2.3. Из курса «Начертательная геометрия и компьютерная графика»

Знания:

- основные способы графического изображения геометрических форм;

Умения:

- анализировать форму предметов, применять масштаб

Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и владения, формируемые данной учебной дисциплиной:

• Технологии заготовительного производства

• Современные материалы в машиностроении

• Стандартизация изделий и технологий производства в машиностроении

• Технический контроль в машиностроении

• Современные материалы в машиностроении

• Методы и средства измерений, испытаний и контроля

• Оборудование отрасли

• Статистические методы управления качеством.

КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина «Материаловедение» способствует формированию следующих компетенций, предусмотренных ФГОС-3 по направлению подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям):

• имеет целостное представление о картине мира, ее научных основах (ОК-14);

• выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в профессионально-педагогической деятельности (ОК-16);

• готов использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессионально-педагогической деятельности (ОК-17);

• владеет культурой мышления, знает его общие законы, способен в письменной и устной речи правильно (логически) оформить его результаты (ОК-18);

• владеет технологией научного исследования (ОК-19);

• готов анализировать информацию для решения проблем возникающих в профессионально-педагогической деятельности (ОК-27).

• готов к проектированию комплекса учебно-профессиональных целей, задач (ПК-19)

• готов к конструированию содержания учебного материала по общепрофессиональной и специальной подготовке рабочих (специалистов) (ПК-20)

• готов к разработке, анализу и корректировке учебно-программной документации подготовки рабочих, специалистов (ПК-21);

• способен использовать передовые отраслевые технологии в процессе обучения рабочей профессии (специальности) (ПК-31);

• способен выполнять работы соответствующего квалификационного уровня (ПК-32);

• готов к формированию профессиональной компетентности рабочего (специалиста) соответствующего квалификационного уровня (ПК-34).

• готов выбирать основные и вспомогательные материалы для изготовления изделий машиностроения, способы реализации основных технологических процессов (ПСК-1.1);

• способен участвовать в организации эффективного контроля качества материалов, технологических процессов, машиностроительной продукции (ПСК-1.4);

• способен принимать участие в работах по расчету и проектированию деталей и узлов разрабатываемых средств измерений, испытаний и контроля (ПСК-1.5);

способен выполнять мероприятия по эффективному использованию материалов, оборудования, инструментов и технологической оснастки (ПСК-1.6).

По окончании изучения курса студент должен:

Знать:

• основные свойства современных конструкционных материалов, область их рационального использования;

• современные технологии повышения надежности и долговечности деталей машин и их механизмов.

Уметь:

• правильно выбирать состав, формировать требуемую структуру материала, обеспечивающую конструктивную прочность изделий машиностроения;

• оценивать поведение материала при воздействии на него различных технологических и эксплуатационных факторов;

• правильно и с наибольшей эффективностью выбирать оптимальный метод восстановления (упрочнения) деталей машин; выделять необходимые контролируемые параметры и выбирать методы их определения;

• выбирать методические приемы в преподавании дисциплины и в способах управления учебной деятельностью учащихся.

Владеть:

• методикой оценки поведения материала в различных эксплуатационных условиях;

• методикой рационального выбора материалов для изделий машиностроения

СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

Таблица 1

Вид учебной работы	Всего зачетных единиц (часов)	Формы обучения (полный срок обучения)				Формы обучения (сокращенный срок обучения)
		Дневная		Заочная		Дневная	Заочная
		Семестры		Семестры		Семестры	Семестры
		2	3	3	4	2	3	4
Общая трудоемкость дисциплины	6 (216)	90	126	106	110	108	36	72
Перезачитываемая часть дисциплины для сокращенного срока обучения	3 (108)
Аудиторные занятия	86	40	46	6	18	60	6	12
лекции	36	20	16	6	6	20	6	4
практические занятия	34	12	22		6	20		4
лабораторные работы	16	8	8		6	20		4
другие виды аудиторных занятий
Самостоятельная работа	130	60	85	100	92	48	30	60
изучение теоретического курса	40	25	15	30	32	12	30
контрольная работа	-	-	-	50	20	26		20
домашние задания	50	20	20
подготовка к зачету	15	15		20
подготовка к экзамену	35		50		40	10	30	40
Вид промежуточного контроля		зачет	экзамен	зачет	экзамен	экзамен		экзамен

