ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Методические указания к лабораторным работам написаны в соответствии с типовой программой курса «Процессы порошковой металлургии» укрупненной группы 150000 «Металлургия, машиностроение и материалообработка» по направлению 150100.62 «Металлургия».

В соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования в системе подготовки бакалавров по направлению 150100.62 «Металлургия» дисциплина «Процессы порошковой металлургии» занимает одно из центральных мест, поскольку она формирует теоретические знания, практические навыки, вырабатывает компетенции, позволяющие выполнять следующие виды профессиональной деятельности: производственно-технологическую; организационно-управлен- ческую; научно-исследовательскую.

Целиизадачилабораторныхработ

Целью лабораторных работ по дисциплине «Процессы порошковой металлургии» является закрепление студентами теоретического материала по специальности и выработка навыков самостоятельной профессиональной и научно-исследовательской деятельности в области порошковой металлургии.

Задачи лабораторных работ по дисциплине «Процессы порошко-

вой металлургии» основываются на необходимости получения выпускником знаний, умений, навыков в соответствии с требованиями ФГОС ВПО, на основе которых формируются соответствующие компетенции.

В связи с этим важное значение при подготовке студентов к будущей профессиональной деятельности имеет выработка у них определенных навыков и умений по выбору параметров технологических процессов получения порошков и изделий на их основе (среда, температура и скорость ее подъема, давление, время восстановления, схем подготовки шихтовых материалов, спекания и пр.), по определению их свойств и анализу результатов исследований и измерений.

Трудоемкостьдисциплиныиотдельныхеесоставляющих, графиквыполнениялабораторныхработ

Общий аудиторный объем данного курса за два семестра составляет 170 ч (4,72 з.е.), из них 34 ч (0,94 з.е.) отводится на лабораторные работы.

Исходя из объема аудиторной нагрузки, отводимой для лабораторных занятий, по расписанию должно быть предусмотрено одно занятие в месяц.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Трудоемкость дисциплины и отдельных ее составляющих, график выполнения лабораторных работ

Рабочей программой предусмотрены 4 тематических лабораторных работы за семестр.

График выполнения работ по дисциплине «Процессы порошковой металлургии» направления 150100.62 «Металлургия» технологического факультета, 4-го курса на 7-й и 8-й семестры приведен в таблице:

Условные обозначения: ВЗ – выдача задания на работу; ВР – выполнение работы; ЗР – защита работы.

Темы лабораторных работ по дисциплине «Процессы порошковой металлургии» направления 150100.62 «Металлургия» технологического факультета, 4-го курса на 7-й и 8-й семестры приведены в таблице:

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Местоирольлабораторногопрактикума приподготовкебакалавров

Развитие современной металлургической промышленности немыслимо без развития порошковой металлургии, являющейся одним из основных направлений развития наукоемких и энергосберегающих технологий промышленного производства. Технологии порошковой металлургии используются при получении многослойных структур, защитных покрытий, композиционных материалов и пр. Активное внедрение нанотехнологий также предполагает использование основных принципов порошковой металлургии при создании новых материалов, обладающих уникальными свойствами. Кроме того, использование технологии порошковой металлургии при изготовлении изделий позволяет значительно уменьшить энергетические затраты и расход материалов. В социальном аспекте порошковая металлургия способствует снижению загрязнения окружающей среды газами, вредными выбросами и шлаками, т.е. обеспечивает большую экологическую чистоту производства.

Высокие темпы роста порошковой металлургии обусловлены возможностью преодоления затруднений в осуществлении литья тугоплавких металлов и сплавов, а также потребностью в производстве материалов и изделий со специфическими свойствами (износостойкие, фрикционные и антифрикционные материалы, дисперсноупрочненные материалы и пр.), недостижимыми другими технологическими методами. Кроме того, методы порошковой металлургии позволяют изготовить многие изделия из обычных материалов, но со значительно лучшими технико-экономическими показателями.

Важнейшим аспектом порошковой металлургии является производство металлических порошков. Порошки, идентичные по составу, но полученные разными методами, могут иметь различные свойства. Это позволяет обеспечить необходимые в каждом конкретном случае параметры получаемых из них материалов и изделий.

При выполнении лабораторных работ студенты изучают методы получения металлических и неметаллических порошков, принципы действия основных видов оборудования, теоретические и практические основы процессов формования и спекания порошковых тел, методы и методики определения свойств порошков и изделий на их основе, принципы управления качеством получаемой продукции.

Курс «Процессы порошковой металлургии» базируется на соответствующих разделах курсов «Основы производства и обработки металлов» (разделы «Основы металлургического производства», «Обработка металлов давлением»), «Физическая химия», «Химия» (раздел «Неорганическая химия»), «Безопасность жизнедеятельности», «Метрология, стандартизация и сертификация».

Дисциплина «Процессы порошковой металлургии» является основой для изучения дисциплин «Теория и технология покрытий», «Металлические порошки. Технология изготовления изделий», «Неметаллические порошки. Технология изготовления изделий».

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Основныекомпетенции, реализуемыепривыполнении лабораторныхработ покурсу«Процессыпорошковойметаллургии»

Основные задачи изучения дисциплины связаны с выработкой соответствующих компетенций профессиональной деятельности, обусловленных требованиями ФГОС ВПО, пожеланиями и рекомендациями потребителей образовательных услуг университета на рынке труда.

а) Универсальные компетенции:

− общенаучные (ОНК):

1)способность к анализу и синтезу;

2)умение использовать соответствующий физико-математический аппарат для решения проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности;

3)использование в своей деятельности основных понятий, законов и моделей физико-химических систем, термодинамики и химической кинетики, реакционной способности веществ;

4)умение прогнозировать свойства материалов и эффективность про-

цессов;

5)применение основных принципов рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды в практических целях;

6)умение оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы;

− инструментальные (ИК):

1)находить и перерабатывать информацию;

2)проводить расчеты и делать выводы;

3)выбирать средства измерения в соответствие с требуемой точностью и условиями эксплуатации;

4)осуществлять литературный и патентный поиск, находить необходимую профессиональную информацию в базах данных.

