iМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«МАЙКОПСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет Технологический
Кафедра Строительных и общепрофессиональных дисциплин
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета
М. К. Беданоков
«____»__________20___г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине ОПД.Ф.03.01 Материаловедение
по направлению 130500 Нефтегазовое дело
Факультет Инженерно-экономический
МАЙКОП
Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО по направлению подготовки 130500 Нефтегазовое дело и учебного плана МГТУ
Составитель рабочей программы
Доцент, к.т.н. _____________ Е.А. Хадыкина
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры строительных и общепрофессиональных дисциплин
Заведующий кафедрой к.т.н., доцент А.М. Блягоз
«___»________20__г.
Одобрено научно-методической
комиссией факультета «___»_________20_ г.
Председатель
научно-методической
комиссии факультета _______________ Ю.Х. Гукетлев
Декан факультета
________________ М. К. Беданоков
«___»_________20 _г.
СОГЛАСОВАНО:
Начальник УМУ ______________ Н. В. Бушманова
«___»_________20__г.
Зав. выпускающей кафедрой по специальности ____________ М. А. Меретуков
«___»_________20__г.
Выписка из ГОС ВПО
Направление 130500 Нефтегазовое дело
ОПД.Ф.03.01 Материаловедение: металловедение; строение металлов; теория сплавов; пластическая деформация и механические свойства; влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла; железо и его сплавы; металлокерамические сплавы; тугоплавкие металлы и их сплавы; неметаллические материалы: полимерные, резиновые, силикатные, древесные, композиционные; методы повышения долговечности изделий; новые материалы, применяемые в нефтегазовом производстве. 50 часов
1. Цели и задачи учебной дисциплины, её место в учебном плане
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью дисциплины является приобретение студентами знаний в области теоретических и технологических основ материаловедения
Задачи дисциплины:
Дать теоретические основы рационального использования материальных ресурсов на автомобильном транспорте;
Ознакомить с современным способами получения материалов и изделий из них с заданным уровнем эксплуатационных свойств;
Ознакомить с показателями, характеризующими качество, физические, химические и механические свойства материалов.
Сформировать навыки научно-технического мышления и творческого применения полученных знаний в инженерной деятельности.
Студент должен иметь представление:
номенклатуре и марках конструкционных материалов, применяемых в строительстве;
принципах технико-экономического обоснования случаев применения различных конструкционных материалов.
Студент должен знать:
Технологию производства конструкционных материалов;
основные связи между составом, структурой и свойствами материалов и сплавов, а также закономерности изменения этих свойств под действием термического, химического или механического воздействия;
Студент должен уметь:
выбрать метод производства конструкционных материалов ;
производить измерение и контроль параметров;
грамотно использовать техническую литературу.
Студент должен уметь:
Применять знания показателей, характеризующих качество, физические, химические и механические свойства материалов для автомобильного транспорта;
строить диаграмму состояния железоуглеродистых сплавов;
выбрать способ и оптимальные режимы термической обработки металла;
грамотно использовать техническую и справочную литературу.
1.2. Краткая характеристика дисциплины, ее место в учебном процессе
Материаловедение – это наука, которая изучает состав, строение, свойства и область применения различных конструкционных материалов; современные методы получения и технологию обработки конструкционных материалов. Это односеместровый курс, изучается на 2 курсе в 3 семестре.
1.3. Связь с предшествующими дисциплинами
Успешное изучение данной дисциплины основывается на учебном материале следующих дисциплин:
химия;
инженерная графика;
математика;
1.4. Связь с последующими дисциплинами
Дисциплина «Материаловедение» является базой для изучения следующих дисциплин:
технология конструкционных материалов, теплотехника, теория механизмов и машин и т. д.
Распределение часов учебных занятий по семестрам
Номер семестра, форма обучения
| Учебные занятия |
Форма итоговой атртестации (зачет, экзамен, контр. р, курс. р.)
|
Количество часов в неделю
|
Общий объем
| Аудиторные |
СРС
|
Лекции
|
Практические
|
Лабораторные
|
Всего
|
Лекции
|
Практические
|
Лабораторные
|
3
ОФО
|
50
|
34
|
17
|
17
|
-
|
16
|
зачет
|
1
|
1
|
-
|
3
ЗФО
|
50
|
6
|
4
|
2
|
-
|
44
|
зачет
|
-
|
-
|
-
|
3. Содержание дисциплины
3.1 Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий
Лекционный курс
Порядковый номер лекции
|
Раздел, тема учебного курса, содержание лекции
|
Количество часов ОФО
|
Количество часов ЗФО
|
|
Раздел 1. Основные сведения о структуре металлов и их сплавов
|
|
|
|
Тема 1.1. Вступительная лекция – роль материаловедения место дисциплины в учебном плане и методы изучения. Строение и свойства металлов и сплавов. Металловедение. Общие сведения о материалах. Строение и свойства металлов. Закономерности формирования структуры материалов.
|
1
|
1
|
|
Тема 1.2. Типы кристаллических решеток. Строение реальных кристаллов. Понятие о дислокациях. Плавление и кристаллизация металлов. Строение слитка.
|
2
|
|
|
Тема 1.3. Свойства материалов, методы их определения. Понятие о механических, физических, химических и технологических свойствах металлов.
|
Сам.
|
|
|
Раздел 2. Основы теории сплавов
|
|
|
|
Тема 2.1. Металлические сплавы и диаграммы состояния. Понятия: сплав, компонент, фаза. Механические смеси. Твердые растворы. Химические соединения. Механические примеси. Диаграммы состояния сплавов и анализ их основных типов.
|
1
|
1
|
|
Тема 2.2. Железо и его сплавы. Металлокерамические сплавы; тугоплавкие металлы и их сплавы
|
Сам.
|
|
|
Тема 2.3. Основы термической обработки и поверхностного упрочнения сплавов. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Пластическая деформация и механические свойства. Химико-термическая обработка. Цементация. Азотирование.
|
1
|
|
|
Раздел 3. Конструкционные сплавы и стали
|
|
|
|
Тема 3.1. Конструкционная прочность стали, обеспечивающая жесткость, статическую и циклическую прочность.
|
2
|
1
|
|
Тема 3.2. Углеродистые конструкционные стали. Легированные конструкционные стали.
|
2
|
|
|
Тема 3.3. Автоматные стали, их назначение. Сплавы атомной энергетики.
|
2
|
|
|
Тема 3.4. Жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы.
|
Сам.
|
|
|
Раздел 4. Цветные металлы и сплавы
|
|
|
|
Тема 4.1. Медь и ее сплавы, латуни, бронзы. Алюминиевые и магниевые сплавы.
|
2
|
|
|
Тема 4.2. Титан и его сплавы. Маркировка цветных металлов и сплавов. Применение.
|
Сам.
|
|
|
Раздел 5. Неметаллические материалы: полимерные, резиновые, силикатные, древесные, композиционные
|
|
|
|
Тема 5.1. Полимерные материалы, их свойства и классификация. Термореактивные и термопластичные пластмассы. Понятие о методах переработки пластмасс в изделия. Экономическая эффективность применения пластмасс
|
1
|
1
|
|
Тема 5.2. Электротехнические материалы, резина. Поведение материалов в эксплуатации.
|
Сам.
|
|
|
Тема 5.3. Материалы с высокими упругими свойствами, малой плотностью, высокой удельной прочностью, устойчивые к воздействию температуры и рабочей среды.
|
Сам.
|
|
|
Тема 5.4. Материалы с особыми физическими свойствами. Магнитные материалы.
|
1
|
|
|
Тема 5.5. Материалы с особыми тепловыми свойствами, электрическими свойствами.
|
1
|
|
|
Тема 5.6. Методы повышения долговечности изделий Новые материалы, применяемые в нефтегазовом производстве.
|
1
|
|
|
Итого
|
17
|
4
|
3.2. Практические занятия, их наименование, содержание и объем в часах
Номер занятия
|
Наименование темы практического занятия
|
Раздел, тема дисциплины
|
Объем часов ОФО
|
Объем часов ЗФО
|
|
Вступительная лекция – роль материаловедения место дисциплины в учебном плане и методы изучения. Строение и свойства металлов и сплавов. Металловедение. Общие сведения о материалах. Строение и свойства металлов. Закономерности формирования структуры материалов.
|
Раздел 1
Тема 1.1
|
2
|
|
|
Типы кристаллических решеток. Строение реальных кристаллов. Понятие о дислокациях. Плавление и кристаллизация металлов. Строение слитка.
|
Раздел 1
Тема 1.2
|
2
|
-
|
|
Металлические сплавы и диаграммы состояния. Понятия: сплав, компонент, фаза. Механические смеси. Твердые растворы. Химические соединения. Механические примеси. Диаграммы состояния сплавов и анализ их основных типов.
|
Раздел 2
Тема 2.1
|
2
|
1
|
|
Основы термической обработки и поверхностного упрочнения сплавов. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Пластическая деформация и механические свойства. Химико-термическая обработка. Цементация. Азотирование.
|
Раздел 2
Тема 2.3
|
2
|
|
|
Конструкционная прочность стали, обеспечивающая жесткость, статическую и циклическую прочность.
|
Раздел 3
Тема 3.1
|
2
|
1
|
|
Углеродистые конструкционные стали. Легированные конструкционные стали.
|
Раздел 3
Тема 3.2
|
2
|
|
|
Автоматные стали, их назначение. Сплавы атомной энергетики.
|
Раздел 3
Тема 3.3
|
1
|
|
|
Медь и ее сплавы, латуни, бронзы. Алюминиевые и магниевые сплавы.
|
Раздел 4
Тема 4.1
|
2
|
-
|
|
Полимерные материалы, их свойства и классификация. Термореактивные и термопластичные пластмассы. Понятие о методах переработки пластмасс в изделия. Экономическая эффективность применения пластмасс
|
Раздел 5
Тема. 5.1
|
1
|
|
|
Материалы с особыми физическими свойствами. Магнитные материалы.
|
Раздел 5
Тема 5.4.
|
1
|
|
|
Итого
|
|
17
|
2
|
3.3. Лабораторные занятия, их наименования и объем в часах
Лабораторные занятия учебным планом не предусмотрены.
3.4. Содержание и объем самостоятельной работы студентов
Разделы и темы рабочей программы самостоятельного изучения
|
Перечень домашних заданий и других вопросов для самостоятельного изучения
|
Сроки выполнения
|
Объем часов
ОФО
|
Объем часов
ЗФО
|
Типы кристаллических решеток. Строение реальных кристаллов. Понятие о дислокациях. Плавление и кристаллизация металлов. Строение слитка.
|
Конспектирование учебной литературы
|
сентябрь
|
1
|
4
|
Свойства материалов, методы их определения. Понятие о механических, физических, химических и технологических свойствах металлов.
|
Конспектирование учебной литературы
|
сентябрь
|
1
|
2
|
Металлические сплавы и диаграммы состояния. Понятия: сплав, компонент, фаза. Механические смеси. Твердые растворы. Химические соединения. Механические примеси. Диаграммы состояния сплавов и анализ их основных типов.
|
Конспектирование учебной литературы
|
сентябрь
|
-
|
2
|
Конструкционная прочность стали, обеспечивающая жесткость, статическую и циклическую прочность.
|
Реферат
|
октябрь
|
2
|
4
|
Жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы.
|
Реферат
|
октябрь
|
2
|
4
|
Медь и ее сплавы, латуни, бронзы. Алюминиевые и магниевые сплавы.
|
Конспектирование учебной и дополнительной литературы
|
октябрь
|
|
2
|
Титан и его сплавы. Маркировка цветных металлов и сплавов. Применение.
|
Изучение учебного материала, перенесённого с аудиторных занятий на самостоятельную проработку
|
ноябрь
|
2
|
4
|
Электротехнические материалы, резина. Поведение материалов в эксплуатации.
|
Изучение учебного материала, перенесённого с аудиторных занятий на самостоятельную проработку
|
ноябрь
|
2
|
4
|
Материалы с высокими упругими свойствами, малой плотностью, высокой удельной прочностью, устойчивые к воздействию температуры и рабочей среды.
|
Изучение учебного материала, перенесённого с аудиторных занятий на самостоятельную проработку
|
ноябрь
|
2
|
6
|
Материалы с особыми тепловыми свойствами, электрическими свойствами.
|
Реферат
|
декабрь
|
2
|
6
|
Методы повышения долговечности изделий Новые материалы, применяемые в нефтегазовом производстве.
|
Реферат
|
декабрь
|
2
|
6
|
Итого
|
|
|
16
|
44
|
3.5. Курсовой проект (работа), его характеристика и трудоемкость, примерная тематика
Учебным планом не предусмотрено.
3.6. Примерный перечень вопросов к зачёту
Общая классификация и характеристика свойств конструкционных материалов.
Особенности кристаллического строения металлов и их свойства.
Кристаллические решетки металлов и их основные типы. Полиморфизм металлов.
Дефекты кристаллических решеток. Их влияние на свойства металлов.
Теоретическая и фактическая прочность металлов и влияние на нее дефектов кристаллических решеток.
Строение слитка спокойной стали.
Свойства металлов и сплавав. Их классификация.
Деформация металлов. Упругая и пластическая деформация.
Разрушение твердого тела. Хрупкое и вязкое разрушение.
Строение металлических сплавов.
Диаграммы состояния металлических сплавов, их типы.
Компоненты и фазы в сплавах железа с углеродом.
Полиморфные модификации железа.
Механические свойства углеродистых сталей.
Классификация конструкционных сталей.
Стали углеродистые обыкновенного качества. Их маркировка.
Стали углеродистые качественные. Их маркировка.
Влияние углерода и постоянных примесей на свойства сталей.
Микроструктура сталей с различным содержанием углерода.
Чугуны. Их структура, механические и литейные свойства.
Виды чугунов и способы их получения. Графитизация чугунов.
Серые чугуны, их состав, свойства, микроструктура. Маркировка и область применения.
Высокопрочные чугуны, их состав, свойства, микроструктура. Маркировка и область применения.
Термическая обработка сталей.
Отжиг и нормализация сталей.
Закалка сталей.
Отпуск закаленных сталей.
Химико-термическая обработка сталей.
Цементация стали
Легированные стали. Влияние легирующих элементов.
Маркировка легированных сталей.
Свойства легированных сталей различных марок.
Инструментальные стали. Их маркировка.
Конструкционные сплавы и стали.
Жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы
Автоматные стали, их назначение. Сплавы атомной энергетики.
Цветные металлы и сплавы на и их основе. Маркировка.
Сплавы на основе титана. Их свойства и маркировка.
Сплавы на основе алюминия. Их свойства и маркировка.
Сплавы на основе меди. Их свойства и маркировка.
Алюминиевые и магниевые сплавы.
Электротехнические материалы, резина. Поведение материалов в эксплуатации.
Термореактивные и термопластичные пластмассы. Понятие о методах переработки пластмасс в изделия.
Полимерные материалы, их свойства и классификация.
Материалы с высокими упругими свойствами,
Материалы с малой плотностью, высокой удельной прочностью,
Материалы, устойчивые к воздействию температуры и рабочей среды.
Материалы с особыми физическими свойствами.
Магнитные материалы.
Материалы с особыми тепловыми свойствами,
Материалы с особыми электрическими свойствами.
4. Учебно-методические материалы по дисциплине
4.1. Основная и дополнительная литература
1. Основная литература:
Материаловедение и технология конструкционных материалов : учебник / [С.Н. Колесов, И.С. Колесов]. - М.: Высшая школа, 2007.- 535 с.
2. Дополнительная литература:
Материаловедение и технология металлов: учебник / [под ред. Г.П. Фетисова]. - М.: Высшая школа, 2002. - 638 с.
4.2. Перечень методических указаний к проведению учебных занятий и самостоятельной работы студентов
Методические указания для самостоятельной работы
4.3. Перечень методических указаний к лабораторным занятиям
Методические указания для лабораторных работ
4.4. Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, диафильмов, кино- и телефильмов, мультимедиа и т.п.
Методические указания по проведению практических работ
Тестовые задания
Комплект плакатов по материаловедению и технологии конструкционных материалов.
Комплект плакатов по производству сталей и чугунов.
Обучающий стенд "Диаграммма Железо-Углерод".
4.5. Раздаточный материал
"Диаграмма Железо-Углерод".
Устройство доменной печи, кислородного конвертера, мартеновской печи.
Дополнения и изменения в рабочей программе
за_______/_______учебный год
В рабочую программу__________________________________________________________
(наименование дисциплины)
для специальности (тей)_________________________________________________________
(номер специальности)
Вносятся следующие дополнения и изменения:
Дополнения и изменения внес____________________________________________________
(должность, Ф.И.О., подпись)
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры___________________
_____________________________________________________________________________
(наименование кафедры)
«___»______________200_г.
Заведующий кафедрой _____________ ___________
(подпись) (Ф.И.О.)
i
|
