Рабочая программа дисциплины в 05 Коррозия и защита металлов

Скачать 200.24 Kb.

Название	Рабочая программа дисциплины в 05 Коррозия и защита металлов
Дата публикации	05.05.2015
Размер	200.24 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Химия > Рабочая программа

ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Зав. выпускающей кафедрой Декан факультета

__Общая металлургия ________ металлургический

(название выпускающей кафедры) (название факультета)

________________ В.И. Чуманов ________________ А.Н.Дильдин

(подпись) (подпись)

_________________20__ г. ________________20__ г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины__В.3.05 Коррозия и защита металлов
для __150400 Металлургия
профиль подготовки [специализация] ____Электрометаллургия стали_____
форма обучения __заочная_________________________________________

кафедра-разработчик_____Общая металлургия_______________________

Рабочая программа составлена в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 150400 МЕТАЛЛУРГИЯ (КВАЛИФИКАЦИЯ(СТЕПЕНЬ)"БАКАЛАВР"), утвержденным приказом Минобрнауки от 16 декабря 2009 г. № 734
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ______________________ ____________№ протокола от _____________года

Зав. кафедрой разработчика__к.т.н., проф.____В.И. Чуманов______________

(ученое звание, должность, И.О. Ф., подпись)
Ученый секретарь кафедры__к.т.н., А.В. Рябов__________________________

(ученое звание, должность, И.О. Ф., подпись)
Разработчик программы __ст. преподаватель___Т.А.Жильцова_________________

(ученое звание, должность, И.О. Ф., подпись)

Златоуст 2011

Цели и задачи дисциплины

Получение знаний об основах теории процессов коррозии и о вопросах влияния агрессивных сред на свойства металлоизделий; освоение принципов борьбы с коррозией и ознакомление с конкретными методами защиты от нее.

Приобретение практических навыков по использованию полученной информации в производственно-технологической, художественно-производственной и экспериментально-исследовательской деятельности по специальности.

Место дисциплины в структуре ООП [бакалавриата/ магистратуры/специалитета]

Перечень предшествующих дисциплин, видов работ	Перечень последующих дисциплин, видов работ
В.3.01 Металлургические печи В.3.02 Основы плавления и затвердевания В.3.03 Методы контроля и анализа материалов В.3.04 Физические основы прочности В.3.05 Коррозия и защита металлов	В.3. 06 Основы автоматического управления в металлургии В.3.07Введение в направление подготовки

Требования к «входным» знаниям, умениям, навыкам студента, необходимым при освоении данной дисциплины и приобретенным в результате освоения предшествующих дисциплин:

Изучение дисциплины базируется на курсе «Неорганическая химия», в частности, разделов: «Строение атома», «Химическая связь», «Реакционная способность металлов», «Теория гальванических элементов», «Электролиз» и курсе «Физическая химия», в частности, разделов термодинамики, химической кинетики и химического равновесия, а также на учебном материале, усвоенном в ходе изучения дисциплины «Материаловедение».

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать следующими общенаучными компетенциями (ОНК):

способен сочетать научный и экспериментальный подход для решения поставленных задач (ОНК-2);

способен решать научные и экспериментальные проблемы в ходе профессиональной и деятельности (ОНК-3);

готов использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в физике, химии, экологии (ОНК-5);

готов применять законы фундаментальных и прикладных наук для выбора материаловедческой базы и технологического цикла изготовления готовой продукции (ОНК-8).

В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:

знать причины коррозии металлов; классификации коррозионных процессов, коррозионное поведение металлических сплавов, порошковых и композиционных конструкционных материалов в различных коррозионно-активных средах,

знать классификацию способов защиты металлов и виды защитных покрытий;

Уметь:

уметь разбираться в практических вопросах по выяснению влияния электрохимических условий на коррозионное поведение металлов и выбирать защитные покрытия в каждом конкретном случае;

Владеть (уметь искусно пользоваться):

иметь представление о технических, экономических и экологических аспектах коррозии металлов и сплавов.

4. Объем и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет __3__ зачетных единиц, ___108____ часов.

