Введение

Развитие науки и техники, постоянное совершенствование морского и реч­ного флота и повышения его технического уровня требуют высококачест­венной и разносторонней подготовки инженера-судномеханика в соответст­вии с требованием Правила III/I ПДНВ 78/95 (Таблица А-III/1) на уровне экс­плуатации и рекомендаций ИМО - модели подготовки вахтенного механика. Важную роль в этом играет глубокое знание ими характеристик и ограниче­ние материалов и процессов, которые применяются при строительстве и ре­монте судов и оборудования, строения и свойств материалов и способов их обработки, которые учитываются при изготовлении и ремонте систем и их компонентов, а также умение изготавливать простейшие детали и оценивать качество получаемых изделий, знание основных способов повышения срока их службы. С этой целью в учебный план курсантов и студентов ОНМА на­правления подготовки 6.070104 “Морской и речной транспорт”, образовательно-квалификационного уровня „Бакалавр судовой энергетики” включена дисциплина «Материаловедение и технология материалов» (МиТМ), состоящая из двух основных частей:материаловеденияитехнологии материалов.

Настоящее учебное пособие, «Технология материалов», составлено в соответствии со второй частью учебной программы дисциплины МиТМ. Учебное пособие, посвященное первой части дисциплины МиТМ, «Материаловедение», опубликовано автором в 2005 г. В него вошли разделы: строение и свойства металлов и сплавов, их поведение под нагрузкой и термическая обработка, металлические и неметаллические материалы, применяемые в судостроении и судоремонте. Оно имеется в библиотеке ОНМА и в продаже.

В общем виде наука «Технология материалов», изучающая способы получения и обработки материалов и технические средства, необходимые для изготовления деталей, включает ряд таких дисциплин как: металлургию, литейное производство, обработку металлов давлением, сварочное производство, обработку материалов резанием и др.

Металлургия - наука, которая изучает добычу металлов из руд. Металлы в рудах находятся в основном в химически связанном состоянии. Восстанавливают и рафинируют их большей частью при высоких температурах в специальных агрегатах.

Литейное производство - наука, которая изучает процессы изготовления заготовок или деталей путем наполнения жидким металлом литейной формы, соответствующей конфигурации и размерам отливки. Литейное производство охватывает подготовку формовочных и стержневых смесей, изготовление литейных форм и стрежней, расплавление металла, наполнение форм жидким металлом, изъятие отливок из форм и очищение поверхности отливок. Отливки изготовляют из чугуна, сталей, сплавов цветных металлов и др.

Обработка металлов давлением - наука, которая изучает процессы изготовления заготовок или деталей с использованием пластической деформации металла. Металл обрабатывают давлением в горячем или холодном состояниях. К наиболее распространенным видам обработки металлов давлением относятся волочение, прессование, листовое и объемное штампования и др.

Сварочное производство — наука, которая изучает процессы получения неразъемных соединений заготовок за счет межатомных звязей. В судовых условиях наиболее распространенными являются способы электродуговой и газовой сварки. Наряду со сваркой применяют резку металлов теплом электрической дуги или газового пламени.

Обработка резанием - наука, которая изучает процессы изготовления деталей путем снятия режущим инструментом с поверхности заготовки слоя металла в виде стружки с целью получения детали нужной формы, заданных размеров и качества поверхности. Несмотря на значительную трудоемкость и стоимость обработки резанием, она в основном является незаменимой, особенно в тех случаях, когда необходимы высокая точность и качество обработанных поверхностей.

Исходя из особенностей работы специалистов морского и речного флота и требований ИМО в настоящее учебное пособие включены разделы таких дисциплин как: «Технология машиностроения» и «Надежность деталей».

Технология машиностроения - наука, которая изучает процессы механической обработки деталей и сборки машин с заданной точностью и качеством их поверхностей. Здесь рассматриваются только основы технологии изготовления деталей: общие сведения о технологическом процессе, точности и качестве обработанных поверхностей заготовок и деталей, а также методы механической обработки поверхностей типовых деталей на металлорежущих станках и отделочные методы обработки поверхностей (раздел 9).

Надежность деталей – наука, изучающая закономерности изменения показателей работоспособности деталей во времени, а также физическую природу отказов и на этой основе разработку методов, обеспечивающих требуемую долговечность и безотказность их работы с наименьшими затратами времени и средств (раздел 10).

Теоретической основой технологии материалов являются соответствующие разделы материаловедения, начертательной геометрии и графики, сопротивления материалов, деталей машин и электротехники и др.

В результате изучения второй части дисциплины МиТМ курсанты и студенты должны:

Знать:

1) общую характеристику технологических процессов и операций в судостроении и судоремонте, основную технологическую документацию;

2) физические основы получения неразъемных соединений с межатомной связью, электродуговую и газовую сварку и резку металлов, пайку материалов;

3) физические основы обработки материалов резанием, геометрию режущего инструмента и элементы режима резания, влияние их на качество обработанной поверхности;

4) основы технологии изготовления деталей;

5) технологические методы повышения срока службы основных деталей СТС.

Уметь:

1) руководствуясь требованиями нормативных документов относительно точности и качества изготовления деталей, определить наличие на судне необходимых инструментов и технологического оборудования;

2) на основании имеющихся документов определить технические и технологические характеристики материалов, техническое состояние инструментов и оборудования судовой механической мастерской, сварочного поста и др.;

3) пользуясь технической документацией на СТС и на основании анализа их состояния определить ограничения, которые должны быть учтены при изготовлении деталей;

4) исходя из наличия оборудования, инструмента и материалов, разработать рациональную маршрутную технологию на изготовление и выполнение ремонта, выбрать соответствующий метод повышения срока службы деталей.

Структура учебного пособия и методические указания по его использованию. Учебное пособие состоит из разделов и соответствующих глав и параграфов, номера которых, также как и номера рисунков и тестов, даны по разделам. Каждый параграф является логически законченным учебным материалом.

Содержание разделов включает краткое научно-методическое обоснование их актуальности и значимости в профессиональной подготовке, а также данные, направленные на формирование положительной мотивации и активизации самостоятельной работы (вопросы, задачи и проблемные ситуации), которые приведены в виде тестов в конце каждого раздела. При изложении содержания учебного пособия учитывались структурно-логические связи с другими дисциплинами.

Автор стремился включить в учебное пособие элементы программированного обучения, представляющие собой тесты с вариантами ответов (решений), степень правильности которых должен определить читатель, используя при необходимости дополнительную рекомендуемую литературу, приведенную в конце учебного пособия. Эталоны ответов на некоторые такие тесты или соответствующие разъяснения и комментарии в виде наводящих вопросов, ссылок на соответствующие учебные элементы литературных источников и т.п. приведены в Приложении 1. Такое построение учебного пособия способствует более эффективной самостоятельной проработке учебного материала, облегчает использование ТСО и упрощает переход на кредитно-модульную систему организации учебного процесса.

При подготовке рукописи учебного пособия учтены ценные замечания преподавателей кафедры ТМС и рецензентов, которым автор выражает глубокую признательность.

Замечания и пожелания, направленные на улучшение настоящего учебного пособия, будут приняты автором с большой благодарностью.