151900.62 – Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств

Профили: Технология машиностроения, Металлообрабатывающие станки и комплексы.

Форма обучения – очная, очно-заочная, заочная

Срок освоения ООП – нормативный

1. Цели освоения дисциплины

Цели освоения дисциплины «Материаловедение» заключаются в изучении взаимосвязи между строением и физико-механическими свойствами материалов и приобретении практических навыков в разработке различных способов воздействия на структуру и свойства металлов, сплавов и различных материалов с целью рационального их использования с учетом экономических требований. Конечной целью является освоение студентом методологии и методики поиска материалов, их состава и выбора оптимальных технологических режимов термической обработки, обеспечивающих высокий уровень физико-механических и эксплуатационных свойств конкретного изделия.

2. Место дисциплины в структуре ооп

2.1. Учебная дисциплина «Материаловедение» относится к базовой части профессионального цикла дисциплин. Курс «Материаловедение» является основополагающим для ознакомления студентов с взаимосвязью структуры со свойствами материалов и влиянием на них термообработки и других комбинированных видов обработки. Дисциплина имеет фундаментально-практическую ориентированность, направленность на понимание причин, позволяющих при обоснованном выборе материала и метода термической обработки получить изделие с заданными свойствами, и тесно связана с профессиональной подготовкой студентов, в частности, получением и технологическим применением материалов с необходимыми свойствами в конкретных машиностроительных изделиях. Она представляет собой теоретический фундамент и практические основания для создания и эффективного технологического применения качественных материалов с требуемыми свойствами.

2.2. Для изучения данной учебной дисциплины необходимы знания, умения и навыки, формируемые предшествующими дисциплинами: Математика, Физика, Химия, Информатика.

2.3. Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и навыки, формируемые данной учебной дисциплиной: Основы технологии машиностроения, Процессы и операции формообразования, Технология машиностроения, Резание материалов, Режущий инструмент, Технологические процессы в машиностроении, Наноматериалы.

2.4. Связь дисциплины с итоговой государственной аттестацией в виде государственного экзамена: некоторые разделы дисциплины входят в качестве составляющей в вопросы билетов государственного экзамена; ответы на вопросы экзаменационного билета необходимо строить на основе знания взаимосвязи строения со свойствами материала в конкретном машиностроительном изделии и влияния на них термообработки и комбинированных обработок.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать следующими общекультурными (ОК) и профессиональными (ПК) компетенциями:

способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, культурой мышления (ОК-1); способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10); способностью применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-17); способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-18); способностью использовать основные закономерности, действующие в процессе изготовления машиностроительной продукции для производства изделий требуемого качества, заданного количества при наименьших затратах общественного труда (ПК-1); способностью выбирать основные и вспомогательные материалы для изготовления изделий машиностроения, способы реализации основных технологических процессов, аналитические и численные методы при разработке их математических моделей (ПК-2); способностью использовать прикладные программные средства при решении практических задач профессиональной деятельности, методы стандартных испытаний по определению физико-механических свойств и технологических показателей материалов и готовых машиностроительных изделий, стандартные методы их проектирования, прогрессивные методы эксплуатации изделий (ПК-3); способностью собирать и анализировать исходные информационные данные для проектирования технологических процессов изготовления машиностроительной продукции, средств технологического оснащения, автоматизации и управления (ПК-5); способностью выбирать средства автоматизации технологических процессов и машиностроительных производств (ПК-12); способностью проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных расчетов (ПК-16); способностью участвовать в разработке и внедрении оптимальных технологий изготовления машиностроительных изделий (ПК-21); способностью выбирать материалы и оборудование и другие средства технологического оснащения и автоматизации для реализации производственных и технологических процессов (ПК-23); способностью участвовать в организации эффективного контроля качества материалов, технологических процессов, готовой машиностроительной продукции (ПК-24); способностью выполнять работу по определению соответствия выпускаемой продукции требованиям регламентирующей документации (ПК-32); способностью проводить эксперименты по заданным методикам, обрабатывать и анализировать результаты, описывать выполнение научных исследований, готовить данные для составления научных обзоров и публикаций (ПК-49).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

-знать особенности кристаллического строения металлов и сплавов; основные характеристики кристаллических решеток; явления аллотропии и полиморфизма; термодинамику и кинетику кристаллизации; структуру реальных слитков; отличия упругой и пластической деформаций; сущность рекристаллизации; типичные и реальные диаграммы состояний сплавов; превращения в твердом состоянии; правила Н.С.Курнакова; характеристику диаграммы состояний железо–цементит, классификацию железо–углеродистых сплавов, фазы, структурные составляющие и превращения в сплавах этой диаграммы; основные виды термической обработки металлов и сплавов (отжиг, закалка, отпуск), а также химико–термической, термо–механической и других видов обработки; характеристику цветных металлов и сплавов и способов их термической обработки с целью придания необходимых свойств; свойства и способы получения различных неметаллических материалов; области применения металлов, сплавов и неметаллических материалов (ОК-1, ОК-10, ОК-17, ОК-18).

-уметь устанавливать взаимосвязь между строением и физико–механическими свойствами материалов; описывать структуры металлов и сплавов, образующихся при различных видах термической обработки; обоснованно выбирать и оптимизировать режимы термической обработки, обеспечивающие получение материалов с заданными свойствами; подбирать методики испытаний, обеспечивающие достоверные сведения о параметрах полученного материала; моделировать различные структуры материалов и методы их термической обработки (ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5, ПК-16, ПК-23, ПК-32).

-владеть методами математического моделирования структур и технологий термической обработки, прогнозирования новых мате-риалов с комплексом заданных свойств; металлографического исследования опытом практического определения параметров структур различных металлов и сплавов, их качественного состава и количественного соотношения фаз и структурных составляющих; выбора режимов термической обработки металлов и сплавов на основании диаграмм состояния; выбора технологических режимов химико- и термомеханической обработки промышленных сталей и сплавов (ПК-3, ПК-12, ПК-21, ПК-23, ПК-24, ПК-32, ПК-49).