончаю мая

выносливость). Пути повышения прочности металлов.

ка

Тема 6. ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫАГНИ

(СТАЛИ И ЧУГУНЫ).

т

Диаграмма состояния системы железо-цемен ите. Компоненты, фазы и

структурные составляющие сталей и белых чугунов, их характеристики,

условия образования и свойства. Влияние углеродаои постоянных примесей на

л

углеродистых сталей.

свойства сталей. Классификация и маркировкаи

б

Государственные стандарты на металл и сп авы (ГОСТ).

и

Фазы, образуемые легирующ ми элементами в сплавах железа. Влияние

легирующих элементов па полиморф зм железа.

Свойства и назначение чугунов. Классификация легированных сталей по

ая

применению. Белый и отбеленныйбчугун. Влияние постоянных примесей на

свойства чугуна. Маркировка чугунов. Серый чугун. Модифицированный серый

чугун. Высокопрочный чугун. Легированный чугун.

нн

Тема 7. ТЕОРИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ

Превращения стали при нагреве. Рост зерна аустенита. Влияние размера

т

зерна на механические и технологические свойства стали. Влияние легирующих

к

элементов наророст зерна аустенита. Перегрев и пережог. Методы

е

опр д л ния размера зерна аустенита. Превращения переохлажденного

л

ауст нита. Диаграмма изотермического распада переохлажденного аустенита.

Мартенситное и промежуточное превращения.Бейнит.

Э

Мартенсит, его строение и свойства. Превращение при нагреве

Жаропрочность.

Характеристика

жаропрочности. Пути

повышения

жаропрочности.

ка

АГНИ

Области применения

жаропрочных

сталей. Жаропрочные

сплавы на

железоникелевой основах.

е

Инструментальные стали и сплавы.

т

Требования к инструментальным

сталям.

о

и

л

Тема 9. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

Титан и его свойства.

б

Влияние легирующих элементов на структуру и

и

свойства титана. Конструкционные сплавы титана, их свойства и области

б

тана и его сплавов.

применения. Термическая обра отка т

Алюминий и

его сплавы. Деформируемые

алюминиевые сплавы.

сплавов от коррозии. Литейные алюминиевые сплавы. Алюминиевые

нн

подшипниковые сплавы.аяМагний и его сплавы. Литейные сплавы магния,

реформируемые сплавы магния. Термическая обработка магниевых сплавов.

Медь и ее св йства. Применение меди. Латуни, их свойства, маркировка

т

и применение. Влияние содержание цинка на свойства латуней.

к

Коррозионнаяростойкость латуней.

е

Бронзы. Деформируемые и литейные бронзы. Состав и свойства бронз, их

л

марки и область применения.

Э

О ово и его сплавы. Припой на оловянистой и свинцовистой основе.

и требования, предъявляемые к ним.

Закалочные

напряжения.

Методы

закалки. Закаливаемость стали и

факторы,

АГНИ

влияющие

па неё.

т

Цементация в твердом карбюризаторе. Газовая ц ментацияка . Термическая

обработка после цементации. Нитроцементация с алие.

Азотирование стали. Механизм образ вания азотированного слоя

Газовое азотирование

с

добавкой углеродосодержащихо

газов.

Азотирование в

жидких

л

средах. Свойстваиазотированного слоя. Области

применения азотирования.

б

и

б

12. СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИЙ

ая

Лекции I. Обзорная лекция по темам: «Строение металлов и сплавов»,

«Теория сплавов», «Железоуглеродистые сплавы» (2 часа).

нн

Лекции 2. Обзор ая лекция по темам: «Теория термической обработки

», «Технология

термической

и химико-термической обработки стали».

(2часа).

ро

т

13. СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

к

е

Лабораторная работа. Изучение микроструктуры сталей и чугунов в

равнов сном состоянии. (4 часа).

л

Э