Матеріалознавство і ТМ (18 г)
.pdf
3
Опис навчальної дисципліни
|
|
Характеристика |
||
Найменування |
Галузь знань, напрям підготовки, освітньо- |
навчальної дисципліни |
||
денна |
заочна |
|||
показників |
кваліфікаційний рівень |
|||
форма |
форма |
|||
|
|
|||
|
|
навчання |
навчання |
|
|
Галузь знань |
|
|
|
|
070104 Морський та річковий транспорт |
|
|
|
Кількість кредитів –5. |
Напрям підготовки |
Нормативна |
||
|
07010402 Експлуатація суднових |
|
|
|
|
енергетичних установок |
|
|
|
Модулів – 2 мод.+екз. |
|
Рік підготовки |
||
Змістових модулів – 2 |
|
2 – й |
2 – й |
|
Індивідуальне |
Спеціальність (професійне спрямування): |
Семестр |
||
науково-дослідне |
||||
Експлуатація суднових енергетичних |
|
|
||
завдання __________ |
|
|
||
установок |
|
|
||
(назва) |
1 – й |
1 – й |
||
|
|
|||
Загальна кількість |
|
|
|
|
годин – 150 |
|
Лекції |
||
|
|
32 год. |
8 год. |
|
|
|
Практичні, |
||
|
|
семінарські |
||
|
|
– |
2 год. |
|
Тижневих годин для |
Освітньо-кваліфікаційний рівень: |
Лабораторні |
||
денної форми |
|
32 год. |
8 год. |
|
навчання: |
бакалавр |
Самостійна робота |
||
аудиторних – 5 |
|
86 год. |
132 год. |
|
самостійних – 4,5 |
бакалавр |
Індивідуальні |
||
|
|
завдання: |
||
|
|
10 год. |
||
|
|
Вид контролю: |
||
|
|
екзамен |
||
Примітка.
Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної індивідуальної роботи становить:
для денної форми навчання – 0,6 для заочної форми навчання – 0,12.
4
Мета та завдання навчальної дисципліни
Мета дисципліни – забезпечення технологічної підготовки студентів спеціальності 07010402 «Експлуатація суднових енергетичних установок» для вивчення дисциплін «Теорія механізмів і машин і деталі машин», «Суднові котельні установки», «Суднові двигуни внутрішнього згорання», «Суднові допоміжні установки та системи» та при проходженні виробничої плавальної практики, виконання атестаційної роботи та дипломного проекту.
Головними завданнями дисципліни є:
вивчення основ кристалічної будови металів та їх кристалізації;
ознайомлення студентів з металознавством чорних та кольорових металів та їх сплавів;
вивчення основ теорії та практики термічної обробки;
ознайомлення студентів з неметалевими та композитними суднобудівними матеріалами та методами їх обробки;
вивчення лакофарбових суднових покриттів та методів їх нанесення;
вивчення основ металургії чорних та кольорових металів та їх сплавів;
ознайомлення студентів з методами отримання ливарних заготівок;
ознайомлення з методами обробки заготівок тиском;
вивчення металорізальних верстатів, їх класифікацію, інструмент та їх облаштування;
вивчення основ обробки матеріалів різанням лезовим інструментом, абразивними матеріалами, електро-фізичними та фізико-хімічними методами;
фізична суть зварювальних процесів;
класифікація основних способів зварювання;
теоретичні основи зварювання та різання металів;
технології зварювання різних сплавів;
деформації та напруження зварних з’єднань.
У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен знати:
основні види конструкційних матеріалів, взаємозв'язок між їх будовою та властивостями і методи зміни властивостей матеріалів;
основні неметалеві матеріали та лакофарбові покриття, які застосовуються в суднобудуванні та судноремонті;
види сплавів чорних та кольорових металів;
конструкцію та принцип роботи доменної печі, кисневого конвертора, мартенівської печі, електропечі та пристосування для електрошлакової переплавки сталі;
конструкцію та принцип роботи устаткування для обробки матеріалів тиском і різанням;
фізична суть зварювальних процесів різними методами;
класифікація основних способів зварювання;
5
теоретичні основи зварювання та різання металів;
інструмент і матеріали для виготовлення вимірювального та ріжучого інструменту.