б) Профессиональные компетенции (ПК):

−производственно-технологическая деятельность:

1)корректировать технологические процессы;

2)разрабатывать технологические процессы;

3)осуществлять выбор материалов для изделий различного назначения с учетом эксплуатационных требований;

−организационно-управленческая деятельность:

4)применять принципы менеджмента организации на основе качест-

ва;

−научно-исследовательская деятельность:

5)выбирать, ставить и проводить необходимые эксперименты, интерпретировать результаты и делать выводы;

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Основные компетенции, реализуемые при выполнении лаб. работ по курсу «Процессы порошковой металлургии»

−проектная деятельность:

6)выполнять элементы проектов;

7)обосновывать выбор оборудования для осуществления технологических процессов.

Формирование соответствующих компетенций связано с решением задач по развитию у студентов специальности соответствующих знаний, умений, навыков.

После освоения курса студент должен уметь:

– обозначать и расшифровывать марки порошка;

– обоснованно выбирать восстановительные и защитные среды;

– определять необходимые защитные мероприятия по охране труда и технике безопасности;

– выбирать экономически и технологически обоснованные схемы получения порошков металлов, тугоплавких соединений, волокон;

– выбирать режимы (температура, восстановитель, давление, время спекания и пр.) получения порошков и изделий на их основе;

– проводить термодинамические расчеты;

– выбирать методы контроля свойств порошковых материалов и изделий;

– определять физические и технологические свойства получаемых порошков, структурные параметры изделий на их основе;

– выбирать схемы подготовки шихтовых материалов к формованию;

– проводить расчеты технологической оснастки для формования изделий из порошков (пресс-инструмента для холодного прессования изделий из порошков);

– выбирать материалы для изготовления деталей пресс-инструмента;

– разрабатывать кинематические схемы прессования изделий;

–выбирать режимы (температура, среда, время выдержки, скорость подъема температуры и пр.) спекания порошковых формовок;

– выбирать методы механической и химико-термической обработки полученных изделий;

– анализировать результаты исследований и измерений;

– оценивать технические решения с позиций достижения качества продукции.

После изучения курса студент должен знать:

– документы, регламентирующие свойства порошков и их обозначение;

– классификацию защитных сред;

– перечень основных мероприятий по защите обслуживающего персонала и окружающей среды от техногенных воздействий производств порошковой металлургии;

– механизмы разрушения твердого тела;

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Основные компетенции, реализуемые при выполнении лаб. работ по курсу «Процессы порошковой металлургии»

–основные виды оборудования для получения порошков и изделий на их основе;

–методы, физико-химические и технологические аспекты процессов получения порошков металлов и неметаллов;

–принципы выбора восстановительных и защитных сред;

–основные технологические, физические и химические методы контроля свойств порошков, методы определения удельной поверхности;

–методы формования изделий из порошков;

–общие закономерности процессов формообразования изделий из по-

рошков;

–причины проявления брака при прессовании изделий;

–технологические аспекты подготовки сырья и шихтовых материалов

кдальнейшей переработке;

–принципы выбора сред для спекания изделий;

–движущие силы, механизмы и методы активации процесса спекания;

–принципы формирования заданной структуры спеченных материалов;

–нормативные документы (государственные и международные стандарты), регламентирующие методы контроля свойств порошков, формовок и спеченных материалов.

Впроцессе изучения дисциплины студент приобретает следующие

практические навыки:

−по маркировке порошков;

−по расчету режимов измельчения материала в шаровых мельницах;

−по расчету оптимальных режимов диспергирования расплавов энергоносителями;

−по расчету термодинамических потенциалов при восстановлении соединений металлов твердыми и газообразными восстановителями;

−по подготовке исходного сырья (материалов) к процессам механической и физико-химической переработки;

−по выбору режимов механической (измельчение, формование, обработка изделий), термической (восстановление, спекание изделий) переработки сырьевых материалов.

−по определению физических и технологических свойств получаемых порошков;

−по выбору режимов формования порошков и их смесей;

−по проектированию и расчету пресс-инструмента для холодного прессования порошков;

−по определению структурных параметров спеченного изделия (пористости, плотности, размеров пор, типа структуры и пр.).

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Основныетребованиякоформлениюотчета клабораторнымработам

Примерная унифицированная структура отчета приведена в таблице:

При оформлении отчета к лабораторным работам по курсу «Процессы порошковой металлургии» необходимо придерживаться требований, изложенных в СТО СФУ 4.2 -07-2008 «Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности», введенных приказом ректора от 09.12.2008 г. № 1519.

Данный стандарт организации (далее – СТО) является нормативным документом, который устанавливает общие требования к построению, изложению и оформлению текстовых документов. Настоящий СТОраспространяется на оформление следующих текстовых документов, разрабатываемых в университете:

–отчетов о научно-исследовательской работе;

–пояснительных записок курсовых проектов и работ, научноисследовательских работ студентов;

–пояснительных записок выпускных квалификационных работ (магистра, бакалавра, специалиста);

–расчетно-графических работ (их текстовую часть);

–отчетов по всем видам практик;

–рефератов;

–отчетов по лабораторным и практическим работам.

Требования, установленные настоящим стандартом, подлежат обязательному применению сотрудниками университета и студентами, обучающимися по всем специальностям и формам получения высшего профессионального образования.

Форма титульного листа отчета по лабораторной работе приведена в приложении.