Вид учебной работы	Всего часов	Разделение по семестрам в часах. Номер семестра
Вид учебной работы	Всего часов		8
Общая трудоемкость дисциплины	108
Аудиторные занятия	12		12
Лекции (Л)	4		4
Практические занятия, семинары (ПЗ)	4		4
Лабораторные работы (ЛР) и (или) другие виды аудиторных занятий	4		4
Самостоятельная работа (СРС) Курсовой проект Курсовая работа Реферат Расчетно-графическая работа Семестровое задание Подготовка к экзамену, зачету другие виды самостоятельной работы	86 8		86 8
Контроль самостоятельной работы студента (КСР)	10		10
Вид итогового контроля (ИА) (зачет, экзамен)	Зачет		зачет

5. Содержание дисциплины

Номер раздела, темы	Наименование разделов, тем дисциплины	Объем занятий по видам в часах
Номер раздела, темы	Наименование разделов, тем дисциплины	Всего	Л	ПЗ	ЛР	СРС	КСР	ИА
1	Классификация коррозионных процессов. Технические, экономические и экологические аспекты коррозии металлов	13	1	2	2	6	2	Зачет
2	Теория коррозии и коррозия важнейших металлов и сплавов. Виды коррозии	16	2	1	1	10	2	Зачет
3	Методы защиты металлов от коррозии	14	1	1	1	10	1	Зачет
4	Методы коррозионных испытаний	61	0	0	0	56	5	зачет
Итого		108	4	4	4	86	10	Зачет

5.1. Лабораторные работы

Номер лабораторной работы	Номер раздела	Наименование и краткое содержание лабораторной работы	Кол-во часов
1	2	Влияние величины поверхности анода и катода на силу тока элемента, работающего с кислородной деполяризацией	1
2	2	Электролитическое оксидирование алюминия	1
3	3	Протекторная защита. Нанесение гальванических покрытий: цинкование, меднение, никелирование	1
4	3	Электрополирование	1

5.2. Практические занятия

Номер занятия	Номер раздела или темы	Наименование и краткое содержание практических занятий	Характер занятий и цель	Кол-во часов
1	1	Показатели коррозии	Решение практических задач по вопросам коррозии металлоизделий	1
2	2	Термодинамическая возможность химической коррозии	Решение практических задач по вопросам коррозии металлоизделий	1
3	2	Условие сплошности защитных пленок. Скорость коррозии. Жаростойкое легирование	Решение практических задач по вопросам коррозии металлоизделий	1
4	2	Термодинамическая возможность электрохимической коррозии. Коррозия с кислородной и водородной деполяризацией	Решение практических задач по вопросам коррозии металлоизделий	1

5.3. Семинары
(не предусмотрены учебным планом)
5.4. Самостоятельная работа студентов

Номер раздела	Наименование и содержание разделов, вынесенных на самостоятельную работу	Вид работы¹	Объем работы в часах для одного студента	Список литературы (с указанием разделов, глав, страниц)	Форма контроля²
	Классификация коррозионных процессов. Технические, экономические и экологические аспекты коррозии металлов	Выполнение контрольных или расчетно-графических работ	4	Н.В. Коровин Общая химия: Учебник для технических направлений и специальных вузов / Н.В. Коровин.— 12-е издание, исправленное — М.: Высшая школа, 2010. – 557 с. (глава 11, с.206,404)	Индивидуальные беседы и консультации с преподавателем
	Теория коррозии и коррозия важнейших металлов и сплавов. Виды коррозии	Выполнение домашних заданий	2	Н.В. Коровин Общая химия: Учебник для технических направлений и специальных вузов / Н.В. Коровин.— 12-е издание, исправленное — М.: Высшая школа, 2010. – 557 с. (глава 11, с.211)	Проверка письменных отчетов
	Методы защиты металлов от коррозии	Выполнение домашних заданий	4	Н.В. Коровин Общая химия: Учебник для технических направлений и специальных вузов / Н.В. Коровин.— 12-е издание, исправленное — М.: Высшая школа, 2010. – 557 с. (глава 11, с.217)	Проверка письменных отчетов

5.5. Контроль самостоятельной работы студентов

Формы управления самостоятельной работой студента и формы контроля СРС (например, консультации по выполнению курсового проекта)	Кол-во часов
Консультации по выполнению домашних заданий	5
Индивидуальные беседы и консультации с преподавателем	5

6. Образовательные технологии, используемые в учебном процессе данной дисциплины (рекомендации преподавателю)

6.1. Интерактивные формы обучения

Интерактивные формы обучения, применяемые при проведении практический занятий, лабораторных работ и семинаров	Краткое описание и примеры использования в темах и разделах, место проведения
компьютерная симуляция
деловая или ролевая игра
разбор конкретных ситуаций
Тренинг
Встречи с представителями российских и зарубежных компаний, государственных и общественных организаций	Обязательно для заполнения
мастер-классы экспертов и специалистов
Другое (возможность ввести название)