4. Содержание и тематическое планирование дисциплины

Таблица 2

№ п/п	Разделы учебной дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной деятельности и трудоемкость (в часах)							Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
				Лекции	Практические занятия	Лабораторные работы		СРС	Консультации
1	2	3	4	5	6	7		8	9		10
	Кристаллическое строение металлов	2	1,2,3	2	4-	-		4	Еженед.		тестирование
	Формирование структуры металлов при кристаллизации	2	4	2	-	-		4	Еженед.		тестирование
	Фазы и структура в металлических сплавах	2	5	2	-	-		4	Еженед.		тестирование
	Формирование структуры сплавов при кристаллизации	2	5,6,7	2	6	-		8	Еженед.		тестирование
	Деформация и разрушение металлов	2	8	2		-		5	Еженед.
	Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла	2	9	2		-		5	Еженед.
	Механические свойства материалов	2	10, 11, 12,13,	2	-	6		7	Еженед.		тестирование
	Диаграмма состояния железо-углерод. Железо-углеродистые сплавы	2	14,15,16,17, 18,19,	2	8			10	Еженед.		тестирование
	Подготовка к зачету		20					8
Итого за 1 семестр				16	18	6		50			Зачет
				90
	Элементы теории термической обработки	3	1	4	-		5			Еженед.	тестирование
	Технология термической обработки стали	3	2,3,4,5	4	8		15			Еженед.	тестирование
	Химико-термическая обработка стали	3	6,7	2		4	5			Еженед.	тестирование
	Конструкционные стали и сплавы	3	8	2			8			Еженед.	тестирование
	Инструментальные стали и твердые сплавы	3	9,10	2		4	7			Еженед.	тестирование
	Чугуны	3	11,12,13,14	2	8	2				Еженед.	тестирование

Окончание таблицы 2

	2	3	4	5		6	7	8	9		10
	Основы рационального выбора стали (чугуна) и методов упрочнения деталей машин.	3	15	2				10	Еженед.		Тестирование
	Подготовка к экзамену							30
Итого за 2 семестр				20		16	10	80			Экзамен
				126
Всего за курс				36	34		16	130
				216

1. Содержание дисциплины

1. Кристаллическое строение металлов. Типы связи атомов в веществе. Баланс сил притяжения и отталкивания атомов в твердом теле. Понятия порядка и беспорядка в пространственном расположении частиц. Кристаллические и аморфные твердые тела. Параметры идеального кристаллического строения. Простые и сложные кристаллические структуры. Кристаллографические обозначения атомных направлений и плоскостей. Дефекты кристаллического строения. Размер и конфигурация дефекта.

2. Формирование структуры металлов при кристаллизации. Зеренное и блочное строение реального металла. Понятие микроструктуры. Понятия о фазовых превращениях. Критерий направленности фазового превращения (второе начало термодинамики). Энергетические условия кристаллизации. Температурная зависимость свободной энергии взаимопревращающихся фаз. Температура фазового равновесия. Степень переохлаждения. Механизм кристаллизации: зарождение и рост кристаллов. Гетерофазные флуктуации, критический размер зародыша, его зависимость от степени переохлаждения. Параметры, определяющие объемную скорость кристаллизации: скорость зародышеобразования, линейная скорость роста кристалла. Способы измельчения зерна при кристаллизации. Дендритная кристаллизация металлов. Полиморфизм металлов. Полиморфизм железа. Механизм полиморфных превращений: зарождение и рост кристаллов новой фазы. Особенности вторичной кристаллизации в твердом теле.

3. Фазы и структура в металлических сплавах. Характер распределения атомов металлов в жидком состоянии сплава. Химическое соединение металлов в твердом кристаллическом состоянии. Признаки химического соединения. Интерметаллические соединения. Характерные свойства химических соединений металлов. Твердые кристаллические растворы. Сходство и отличие растворов и химических соединений металлов. Твердые кристаллические растворы замещения и внедрения. Взаимная растворимость компонентов: ограниченная и неограниченная. Условия неограниченной растворимости. Предел растворимости, его зависимость от температуры. Твердые растворы на базе химического соединения. Фазы внедрения. Механические смеси кристаллов различных фаз в сплавах как результат нулевой или ограниченной растворимости компонентов. Химический состав сплава, способы его количественного описания через концентрации компонентов.