У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен уміти:
вибрати матеріал для виготовлення деталей та конструкцій;
призначити термічну обробку для надання матеріалу необхідних властивостей;
розшифрувати марку матеріалу (сталі, чавуну, бронзи, латуні та інш.);
виконувати прості роботи на металорізальних верстатах;
виконувати прості слюсарні, жерстяницькі та ливарні роботи;
розробити оптимальний технологічний процес механічної обробки деталі;
розрахувати оптимальний режим різання при точінні;
використовувати електро- і газозварювальне обладнання;
виконувати розрахунок режимів електродугового та газового зварювання;
назначати технологію зварювання та різання різних металів та сплавів;
читати та розробляти технічну документацію зварювання суднових конструкцій.
3. Програма навчальної дисципліни Змістовний модуль 1. «Матеріалознавство»
Тема 1. Значення та завдання дисципліни. Зв'язок між властивостями та структурою металів. Кристалічна будова металів, поліморфні перетворення,
кристалізація. (1) ст. 9 – 54, (3) ст. 10 – 58.
Тема 2. Деформація та руйнування металів. (1) ст. 54 – 58, (3) ст. 60 –
86.
Тема 3. Компоненти, фази та структурні складові сплавів, діаграми стану сплавів.. (1) ст. 88 – 141, (3) ст. 86 – 101.
Тема 4. Вуглецеві сплави: сталі та чавуни. (1) ст. 160 – 196, (3) ст. 204 –
244.
Тема 5. Кольорові метали та їх сплави. (1) ст. 478 – 519, (3) ст. 249 –
383.
Тема 6. Види термічної та хіміко-термічної обробки сталі. (1) ст. 209 – 302, (3) ст. 215 – 287.
Тема 7. Неметалеві матеріали. (1 дод.) ст. 231 – 267, (2) ст. 422 – 514, (7) ст. 24 – 52.
Змістовний модуль 2. «Технологія матеріалів»
Тема 1. Основи металургії чорних та кольорових металів і їх сплавів. (2)
ст. 4 – 41, (4) ст. 21 – 45, (7) ст. 5 – 24.
Тема 2. Виробництво литих заготовок. (2) ст. 94 – 129, (3) ст. 111 – 126.
6
Тема 3. Виробництво заготовок обробкою тиском. (2) ст. 184 – 218, (4)
ст. 94 – 135.
Тема 4. Основні методи обробки різанням. (2) ст. 184 – 218, (4) ст. 188
– 200, (3) ст. 50 - 163.
Тема 5. Фізико-механічні основи обробки різанням. (4) ст. 200 – 223, (3)
ст. 157 – 163.
Тема 6. Обробка заготовок лезовим інструментом. (1) ст. 201 – 214, (4)
ст. 223 – 300.
Тема 7. Обробка заготовок абразивним інструментом, електрофізичними та електрохімічними методами. (1) ст. 360 – 440, (1 дод.) ст. 218 – 229, (4) ст.
301 – 307.
Тема 8. Класифікація металорізальних верстатів. (2) ст. 193 – 196, (4) ст.
214 – 217.
Тема 9. Фізична суть зварювання та основні способи. (8) ст. 10 – 15, (9)
ст. 5 – 9.
Тема 10. Електричне зварювання. Структура та характеристика дуги. (8)
ст. 21 – 32 , (9) ст. 34 – 43, (10) ст. 22 – 24.
Тема 11. Контактні види зварювання. Стикове, точкове, роликове, тертям, вибухове та ультразвукове. (8) ст. 56 – 79, (10) ст. 26 – 36.
Тема 12. Газові способи зварювання та різання і обладнання їх постів. (8)
ст. 32 – 46, (9) ст. 10 – 12, ст. 43 – 51.
|
4. |
Структура навчальної дисципліни |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кількість годин |
|
|
|
|
|
|||
Назви змістових |
|
|
Денна форма |
|
|
Заочна форма |
|
|
||||||
модулів і тем |
усьо- |
|
|
у тому числі |
|
усьо- |
|
у тому числі |
|
|||||
|
го |
|
л |
п |
лаб |
інд |
с.р. |
го |
л |
п |
лаб |
|
інд |
с.р. |
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
12 |
13 |
|
Змістовний модуль 1 Матеріалознавство |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кристалічна |
5 |
|
2 |
|
1 |
|
3 |
6,25 |
0,25 |
|
|
|
|
6 |
будова металів, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кристалізація. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Деформація та |
5 |
|
1 |
|
1 |
|
3 |
6,25 |
0,25 |
|
|
|
|
6 |
руйнування |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
металів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 3. Будова |
6 |
|
2 |
|
|
|
3 |
4,25 |
0,25 |
|
|
|
|
4 |
сплавів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 4. Сталі та |
13 |
|
2 |
|
2 |
|
10 |
14,5 |
0,5 |
|
2 |
|
|
12 |
чавуни. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 5. |
6 |
|
2 |
|
|
|
8 |
10,25 |
0,25 |
|
|
|
|
10 |
Кольорові метали |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7
та їх сплави. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 6. Термічна |
9 |
1 |
|
2 |
|
4 |
6,25 |
0,25 |
|
1 |
|
5 |
обробка металів. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Неметалеві та |
4 |
2 |
|
|
|
5 |
8,25 |
0,25 |
|
|
|
8 |
композитні |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
матеріали. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разом за |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
змістовним |
56 |
12 |
|
8 |
|
36 |
56 |
2 |
|
3 |
|
51 |
модулем 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Змістовний модуль 2 Технологія матеріалів |
|
|
|
||||||||
Тема 1. Основи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
металургії |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чорних та |
3 |
2 |
|
|
|
3 |
8,5 |
0,5 |
|
|
|
8 |
кольорових |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
металів та їх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сплавів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Виробництво |
4 |
1 |
|
2 |
|
2 |
6,5 |
0,5 |
|
|
|
6 |
литих заготівок. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Виробництво |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заготівок |
7 |
1 |
|
|
|
3 |
8 |
|
|
|
|
8 |
обробкою |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тиском. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 4. Основні |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
методи обробки |
8 |
2 |
|
4 |
|
2 |
9 |
1 |
|
|
|
8 |
різанням. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 5. Фізико- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
механічні основи |
8 |
2 |
|
2 |
|
2 |
8,5 |
0,5 |
|
1 |
|
7 |
обробки |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
різанням. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 6. Обробка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
металів лезовим |
19 |
2 |
|
4 |
|
9 |
12 |
1 |
|
1 |
|
10 |
інструментом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 7. Обробка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заготівок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
абразивним |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
інструментом, |
12 |
1 |
|
2 |
|
6 |
8,5 |
0,5 |
|
|
|
8 |
електрофізичним |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и та електрохі- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мічними |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
методами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
Тема 8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класифікація |
12 |
1 |
|
2 |
|
4 |
5,5 |
0,5 |
|
1 |
|
4 |
металорізних |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
верстатів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фізична суть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зварювання. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класифікація |
6 |
2 |
|
|
|
4 |
6 |
|
|
|
|
6 |
основних |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
способів |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зварювання. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 10. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Електричне |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зварювання. |
8 |
2 |
|
2 |
|
4 |
7,5 |
0,5 |
|
1 |
|
6 |
Структура та |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
характеристика |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дуги. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 11. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контактні види |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зварювання. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стикове, точкове, |
8 |
2 |
|
2 |
|
4 |
7,5 |
0,5 |
|
1 |
|
6 |
роликове, тертям, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вибухове та |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ультразвукове. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 12. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Газові способи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зварювання та |
8 |
2 |
|
2 |
|
4 |
6,5 |
0,5 |
|
|
|
6 |
різання і |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обладнання їх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
постів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разом за |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
змістовним |
94 |
20 |
|
24 |
|
50 |
94 |
6 |
|
5 |
|
83 |
модулем 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Усього годин |
150 |
32 |
|
32 |
|
86 |
150 |
8 |
|
8 |
|
134 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ІНДЗ (КП, КР) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Усього годин |
150 |
32 |
|
32 |
|
86 |
150 |
8 |
|
8 |
|
134 |
5. Теми семінарських занять
Навчальним планом не передбачено.
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
6. Теми практичних занять |
|
|
|
|
Навчальним планом не передбачено. |
|
|
|
|
|
|
7. Теми лабораторних занять |
|
|
|
|
|
Змістовний модуль № 1 «Матеріалознавство» |
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
|
Назва теми |
Кількість |
|
з/п |
|
годин |
|
||
|
|
|
|||
1. |
|
Випробування металів на твердість. |
2 |
|
|
2. |
|
Структура та властивості сталей. |
2 |
|
|
3. |
|
Структура та властивості чавунів. |
2 |
|
|
4. |
|
Термічна обробка металів. |
2 |
|
|
|
|
РАЗОМ |
8 |
|
|
|
|
|
Змістовний модуль № 2 «Технологія матеріалів» |
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
|
Назва теми |
Кількість |
|
з/п |
|
|
годин |
|
|
|
|
|
|
||
1. |
Технологія виготовлення виливок. |
2 |
|
||
2. |
Геометрія ріжучого інструменту. |
2 |
|
||
3. |
Режими різання при точінні. |
2 |
|
||
4. |
Визначення впливів режимів різання і геометрії інструментів |
4 |
|
||
на жорсткість поверхні при точінні. |
|
||||
|
|
|
|||
5. |
Розробка технологічного процесу виготовлення деталі. |
4 |
|
||
6. |
Визначення основних характеристик на точність токарно- |
2 |
|
||
гвинторізного верстату. |
|
||||
|
|
|
|||
7. |
Газове зварювання та різання металів. |
2 |
|
||
8. |
Джерела живлення зварювальної дуги. Зовнішня |
2 |
|
||
характеристика джерела живлення електричної дуги. |
|
||||
|
|
|
|||
9. |
Контактне та стикове зварювання. |
2 |
|
||
10. |
Напівавтоматичне та автоматичне зварювання |
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
РАЗОМ |
|
24 |
|
|
|
|
|
8. Самостійна робота |
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
|
Назва теми |
Кількість |
|
з/п |
|
|
годин |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Дефекти кристалічної будови та їх вплив на властивості |
|
|
|
1. |
металів. Зв'язок між властивостями та структурою металів. |
2 |
|
||
|
|
Прості діаграми стану стопів. |
|
|
|
2. |
Випробування металів на втомну міцність, вплив середовища. |
2 |
|
||
10
1. |
2. |
3. |
|
3. |
Наклеп та рекристалізація. Методи зміцнення наклепом. |
2 |
|
|
Вуглецеві сталі та чавуни, леговані сталі та чавуни, вплив |
|
|
4. |
легуючих елементів на структуру, механічні та технологічні |
3 |
|
|
властивості вуглецево-залізних стопів. |
|
|
5. |
Інструментальні вуглецеві, леговані та швидкоріжучі сталі. |
4 |
|
Сталі з особливими властивостями. |
|||
|
|
||
|
Кольорові метали, їх сплави та застосування у суднобудуван- |
|
|
6. |
ні та судноремонті. Антифрикційні сплави. Матеріали |
7 |
|
|
атомних реакторів. |
|
|
7. |
Термічна та хіміко-термічна обробка сталі. Вплив легуючих |
3 |
|
елементів. Мартенситне перетворення, обробка холодом. |
|||
|
|
||
8. |
Неметалеві матеріали, суднові лакофарбові покриття, |
4 |
|
матеріали відбудові суднових приміщень. Палубні покриття. |
|||
|
|
||
|
Металургія чорних та кольорових металів. Способи |
|
|
9. |
підвищення якості сталей. Витопка сталей прямим |
4 |
|
відновленням з руд. Прогресивні методи виробництва |
|||
|
|
||
|
кольорових металів (алюмінію, магнію, титану). |
|
|
|
Виробництво литих заготовок, машина формовка. Спеціальні |
|
|
10. |
методи отримання виливок (за витопленими моделями, у |
4 |
|
оболонкові форми, відцентровим та електрошлаковим |
|||
|
методами). |
|
|
|
Виробництво заготовок тиском. Температурний інтервал |
|
|
11. |
гарячої обробки, види та продукція прокатки, волочіння, |
4 |
|
пресування, кування і штампування, холодне штампування. |
|||
|
Особові способи листової штамповки. |
|
|
|
Методи обробки різанням, елементи режиму різання, |
|
|
|
стружкоутворення, спрацювання та стійкість ріжучого |
|
|
12. |
інструменту, мастильно-охолоджувальні рідини. Фізико- |
7 |
|
|
механічні основи обробки різанням. Металорізальні верстати, |
|
|
|
конструкція, методи роботи, класифікація. |
|
|
|
Обробка металів на шліфувальних верстатах, абразивні |
|
|
13. |
матеріали та інструмент. Віддільні методи обробки, |
4 |
|
хонінгування, суперфініш, притирка, полірування, |
|||
|
шевінгування. |
|
|
|
Електрофізичні та електрохімічні методи відробки, |
|
|
|
електроерозійна обробка, електроіскровий метод, аноно- |
|
|
14. |
механічний та електроконтактний методи. Методи |
3 |
|
|
електрохімічної обробки, ультразвукова обробка. Променева |
|
|
|
обробка. |
|
|
15. |
Автоматизація металорізальних верстатів, автоматичні лінії, |
2 |
|
верстати з програмним управлінням. |
|||
16. |
Елементи теорії зварювальних процесів. Техніка зварювання. |
2 |
|
17. |
Теплове різання металів. |
2 |