6.2. Инновационные способы и методы, используемые в образовательном процессе

№	Наименование	Краткое описание и примеры использования в темах и разделах
1.	Использование информационных ресурсов и баз данных	Использование информационных ресурсов Интернет
2.	Применение электронных мультимедийных учебников и учебных пособий
3.	Ориентация содержания на лучшие отечественные аналоги образовательных программ
4.	Применение предпринимательских идей в содержании курса
5.	Использование проблемно- ориентированного междисциплинарного подхода к изучению наук
6.	Применение активных методов обучения, «контекстного» и «на основе опыта»
7.	Использование методов, основанных на изучении практики (case studies)
8.	Использование проектно-организованных технологий обучения работе в команде над комплексным решением практических задач
9.	Другие

7. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
(Возможность ввода тем: эссе, рефератов, курсовых работ и др. в зависимости от заполнения таблицы п.4)

Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля

Общие сведения о коррозии.
Классификация коррозионных процессов.
Показатели коррозии.
Электрохимическая коррозия: термодинамика и механизм электрохимической коррозии.
Работа коррозионного гальванического элемента.
Электродные потенциалы и электродвижущая сила.
Механизм выделения водорода.
Пассивность металлов.
Внутренние и внешние факторы электрохимической коррозии.
Газовая коррозия.
Кинетика газовой коррозии.
Влияние внешних и внутренних факторов.
Коррозия в неэлектролитах.
Коррозионно-механическое разрушение металлов.
Коррозионное поведение металлических материалов в различных коррозионно-активных средах.
Атмосферная, фреттинг-коррозия, под действием блуждающих токов и т.д.
Методы защиты металлов от коррозии.
Электрохимическая защита.
Металлические защитные покрытия.
Неметаллические защитные покрытия.
Методы коррозионных испытаний.
Лабораторные и эксплуатационные методы коррозионных испытаний металлоизделий.
Экологические аспекты проблемы коррозии и защиты от нее.

Контрольные вопросы и задания для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

Контрольная работа № 1
Вариант № 1

1. Алюминий склепан с медью. Какой из металлов будет подвергаться коррозии, если эти металлы попадут в кислотную среду? Составьте схему гальванического элемента, образующегося при этом. Рассчитайте ЭДС и энергию Гиббса этого элемента при стандартных условиях.

2. На основании стандартных электродных потенциалов определить, в каком гальваническом элементе ЭДС будет больше:

1) CrCr³⁺Ni²⁺Ni или CrCr³⁺Co²⁺Co

2) ZnZn²⁺Ag⁺Ag или FeFe²⁺Ag⁺Ag

3. Написать уравнение окислительно-восстановительного процесса, протекающего в гальваническом элементе:

1) ZnZn²⁺Ag⁺Ag 2) ZnZn²⁺ Fe²⁺Fe

4. Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать K₂Cr₂O₇ в следующих процессах при стандартных условиях:

1) 2 Br^– – 2e = Br₂ ,⁰ = 1,06 В 2) 2 I^– – 2e = I₂ , ⁰ = 0,54 В,

если стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы Cr₂O₇^2– + 14 H⁺ + 6e = 2 Cr³⁺ + 7 H₂O равен 1,33 В.

5. Исходя из величин стандартных электродных потенциалов, рассчитайте при стандартных условиях константу равновесия реакции: Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂.

6. Какой металл будет окисляться при нарушении поверхности, если один металл покрыт другим: 1) золото – алюминием ; 2) цинк – хромом ; 3) марганец – серебром ; 4) магний – серебром ; 5) титан – хромом ; 6) молибден – ванадием ; 7) ртуть – цинком ; 8) цирконий – кобальтом ; 9) кобальт – платиной ; 10) титан – свинцом.
Вариант № 2
1. Олово склепано с цинком. Какой из металлов будет подвергаться коррозии, если эти металлы попадут в кислотную среду? Составьте схему гальванического элемента, образующегося при этом. Рассчитайте ЭДС и энергию Гиббса этого элемента при стандартных условиях.

2. На основании стандартных электродных потенциалов определить, в каком гальваническом элементе ЭДС будет больше:

1) CrCr³⁺Ni²⁺Ni или CrCr³⁺Co²⁺Co

2) ZnZn²⁺Ag⁺Ag или FeFe²⁺Ag⁺Ag

3. Написать уравнение окислительно-восстановительного процесса, протекающего в гальваническом элементе:

1) PbPb²⁺Cu²⁺Cu 2) AlAl³⁺ Cr³⁺Cr

4. Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать K₂Cr₂O₇ в следующих процессах при стандартных условиях:

1) 2 F^– – 2e = F₂ , ⁰ = 2,85 В 2) 2 Cl^– – 2e = Cl₂ , ⁰ = 1,36 В,

если стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы Cr₂O₇^2– + 14 H⁺ + 6e = 2 Cr³⁺ + 7 H₂O равен 1,33 В.