4. Формирование структуры сплавов при кристаллизации. Понятие фазового состава сплава. Факторы, влияющие на фазовый состав. Диаграмма фазового равновесия (состояния). Физический смысл точек, линий и областей на двойных диаграммах состояний (ликвидус, солидус для первичной и вторичной кристаллизации, изотермы трехфазного равновесия, линии ограниченной растворимости). Представления об экспериментальных методах построения диаграмм состояния. Термический анализ. Диаграмма состояния для сплавов, образующих в твердом состоянии механические смеси кристаллов чистых компонентов. Особенности процесса кристаллизации сплавов. Правило отрезков для определения фаз, сосуществующих в равновесии друг с другом. Диаграмма состояния для сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состоянии. Диаграмма состояния для сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Эвтектическое и перитектическое превращения. Структуры эвтектики и перитектики. Диаграмма с полиморфным превращением. Диаграмма состояния для сплавов, компоненты которых образуют устойчивое химическое соединение

5. Пластическая деформация и разрушение металлов и сплавов. Диаграмма деформации. Упругая деформация. Механизмы пластической деформации: скольжение и двойникование. Роль дислокаций в процессе пластической деформации скольжением. Упрочнение как результат торможение дислокаций. Зависимость прочности металлов от плотности дислокаций. Особенности пластической деформации поликристаллов. Характерная микроструктура деформированного металла. Текстура. Изменение прочности и пластичности с ростом степени деформации. Наклеп. Виды разрушения: вязкое и хрупкое. Трещина как инструмент разрушения. Простейшие механизмы образования микротрещин в результате развития пластической деформации.

6. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Изменение механических свойств при нагреве холоднодеформированного (наклепанного) металла. Стадии изменения механических свойств и структуры: отдых, полигонизация, рекристаллизация. Температура рекристаллизации. Механизмы рекристаллизации. Первичная и собирательная рекристаллизация. Факторы, влияющие на величину зерна при рекристаллизации. Понятие холодной и горячей пластической деформации.

7. Механические свойства материалов. Классификация механических свойств металлов по характеру нагружения: статическому, динамическому, циклическому, специальному. Механические свойства, определяемые при испытаниях на растяжение. Явление усталости металлов при циклическом нагружении. Характеристика цикла нагружения. Определения предела выносливости. Характеристики динамической прочности. Определение ударной вязкости. Явление хладноломкости. Понятие о конструктивной прочности металлов. Критерии долговечности.

8. Диаграмма состояния железо-углерод. Железо-углеродитстые сплавы. Компоненты и фазы в системе «железо-углерод». Две диаграммы равновесия в системе железо-углерод: «железо-цементит» и «железо-графит». Критические (узловые) точки диаграммы «железо-цементит» и их стандартные обозначения. Линии диаграммы «железо-цементит» и соответствующие им фазовые превращения. Структуры и структурные составляющие в системе «железо-цементит». Определение фазового состава и структуры сталей и чугунов, а также описание фазовых превращений, происходящих при их охлаждении, с помощью диаграммы «железо-углерод». Углеродистые стали. Влияние углерода на свойства стали. Влияние постоянных примесей на свойства стали. Качество стали. Структурные классы углеродистой стали. Чугуны. Процесс графитизации. Структурные классы чугунов по форме графитных включений и строения металлической основы. Легирующие элементы. Структура и механические свойства-чугуна. Влияние легирующих элементов на полиморфные превращения железа и критические точки стали. Влияние легирующих элементов на механические свойства феррита и аустенита. Легирование стали.

9. Элементы теории термической обработки стали. Процессы, протекающие при образовании аустенита из двухфазной структуры (феррита и цементита). Измельчение и рост зерна при нагреве аустенита. Перегрев и пережог. Природное и действительное зерно стали. Влияние легирующих элементов на размер зерна аустенита. Влияние величины зерна на механические свойства стали.

Превращение аустенита в перлит. Диаграммы распада переохлажденного аустенита. Диффузионные процессы, протекающие при распаде аустенита. Устойчивость метастабильного аустенита. Структурные формы перлита: пластинчатый и зернистый. Три типа пластинчатых структур в зависимости от степени дисперсности. Изменение механических свойств стали с ростом степени дисперсности пластинчатого эвтектоида. Влияние легирующих элементов на устойчивость переохлажденного аустенита.

Превращение аустенита в мартенсит. Температура начала и конца превращения, их зависимость от концентрации углерода в аустените. Кинетика превращения. Микроструктура мартенсита. Физическая природа процессов, протекающих при мартенситном превращении. Механические свойства мартенсита в зависимости от содержания углерода. Влияние легирующих элементов на температурный интервал мартенситного превращения.

