2.2 Тематический план и содержание учебной дисциплины
Наименование разделов и тем
|
Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся
|
Объём часов
|
Уровень освоения
|
1
|
2
|
3
|
4
|
Введение
|
Сущность, задачи, практическое значение предмета. История развития металлургии.
|
2
|
1
|
Тема 1
Особенности атомно-кристаллического строения металлов
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Строение и свойства материалов. Металлы. Особенности атомно-кристаллического строения. Понятие об изотропии и анизотропии. Аллотропия и полиморфные превращения. Магнитные превращения.
|
Тема 2
Строение реальных металлов. Дефекты кристаллического строения
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Строение реальных металлов. Точечные дефекты. Линейные дефекты. Простейшие виды дислокаций – краевые и винтовые. Поверхностные дефекты.
|
Тема 3
Кристаллизация металлов. Методы исследования металлов
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Механизм и закономерности кристаллизации металлов. Условия получения мелкозернистой структуры. Строение металлического слитка. Определение химического состава. Изучение структуры. Физические методы исследования.
|
|
Самостоятельная работа студента:
Подготовка доклада по теме: «Влияние окружающей среды на процесс ликвации».
|
2
|
3
|
Тема 4
Общая теория сплавов. Строение, кристаллизация и свойства сплавов. Диаграмма состояния сплавов
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Понятие о сплавах и методах их получения. Основные понятия в теории сплавов. Особенности строении, кристаллизации и свойств сплавов: механических смесей, твёрдых растворов, химических соединений. Классификация сплавов твёрдых растворов. Кристаллизация сплавов. Диаграмма состояния сплавов
|
Самостоятельная работа студента:
Подготовка реферата по теме: «Связь между строением и свойствами сплавов».
|
2
|
3
|
Тема 5
Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Диаграммы состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твёрдом состоянии, с отсутствием, компонентов в твёрдом состоянии, с ограниченной растворимостью компонентов в твёрдом состоянии. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых образуют химические соединении. Диаграмма состояния сплавов, испытывающих фазовые превращения в твёрдом состоянии
|
Лабораторные работы
|
2
|
2
|
Лабораторная работа № 1
Тема: «Металлографический анализ двухкомпонентных сплавов»
|
Практические занятия
|
2
|
2
|
Практическая работа №1
Тема: «Упражнения по диаграммам состояния двухкомпонентных сплавов»
|
|
Самостоятельная работа студента:
- Оформить отчѐт по лабораторной работе №1.
- Оформить отчѐт по практической работе №1.
|
4
|
3
|
Тема 6
Нагрузки, напряжения и деформации. Механические свойства. Физическая природа деформации металлов
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Природа пластической деформации. Дислокационный механизм пластической деформации. Разрушение металлов: вязкое и хрупкое. Механические свойства и способы определения их количественных характеристик: твердость, вязкость, усталостная прочность.
|
Тема 7
Технологические и эксплуатационные свойства
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Методы определения твёрдости: методы Бринелля, Роквелла и Виккерса, микротвёрдости, метод царапания. Способы оценки вязкости. Технологические свойства. Эксплуатационные свойства.
|
Тема 8
Конструкционная прочность материалов. Особенности деформации поликристаллических тел. Наклёп, возврат и рекристаллизация
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Конструкционная прочность материалов. Надёжность и долговечность материала. Особенности деформации поликристаллических тел. Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла: наклёп. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла: возврат и рекристаллизация.
|
Лабораторные работы
|
6
|
|
Лабораторная работа №2
Тема: «Испытание материалов на твёрдость по Бринеллю и Роквеллу».
|
2
|
2
|
Лабораторная работа №3
Тема: Тема: «Испытание металлов на ударную вязкость».
|
2
|
2
|
Лабораторная работа №4
Тема: Тема: «Испытание металлов на растяжение».
|
2
|
2
|
Самостоятельная работа студента:
- Оформить отчѐт по лабораторной работе №2.
- Оформить отчѐт по лабораторной работе №3.
- Оформить отчѐт по лабораторной работе №4.
|
6
|
3
|
Тема 9
Железоуглеродистые сплавы. Диаграмма состояния железо-цементит
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов.Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов. Процессы при структурообразовании железоуглеродистых сплавов. Структуры железоуглеродистых сплавов.
|
Практические занятия
|
2
|
2
|
Практическая работа №2
Тема: «Упражнения по диаграммам состояния железо-цементит»
|
Самостоятельная работа студента:
- Оформить отчѐт по практической работе №2.
|
2
|
3
|
Тема 10
Стали. Классификация и маркировка сталей
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Классификация сталей. Влияние углерода на свойства сталей. Назначение легирующих элементов. Распределение легирующих элементов в стали. Маркировка и область применения сталей.
|
Практические занятия
|
2
|
2
|
Практическая работа №3
Тема: «Изучение марок углеродистых сплавов»
|
Самостоятельная работа студента:
- Оформить отчѐт по практической работе №3.
- Подготовка реферата на тему «Влияние легирующих элементов на критические точки А1, А2, А3, А4».
|
4
|
3
|
Тема 11
Чугуны. Диаграмма состояния железо -графит. Строение, свойства, классификация и маркировка серых чугунов
|
Содержание учебного материала
|
4
|
2
|
Классификация чугунов. Диаграмма состояния железографит. Процесс графитизации. Влияние состава чугуна на процесс графитизации. Строение, свойства, классификация и маркировка серых чугунов. Влияние графита на механические свойства отливок. Положительные стороны наличия графита.
|
Серый чугун, высокопрочный чугун, ковкий чугун, отбеленный и другие чугуны. Их строение и свойства. Маркировка чугуна.
|
Лабораторные работы
|
2
|
2
|
Лабораторная работа №5
Тема: «Изучение микроструктуры углеродистых сталей и чугунов»
|
Самостоятельная работа студента:
- Оформить отчет по лабораторной работе № 5.
|
2
|
3
|
Тема 12
Виды термической обработки металлов. Основы теории термической обработки стали
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Определение и классификация видов термической обработки. Превращения в металлах и сплавах при нагреве и охлаждении. Основное оборудование для термической обработки. Виды термической обработки стали: отжиг, нормализация, закалка, отпуск закаленных сталей. Дефекты термической обработки и методы их предупреждения и устранения. Термомеханическая обработка, виды, сущность, область применения.
|
Самостоятельная работа студента:
- Подготовка доклада на тему «Выбор режима и термической обработки для углеродистых сталей».
|
2
|
3
|
Тема 13
Технологические особенности и возможности отжига и нормализации
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Технологические особенности и возможности отжига и нормализации. Отжиг и нормализация. Назначение и режимы, область применения. Отжиг первого рода: диффузионный, рекристаллизационный. Отжиг второго рода: полный, неполный, циклический, изотермический.
|
Тема 14
Технологические особенности и возможности закалки и отпуска
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Технологические особенности и возможности закалки и отпуска. Способы закалки, назначение и режимы. Отпуск: низкий, средний, высокий. Назначение отпуска. Отпускная хрупкость первого и второго рода.
|
Тема 15
Химико-термическая обработка стали: цементация, азотирование, нитроцементация и диффузионная металлизация
.
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Определение и классификация основных видов химико-термической обработки металлов и сплавов. Цементация стали: газовая в твёрдом карбюризаторе. Термическая обработка после цементации. Азотирование стали. Высокотемпературное и низкотемпературное азотирование и цементация. Диффузионное насыщение сплавов металлов и неметаллами.
|
Тема 16
Методы упрочнения металла
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Термомеханическая обработка: высокотемпературная и низкотемпературная. Режимы термомеханической обработки. Поверхностное упрочнение стальных деталей: закалка токами высокой частоты, газопламенная закалка. Старение. Обработка холодом. Упрочнение методом пластической деформации.
|
Тема 17
Конструкционные материалы. Легированные стали
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам. Классификация легированных сталей и их технические характеристики. Влияние легирующих элементов на превращения в стали. Методы повышения конструктивной прочности сталей и их технические характеристики, критерии прочности, надёжности, долговечности и т.д.
|
Тема 18
Конструкционные стали. Классификация конструкционных сталей
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Классификация конструкционных сталей и их технические характеристики. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства сталей. Углеродистые стали: классификация и маркировка. Цементируемые и улучшаемые стали. Легированные стали. Высокопрочные, пружинные, шарикоподшипниковые, износостойкие и автоматные стали.
|
Тема 19
Инструментальные стали
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Стали для режущих инструментов: углеродистые стали, легированные стали. Быстрорежущие стали, стали для измерительных инструментов, штампованные стали холодного и горячего деформирования, твёрдые сплавы.
|
Практические занятия
|
2
|
2
|
Практическая работа №4
Тема: «Изучение марок легированных сталей»
|
Самостоятельная работа студента:
- Оформить отчѐт по практической работе №4.
- Проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы по теме:«Применение конструкционных и инструментальных сталей в промышленности».
|
4
|
3
|
Тема 20
Коррозионно-стойкие стали и сплавы. Жаростойкие стали и сплавы. Жаропрочные стали и сплавы
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Коррозионно-стойкие материалы, коррозионно-стойкие покрытия. Жаростойкие материалы. Жаропрочные материалы.
|
Самостоятельная работа студента:
- Проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы по теме:«Улучшаемые стали. Термическая обработка улучшаемых сталей».
|
2
|
3
|
Тема 21
Цветные металлы и сплавы на их основе. Титан и его сплавы. Алюминий и его сплавы. Магний и его сплавы. Медь и ее сплавы
|
Содержание учебного материала
|
4
|
2
|
Сплавы на основе алюминия: свойства алюминия, общая характеристика и классификация алюминиевых сплавов. Сплавы на основе магния: свойства магния, общая характеристика и классификация магниевых сплавов. Особенности алюминиевых и магниевых сплавов. Титан и сплавы на его основе: свойства титана, общая характеристика и классификация титановых сплавов, особенности обработки.
|
Медь и сплавы на её основе: общая характеристика, классификация, применение медных сплавов. Изучение марок сплавов меди.
|
Самостоятельная работа студента:
- Проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы по теме: «Применение цветных металлов в промышленности».
|
2
|
3
|
|
|
|
|
Тема 22
Композиционные материалы. Материалы порошковой металлургии: пористые, конструкционные, электротехнические
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Получение изделий из порошков. Методы порошковой металлургии. Свойства и применение порошковых материалов в промышленности. Композиционные материалы: классификация, строение, свойства, достоинства и недостатки, применение в промышленности.
|
Самостоятельная работа студента:
- Проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы по теме:«Применение композиционных материалов в промышленности».
|
2
|
3
|
|
Всего по дисциплине
|
102
|
| |