5. Исходя из величин стандартных электродных потенциалов, рассчитайте при стандартных условиях константу равновесия реакции: Cu + 2 Ag⁺ = Cu²⁺ + 2 Ag.

6. Какой металл будет окисляться при нарушении поверхности, если один металл покрыт другим: 1) железо – медью ;2) медь – серебром ; 3) золото – никелем ; 4) олово – никелем ; 5) хром – платиной ; 6) цинк – алюминием ; 7) платина – цинком ; 8) свинец – марганцем ; 9) железо – марганцем ; 10) медь – никелем.
Контрольная работа № 2
Вариант № 1
1. Образец железа при обработке в соляной кислоте за час потерял 4,68 г. Площадь поверхности образца 0,65 м², продуктом коррозии является FeCl₂, плотность железа – 7,87 г/см³, окислителем в процессе коррозии были только катионы водорода, средняя температура процесса 20⁰С. Считать коррозию сплошной и абсолютно равномерной. Вычислить значение отрицательного массового показателя коррозии.

2. За месяц атмосферных натурных испытаний образец сплава, исходная масса которого была равна 0,7 кг, увеличил массу на 4 грамма. Электросопротивление образца при этом возросло с 8,2 до 8,7 Ом. Чему равен показатель электросопротивления ?

3. Укажите, используя данные таблицы, у каких оксидных пленок, удовлетворяющих условию сплошности, не следует ожидать высоких защитных свойств.

Название	Формула	V_ок/V_Me
Оксид меди (I)	Cu₂O	1,67
Оксид золота (I)	Au₂O	5,58
Оксид стронция	SrO	0,66
Оксид тантала (I)	TaO₂	2,46
Оксид тантала (V)	Ta₂O₅	2,36
Оксид хрома (III)	Cr₂O₃	2,02
Оксид хрома (VI)	CrO₃	5,13

Вариант № 2
1. Брусок цинка (10 см4 см4 см) в условиях атмосферной коррозии за месяц потерял 8 г. Плотность цинка 7,133 г/см³. Считая коррозию сплошной, равномерной со всех сторон бруска, протекающей по электрохимическому механизму, вычислить значение массового показателя коррозии.

2. Питтинговая коррозия резервуара с водой протекает со скоростью 2,5 мм/год. Через какое время после начала коррозии герметичность резервуара окажется нарушена, если плотность стали, из которой изготовлена труба, – 7,74 г/см³, толщина стенок трубы – 6,5 мм, резервуар заполнен водой полностью, а средняя температура окружающей среды 20⁰С?

3. Укажите, используя данные таблицы, у каких оксидных пленок, удовлетворяющих условию сплошности, не следует ожидать высоких защитных свойств.

Название	Формула	V_ок/V_Me
Оксид молибдена (VI)	MoO₃	3,45
Оксид вольфрама (VI)	WO₃	3,36
Оксид железа (II)	FeO	1,17
Оксид железа (III)	Fe₂O₃	2,14
Оксид никеля (III)	Ni₂O₃	2,60
Оксид осмия (VIII)	OsO₄	6,12
Оксид платины (IV)	PtO₂	2,45

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература

1 Н.В. Коровин Общая химия: Учебник для технических направлений и специальных вузов / Н.В. Коровин.— 12-е издание, исправленное — М.: Высшая школа, 2010. – 557 с.

2 Глинка, Н. Л.Общая химия:учеб. пособие длявузов/ Н. Л. Глинка; под ред. А. И. Ермакова.- 30- е изд., испр.-М.:Интеграл Пресс,2004.-727 с.

3 Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: учебное пособие для вузов/ Н.Л. Глинка. – М.: Интеграл-Пресс, 2002. – 240 с.

б) дополнительная литература:

1 Шлугер, М.А. Коррозия и защита металлов: учебное пособие/ М.А. Шлугер, Ф.Ф. Ажогин, Е.А. Ефимов. – М.: Металлургия, 1981. – 212 с.

2 Фраге, Н.Р. Коррозия и защита металлов: учебное пособие для самостоятельной работы студентов/ Н.Л. Фраге, А.Н. Жигалина. – Челябинск: ЧГТУ, 1995. – 34 с.