Превращение аустенита в бейнит (промежуточное). Микроструктура бейнита. Механические свойства бейнита. Карбидные превращения: сегрегация атомов углерода в пересыщенном твердом растворе, выделение карбидов, коагуляция и сфероидизация карбидов. Распад остаточного аустенита в нижний бейнит. Отпуск закаленной стали. Влияние легирующих элементов на процессы отпуска

10. Технология термической обработки стали. Температура и время как факторы термической обработки. Графическая запись температурно-временных характеристик (режима) термической обработки. Отжиг первого рода. Отжиг второго рода. Назначение, разновидности отжига второго рода для доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей. Нормализация. Изменение структуры и меха­нических свойств стали в результате нормализации. Закалка. Выбор температур нагрева под закалку доэвтектоидных (конструкционных) и заэвтектоидных (инструментальных) сталей. Режимы закалки. Закаливаемость и прокаливаемость стали. Охлаждающие среды. Способы закалки. Обработка стали холодом. Механические свойства закаленной стали. Классификация видов отпуска по температуре нагрева. Микроструктура и механические свойства стали после операции отпуска. Улучшение стали. Сущность и назначение термомеханической обработки (ТМО). Виды ТМО: ВТМО, НТМО. Структура и механические свойства стали после ТМО.

11. Химико-термическая обработки стали. Механизм обогащения поверхности изделия элементами из внешней среды. Адсорбция. Диффузия. Диффузионный слой, зависимость его толщины от температуры и продолжительности насыщения. Изменение концентрации диффузанта по толщине диффузионного слоя. Классификация видов химико-термической обработки. Цементация, азотирование, нитроцементация и борирование сталей. Диффузионная металлизация.

12. Конструкционные стали и сплавы. Классификация, правила маркировки. Углеродистые конструкционные стали: спокойные, кипящие, полуспокойные. Стали обыкновенного качества. Качественные углеродистые стали. Автоматные стали. Легирующие элементы в конструкционных сталях. Низколегированные конструкционные стали (строительные). Легированные цементуемые конструкционные стали (машиностроительные). Конструкционные улучшаемые легированные стали. Мартенситностареющие высокопрочные стали. Рессорно-пружинные стали. Износостойкие стали. Коррозионностойкие (нержавеющие) Жаростойкие (окалиностойкие) и жаропрочные стали.

13. Инструментальные стали и твердые сплавы. Стали и сплавы для режущего инструмента. Требования к ним. Теплостойкость и методы её повышения. Быстрорежущие стали. Твердые сплавы.. Стали для измерительного инструмента. Штамповые стали. Правила маркировки инструментальных сталей.

14. Чугуны. Классификация чугунов. Правила маркировки. Серый и белый чугун. Ферритные и феррито-перлитные чугуны. Перлитные чугуны. Модифицированные чугуны. Высокопрочный чугун. Ковкий чугун. Графитизирующий отжиг.

15. . Основы рационального выбора материалов в машиностроении. Принципы выбора материалов в машиностроении: обеспечение прочности, надежности и оптимальной долговечности детали (конструкционная прочность); технологичность материала с точки зрения экономичности изготовления детали из него; дешевизна и не дефицитность материала. Алгоритм выбора материала: анализ условий работы детали и возможных причин отказа и выработка эксплуатационных требований, т.е. определение уровня механических свойств материала, удовлетворяющего условиям работы; определение марки материалов и их упрочняющей обработки, которые обеспечивают получение у детали требуемых механических свойств; обоснование выбора оптимального варианта.

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

в преподавании материаловедения используются следующие формы:

• лекции; лабораторные и практические работы

• самостоятельная работа студентов, включающая усвоение теоретического материала, подготовка к лабораторным и практическим работам, выполнение творческого задания, написание реферата, подготовку к зачету и экзамену;

• тестирование по темам дисциплины;

• НИРС, включающая занятия студентов в студенческом научном обществе, участие в конференциях, олимпиадах;

• консультирование студентов по вопросам учебного материала

ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

6. Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы студентов для подготовки к практическим занятиям

Приведены в соответствующих методических указаниях.

1. Темы рефератов

1. Фазы и структура в металлических сплавах

2. Деформация и разрушение металлов

3. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла

4. Механические свойства металлов

5. Железо и сплавы на его основе

6. Чугуны

7. Мартенситное превращение в сталях

8. Практика термической обработки стали

9. Абразивные материалы

10. Алюминий и его сплавы

11. Аморфные сплавы

12. Влияние величины зерна на свойства металлов. Сверхмелкое зерно

13. Высокопрочные стали и сплавы

14. Дефекты кристаллического строения металлов

15. Дисперсноупрочненные материалы

16. Жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы

17. Износостойкие металлические материалы

18. Коррозионно-стойкие стали и сплавы

19. Магний и его сплавы

20. Материалы с повышенными технологическими свойствами

21. Медь и ее сплавы

22. Диффузионные методы поверхностного упрочнения сталей

23. Поверхностная металлизация металлических материалов

24. Поверхностная пластическая деформация

25. Прецизионные сплавы

26. Прокаливаемость стали

27. Ремонт, восстановление и упрочнение деталей методами наплавки и напыления

28. Стали для работы при низких температурах

29. Стали для режущего инструмента

30. Стали и сплавы с особыми тепловыми и упругими свойствами

31. Твердые сплавы для режущего инструмента

32. Термомеханическая обработка сталей

33. Термоциклическая обработка металлов

34. Титан и его сплавы

35. Тугоплавкие металлы в современной технике

36. Стали для измерительного инструмента

37. Штамповые стали

38. Эффект Ребиндера

6.3. Темы курсовых работ

Не предусмотрено

6.4.Задания к контрольной работе

Задание 1. Расшифруйте представленные в таблице 3 марки железо-углеродистых сплавов. Определите класс материалов. Приведите для каждого сплава численные значения его механических свойств, укажите область его применения.

Для углеродистых сталей, используя диаграмму Fe-Fe₃C, определите:

1. фазовый состав при температуре, указанной в третьем столбце таблицы 1;

2. опишите превращения, происходящие в этих сплавах при кристаллизации и охлаждении до комнатной температуры, приведите рисунок структуры, которую; имеет сплав при комнатной температуре;

3. значения критических точек А_С1, А_С3 и температуру закалки.

Таблица 3

№ варианта	Марки железо-углеродистых сплавов	t, °С
1	2	3
01	У10А, 40ХН, ШХ9, СЧ35, 45, Р8М3К6, 9ХР	1430
02	60С2Н2А, У8, Р18, 15Х, А20Х, СЧ25, ВЧ70-2	1500
03	ВСт3, ВЧ45-5, Х12ФМ, Р12Ф4К5, 75, 30ХГТ, Х	850
04	У13, 55, А20ХН, 12Х17, ХВГ, 60С2А, 12Х18Н10	800
05	КЧ50-20, Р9, У10, 20ФЛ, 9Х2, ШХ6, 40	1100
06	38ХГС, ХВ5, ВЧ70-2, 11Х, У12, 45, 38ХМЮА	900
07	15ХВ5Ф, ШХ15СГ, А45Е, 35, У9А, 40Х, 25ХГТР	950
08	Р6М5К5, У12А, А40Х, КЧ37-12, 35, 4ХНВ, 55С2	1000
09	Х6ВФ, СЧ30, 11Х, 70С2ХФА, У6А, 110Г13Л, Х	1200
10	10Х13СЮ, Р9М458, 38ХС, 08кп, У12, 5ХНМ, А40Х	750
11	40Х9СМ, 09Г2С, А35, У8А, 12Х3А, Х12М, КЧ45-6	900
12	12Х17, КЧ33-8, У13, 55пс, 20Г, ШХ15, ХВСГ	780
13	40ХНБ, У9, Р9, 65сп, СЧ30, 40ХН, 5ХМВ	930
14	38Х2МЮА, 15Х6С, 30, Х, У11А, ХВГ, Р6М3Ф	800

Окончание таблицы 3

1	2	3
15	ВЧ50-2, 05кп, У8, Р12, ШХ6, 20Г, ХВГ	1050
16	Р9М3Ф2, 20ХН3А, 15Х, У12, А35, 7ХС, 70С3	1250
17	45ХГНР, ХВ4, 10Г, У9, ШХ9, 05кп, 38ХС	1300
18	Р6М5Ф2К8, 9ХС, ВЧ45-5, У12А, Х12М, У8, ШХ9	1350
19	У12, 50Г, 70С2, Р6М5, 12Х18Н9Г, СЧ35, 45	1150
20	08кп, Х12, 35ХН, Р9, 4Х5НФ, 25ХГТ, 35	950
21	110Г13, 2ХГР, 9ХС, 38ХС, У9, Ст3	750
22	СЧ40, А40, 38ХС, У7, 45С, Р12Ф4К5	850
23	Р18, К5М2, КЧ63-2, 9ХФ, У10, А20, Х, ХВЧ	950
24	Р12, ХВГ, 80С55, У11, Х, 11Х	1350
25	80, 2ХНМ, 9Г2С, У8, Х18Н10Т, 45Х	1400
26	ХВ5, Х, 6Ст1, СЧ45, У7А, 18ЮА, ХН35ВТЮ	1450
27	6ХВГ, ХВ5, У13, 55пс, В2Ф, 9ХС, 20ХН4ФА	1000
28	30ХМА, 55С2, 9ХФ, 11Х, 25, У11А, 11ХФ	950
29	15Х5ВФ, ШХ15, 34ХН3М, СЧ40, А20, ХВ4, У9	800
30	40Х9С2, ШХ6, А20ХН, 45ФЛ, У10, 55, 20ХГСФЛ	1200

ЗАДАНИЕ 2. Выберите и обоснуйте материал для изготовления изделия, указанного в таблице 4 и режим его термической обработки.

Таблица 4

№ варианта	Изделие
1	2
01	ось тяжелонагруженного редуктора
02	лопатка газовой турбины
03	ножовка по дереву
04	корпус ванны для изготовления мыла
05	поршень двигателя внутреннего сгорания
06	фреза для обработки латуни
07	подшипник качения
08	станина станка
09	пружина для работы в агрессивной среде
10	резец для обработки чугунных отливок
11	коленвал двигателя внутреннего сгорания
12	тяжелонагруженная шестерня редуктора

Окончание таблицы 4

1	2
13	крыло автомобиля
14	сверло
15	корпус гидронасоса
16	труба нефтегазопровода
17	топор
18	слесарное зубило
19	болты для работы в агрессивной среде
20	лопатка паровой турбины
21	траки движителя гусиничной техники
22	вырубной штамп
23	шестерня для работы в морской воде
24	конвейер в термических печах
25	стальная сварная балка
26	пружина для химичекого машиностроения
27	напильник слесарный
28	лезвие гильотинных ножниц;
29	резец для скоростной обработки стали
30	ножницы по металлу

6.5.Вопросы для подготовки к экзамену

Типы кристаллических решеток, свойственные металлам.

Компоненты и фазы в системе железо-углерод.

Что такое сталь? Область существования по диаграмме «Fe – C».

Что такое закалка на мартенсит?

Что такое «твердый раствор замещения»?

Влияние углерода и постоянных примесей на свойства сплавов на основе железа.

Механизм образования аустенита при нагреве стали. Что такое элементарная ячейка?

Точечные дефекты кристаллической решетки металлов.

Что такое «твердый раствор внедрения»?

Что такое чугун? Область существования по диаграмме «Fe – C». Что такое закаливаемость сталей?

Линейные дефекты кристаллической решетки металлов.

Превращение ферритно-карбидной структуры в аустенит при нагреве. Первое превращение Ф+ЦА.

Что такое феррит? Какие аллотропические формы он имеет. Что такое предел прочности (σв)? Поясните по диаграмме «σ – ε».

Что такое параметр кристаллической решетки?

Рост зерна аустенита при нагреве. Перегрев и пережог.

Что понимают под физическим пределом текучести (σт) ? Поясните по диаграмме «σ – ε». Отжиг 1-го рода.

Что такое полиморфизм металлов?

Диаграмма изотермического превращения аустенита.

Отжиг 2-го рода. Что такое бейнит?

Гетерогенная (несамопроизвольная) кристаллизация. Модифицирование.

Что такое линия ликвидус? Пояснить на примере любой диаграммы. К какому типу соединений относится Fe3C.

4. Что такое относительное удлинение при деформировании образцов ()? Что оно характеризует.

Строение металлического слитка. Ликвация.

Превращение мартенсита в перлит при нагреве.

Что представляет собой решетка гранецентрированного куба (ГЦК)? Что такое относительное сужение образцов (ψ)? Что оно характеризует?

Что такое линия солидус? Пояснить на примере любой диаграммы.

Какая структура формируется в результате эвтектоидного превращения в системе «Fe – C».

Что такое твердость по Бринеллю? Как она определяется? Что такое эвтектическое превращение? Пояснить на примере

Понятие фазы в металлических сплавах. Твердые растворы.

. Что такое разрушение материалов? Каким оно бывает?

Что такое эвтектоидное превращение? Пояснить на примере. Для чего производят обработку сталей холодом?

. Химические соединения в металлических сплавах.

Что такое ликвация?

Что представляет собой структура ледебурита? Температурный интервал нагрева под закалку для доэвтектоидных сталей

Упорядоченные твердые растворы.

Нормализация сталей.

Что такое «правило рычага»? Как им пользоваться? Что такое твердость по Роквеллу? Как она определяется?

Как классифицируются стали по химическому составу?

. Полная и неполная закалка сталей.

Состав и области применения однокарбидных твердых сплавов. Пример. Что такое твердость по Виккерсу? Как она определяется?

Диаграммы состояния сплавов, образующих в твердом состоянии механические смеси из чистых компонентов.

Прокаливаемость и закаливаемость сталей. Анизотропия металлических материалов..

Состав и области применения двухкарбидных твердых сплавов. Пример.

Диаграмма состояния сплава с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твёрдом состояниях.

В чем сущность превращений при отпуске закаленной стали? Как классифицируются стали по назначению?

Диаграмма состояния сплава с неограниченной растворимостью компонентов в жидком состоянии и ограниченной в твёрдом.

Влияние углерода на полноту мартенситного превращения.

Что такое вторичная кристаллизация? Зачем после закалки производят отпуск сталей?

Диаграмма состояния сплава с полиморфным превращением компонентов

Как классифицируются стали по структуре? Что такое наклеп и какое он имеет практическое значение?

Для чего проводят цементацию сталей?

Диаграмма состояния сплава с перитектическим превращением компонентов.

Цементация сталей.

Какая структура формируется в результате эвтектического превращения? Как изменяются свойства деформированного металла при нагреве?

. Диаграмма состояния сплава для случая образования компонентами устойчивого химического соединения

Азотирование сталей.

Особенности мартенситного превращения. . Что такое хладноломкость?

Стандартные механические свойства металлов, определяемые при растяжении.

В чем отличие между сталями и чугунами по химическому составу и особенностям структуры?

Что такое твердый раствор? Пояснить на примере аустенита по диаграмме «Fe – C». Что такое легирующие элементы в сталях?

Взаимосвязь несовершенств кристаллической решетки и прочности металлов.

Как классифицируют стали по качеству?

Что такое твердость по Виккерсу? Как она определяется? Какой тип кристаллической решетки имеет феррит Fe(α). Нарисовать элементарную ячейку.

Понятие твердости металлов. Методы определения твердости.

В чем заключается диффузионная металлизация сталей .

Особенности структуры белых чугунов. В чем отличие твердых растворов от химических соединений?

Линейные дефекты кристаллического строения на примере краевой дислокации. Их влияние на свойства металлических материалов.

Что такое пережог сталей? Какой тип кристаллической решетки имеет аустенит Fe(γ)? Нарисовать элементарную ячейку.

Особенности структуры высокопрочных чугунов.

Что такое диффузия и ее виды в металлических материалах.

В чем заключается термическая обработка, называемая улучшением? Объемные дефекты кристаллического строения. Их влияние на свойства металлических материалов?

96. Гомогенная (самопроизвольная) кристаллизация.

97Особенности структуры ковких чугунов.

98. Превращение аустенита в перлит при охлаждении. Второе превращение АФ+Ц

Что такое мартенсит? 100. Отпуск сталей.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Основная литература

1. Материаловедение: Учеб. для вузов/ Б.Н. Арзамасов, И.И. Сидорин, Т.Ф. Косолапов и др.-7-е изд., испр. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 646 с.

2. Материаловедение и технология металлов: Учебник/ Под ред. Г.П. Фетисова. – М.: Высш. шк., 2008. – 7002с.

Дополнительная

3. Гузанов Б.Н., Бухаленков В.В., Анисимова Л.И. Классификация и правила маркировки металлических материалов – Екатеринбург: изд-во ГОУ ВПО РГППУ, 2006. – 67 с.

4. Марочник сталей и сплавов/ под ред. А.С. Зубченко – М: Машиностроение, 2003

5. Технология конструкционных материалов и материаловедение. Краткий словарь терминов педагога профессионального обучения / Сост. Б.Н. Гузанов, Л.И.Анисимова, С.А Башкова М.М. Бабицына;.- Екатеринбург: Изд-во ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2006.-92 с.

6. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учеб. для втузов, - 3-е изд., перераб. и доп. - М.; Машиностроение. 1990, -527 с.

7. Гуляев А.П. Металловедение. - М.; Металлургия, 1987, - 647 с.

8. Конструкционные материалы: Справочник / Под ред. Б.Н. Арзамасова. – М.: Машиностроение, 1990. – 687 с.: ил.

9. Циммерман Р., Гюнтер К. Металлургия и материаловедение: Справ. изд. /Пер. с нем. Б.И. Левина, Г.А. Ашмарина; Под ред. П.И. Полухина, М.Л. Бернштейна. - М.; Металлургия, 1982. - 479 с.

10. Материаловедение; Учеб. для высш. техн. учеб. заведений /Б.Н. Арзамасов, И.И. Сидорин, Г.Ф. Косолапов и др.; Под общ. Ред .Б.Н. Арзамасова. - 2-е изд., испр, и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - 384с.

11. Политехнический словарь /Под общ.ред. А. Ю. Шилинского. - М: Сов. Энциклоп., 1980. - 656 с.

12. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение: Учеб. пособие для вузов. 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1989. – 456с.

13. Металловедение и технология металлов: Учеб. для вузов/ Ю.П. Солнцев, В.А. Беленов, В.П. Деменцевич и др. – М.: Металлургия, 1988. – 512с.

14. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали: Справочник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1981. – 391с.

15. Марочник сталей и сплавов/ Под ред. В.Г. Сорокина. – М.: Машиностроение, 1989. – 640с.

16. Химико-термическая обработка металлов и сплавов: Справочник/ Г.В. Борисенок, Л.А. Васильев, А.Г. Ворошин и др. – М.: Металлургия, 1981. – 424с.

17. Специальные стали: Учеб. для вузов/ М.И. Гольштейн, С.В. Грачев, Ю.Г. Векслер. – М.: Металлургия, 1985. – 408с.

18. Гребеник В.М., Гордиенко А.В., Цапко В.К. Повышение надежности металлургического оборудования: Справочник. – М.: Металлургия, 1988. – 688 с.: ил.

19. Лахтин Ю.М. Материаловедение и термическая обработка металлов: Учеб. для вузов. – М.: Металлургия, 1983. – 389 с.

20. Мозберг Р.К. Материаловедение: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 1991. – 448 с.: ил.

21. Травин О.В., Травина Н.Т. Материаловедение: Учеб. для втузов. – М.: Металлургия, 1989. – 383 с.: ил.

22. Федюкин В.А., Смагаринский М.Е. Термоциклическая обработка металлов и деталей машин. – Л.: Машиностроение, 1989.

И н т е р н е т – р е с у р с ы

1. Российская библиотечная ассоциация

Режим доступа: http://www.rba. ru

2. Муниципальное объединение библиотек

Режим доступа: http//www.gibs.uralinfo.ru

3. Сетевая электронная библиотека

Режим доступа: http//web.ido.ru

4. Списки ссылок на библиотеки мира

Режим доступа: http//www.techno.ru

5. Государственная публичная научно-техническая библиотека

Режим доступа: http://www.gpntb.ru

6. Виртуальные библиотеки

Режим доступа: http//imin.urc.ac.ru

7. Список библиотек, доступных в Интернет и входящих в проект «Либнет»

Режим доступа : http//www.valley.ru/-nicr/listrum.htm

8. Российская национальная библиотека

Режим доступа : http//www.rsl.ru

9. Публичная электронная библиотека

10. Режим доступа : http//www.gpntb.ru

11. Библиотека нормативно-технической литературы

Режим доступа :http//www.tehlit.ru

12. Электронная библиотека нормативно-технической документации

Режим доступа: http//www.technormativ.ru

13. Библиотека В. Г. Белинского

Режим доступа:http://book.uraic.ru

14 Материаловедение. Бесплатный образовательный ресурс

Режим доступа: http://supermetalloved.narod.ru/books.htm

15. Учебные наглядные пособия и презентации по курсу «Материаловедение» (диск, плакаты, слайды). Режим доступа: http://www.labstend.ru/site/index/uch_tech/index_full.php?mode=full&id=190&id_cat=400

16. Студенческий ресурс. Режим доступа:http://sinol.sml.by/proekt_1/materialovedenie/all/material_all-knigi.php

17. Учебники по материаловедению. Режим доступа:http://structural-materials.info/inform.html

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

В качестве материально-технического обеспечения дисциплины используются презентации, раздаточный материал к лабораторным и практическим работам, макеты, плакаты, схемы. Натурные образцы сталей и сплавов, металлографическое оборудование, ГОСТы.

Рабочая программа дисциплины