3 Жигалина, А.Н. Химические и электрохимические методы нанесения на металл защитных пленок/ А.Н. Жигалина, Н.Р. Фраге – Челябинск: ЧГТУ, 1991. – 17 с.
в) отечественные и зарубежные журналы по дисциплине, имеющиеся в библиотеке _________________________________________________________________________

г) программное обеспечение и Интернет-ресурсы

_________________________________________________________________________
д) методические пособия для самостоятельной работы студента, для преподавателя

1 Семенова, И. В.Коррозия и защита от коррозии :учеб. пособие для вузов по направлению"Хим. технология неорг. веществ и материалов" и др. / И. В. Семенова, Г. М.Флорианович, А. В. Хорошилов; под ред. И.В. Семеновой.-2-е изд., перераб. и доп.-М.:Физматлит,2006.-371 с.

2 Жигалина, А.Н. Химия: лабораторный практикум/ А.Н. Жигалина, Е.А. Трофимов, О.И. Качурина. – Челябинск: ЮУрГУ, 2002. – 152 с.

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины

№ ауд.	Основное оборудование, стенды, макеты, компьютерная техника, наглядные пособия и другие дидактические материалы, обеспечивающие проведение лабораторных и практических занятий, научно-исследовательской работы студентов	Основное назначение (опытное, обучающее, контролирующее) и краткая характеристика использования при изучении явлений и процессов, выполнении расчетов
2-105	стандартное оборудование химической лаборатории, набор химических реактивов, фотоэлектрокалориметр, рН-метр, вытяжной шкаф, аналитические весы, технические весы	Использование при проведение практических и лабораторных занятий
2-105	стенды: таблица Менделеева, растворимость неорганических соединений, электрохимические потенциалы	Использование при проведении лекционных и практических занятий
2-105	плакаты, учебно-методическая литература.	Использование при проведение лекционных, практических и лабораторных занятий

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Реферат На тему: Коррозия металлов Коррозия металлов это процесс образование гальванических пар. Образование таких паров приводит к неблагоприятному процессу, жертвой...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Металлы. Общие свойства металлов. Положение металлов в периодической таблице, физические свойства, химические, получение металлов,...
	"Коррозия металлов" Цель: Дать понятия о коррозии металлов, познакомить учащихся со способами защиты металлов от коррозии		Методические указания к учебно-исследовательским работам по дисциплинам... Все права на размножение и распространение в любой форме остаются за разработчиком
	Контрольная работа темы Темы: Коррозия металлов. Современные методы защиты металлов от коррозии. Основные виды полезных ископаемых и минерального сырья (на...		Тема. Коррозия металлов Сформировать у учащихся представление о коррозии металлов, используя знания о гальваническом элементе, выяснить причины вызывающие...
	Коррозия металлов Оборудование: интерактивная доска, компьютер, мультимедийный проектор, презентация		«Коррозия металлов. Способы защиты от коррозии» урок химии 11 класс Цель: повторить данный материал, пройденный в 9 классе. Углубить знания учащихся по данной теме
	Урока химии в 9 классе Тема урока «Коррозия металлов» Кировское областное государственное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа г. Лузы		Ульяновский Институт Повышения Квалификации и Переподготовки Работников... Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. Окислительно-восстановительные реакции. Коррозия металлов...
	Реферат по теме: «Металлы. Свойства металлов.» Строение атомов металлов. Положение металлов в периодической системе. Группы металлов		Программа дисциплины дпп. Дс. 04 Технология обработки металлов томск... Целью преподавания дисциплины «Технология обработки металлов» является приобретение студентами системы знаний, необходимых для анализа...
	Рабочая программа учебной дисциплины «Теория обработки металлов давлением» Цель преподавания дисциплины – приобретение студентами знаний и навыков в области теории обработки металлов давлением, традиционных...		Рабочая программа дисциплины В. 3 05 Коррозия и методы защиты изделий Рабочая программа составлена в соответствии с фгос впо по направлению подготовки 261400 Технология художественной обработки материалов...
	«Химические свойства металлов» Прежде чем изучать химические свойства металлов, давайте вспомним закономерности в строении атомов металлов и общие физические свойства...		Рабочая программа дисциплины «c оциальная политика и социальная защита» Основные задачи изучения дисциплины «Социальная политика и социальная защита» формулируются следующим образом

Рабочая программа дисциплины в 05 Коррозия и защита металлов

Похожие: