Рабочая учебная программа конспекты лекций материалы для лабораторных работ материалы для самостоятельной работы контрольно-измерительные материалы список литературы

Тема 1. Определение конструкционных материалов. Классификация конструкционных материалов. (1 час.) Определение конструкционных материалов. Отличие конструкционных материалов от других видов материалов. Требования к конструкционным материалам: конструкционная прочность, надежность, долговечность, трещинностойкость. Классификация конструкционных материалов по природе материала и по технологическому исполнению. Полимерные, металлические, керамические и углеродные конструкционные материалы. Тема 2. Конструкционные металлические и неметаллические материалы (1 час.) Значение металлических конструкционных материалов. Области применения. Классификация металлических конструкционных материалов: по химическому составу, по технологии изготовления, по эксплуатационным свойствам. Особенности кристаллического строения металлических конструкционных материалов: микроскопическая структура, макроструктура, поликристаллическая структура, монокристаллическая структура. Кристаллические решетки: основные типы, их несовершенства. Роль полимерных, керамических, углеродных и композиционных материалов в технике и промышленности. Полимерные материалы, общие свойства, классификация. Керамические и углеродные материалы, классификация, свойства, сферы применения. Композиционные материалы. Классификация, свойства, области применения. Раздел II. Технологии производства конструкционных материалов. (1 час.) Тема 1. Технологии производства конструкционных материалов (1 час.) Металлургическая промышленность: черная металлургия, цветная металлургия. Стали. Классификация сталей по структуре: аустенит, феррит, мартенсит, бейнит, перлит. Классификация сталей по назначению: конструкционные(углеродистые и легированные), инструментальные. Классификация по качеству: обыкновенные, качественные, высококачественные, особо высококачественные. Выплавка стали: кислородно-конверторный процесс, мартеновский процесс, электросталеплавильный процесс.Получение керамики. Спекание. Спекание без приложения давления, горячее прессование и спекание под давлением, горячее изостатическое прессование, СВС-консолидация, взрывное прессование. Получение полимеров (пластмассы, термопласты, термореактивные полимеры). Поликонденсация, полимеризация. Получение углеграфитовых материалов, углерод-углеродных материалов. Карбонизация. Получение аморфных материалов (метглассы, металлические стекла, аморфные магнетики). Раздел III. Способы обработки конструкционных материалов.(2 час.) Тема 1. Литье (1 час.) Литейное производство. Процесс литья. Показатели литейных свойств: жидкотекучесть, ликвация, усадка, трещинообразование, поглощение газов. Литейные сплавы: сталь, алюминиевые литейные сплавы, титановые литейные сплавы, неметаллические соединения. Способы получения отливок: Формы. Работа с ними. Литье в песчано-глинистые формы. Специальные методы литья: кокильное литье, разовые модели. Тема 2. Обработка материалов резанием и давлением (1 час.) Резание материалов. Операции резания: точение, строгание, долбление, протягивание, развертывание, шлифовка, фрезерование. Станки металлорежущие. Их классификация: назначение, тип, степень точности, компановка, масса, автоматизация. Типы: токарные, сверлильные, фрезерные. Назначение: универсальные, широкоуниверсальные, широкого назначения, специализированные, специальные. Компановка: горизонтальные, вертикальные. Степень точности: нормальная, повышенная, высокая, особо высокая, особо точная. Автоматизация: ручное управление, полуавтомат, автомат, программное управление. Классификация по виду относительного движения: установочное, движение резания, вспомогательное. Обработка давлением. Способы обработки материалов давлением: прокатка, ковка, объемная листовая штамповка, прессование, волочение. Процесс прокатки. Сортамент профилей: сортовой прокат (простая геометрическая форма, сложная геометрическая форма, общее назначение, специальное назначение, цветные металлы и их сплавы), листовой прокат (толстолистовой, тонколистовой, по назначению), трубный прокат ( сварной, бесшовный), специальные виды проката (бандажи, пояса, кольца). Операции ковки: осадка, протяжка, прошивка, гибка, скручивание. Тема 3 . Сварка материалов. ( 1 час) Технологический процесс сварки. Свариваемость. Особенности структуры и свойств сварных соединений. Способы сварки: сварка плавлением, сварка с припоем, сварка давлением. Типы сварки плавлением: газовая сварка, электрическая дуговая сварка, ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом, дуговая сварка в защитных газах (сварка в инертных газах, сварка в углекислом газе), плазменная сварка, электрошлаковая сварка. Сварка с предварительным подогревом: контактная сварка (стыковая, точечная, шовная), диффузионная сварка. Сварка без предварительного подогрева: сварка трением, сварка взрывом. Пайка. Модуль 2. Современные конструкционные композиционные материалы и наноматериалы. (4 час.) Раздел I. Композиционные дисперсноупрочненные материалы на основе порошков. (1 час.) Тема 1. Порошковая металлургия. Конструкционная керамика. Функциональная керамика .(1 час.) Порошковая металлургия как отрасль технологии. Особенности и преимущества порошковой металлургии: изготовление материалов с заранее заданным составом, экономия расхода материалов и сокращение отходов, замена дефицитных металлов и сплавов с сохранением свойств изделия. Технологии формования: холодное прессование (одностороннее и двустороннее), горячее прессование, гидростатическое прессование, мундштучное прессование, прокатка. Спекание. Механическая обработка спеченных изделий. Определение керамики. Классы керамических изделий. Конструкционная и функциональная керамика. Оксидная керамика (силикаты и стеклокерамика). Оксидная белая, оксидно-карбидная черная, смешанная керамика. Безкислородная керамика (карбиды, нитраты, бориды). Тугоплавкие соединения, Двойные, тройные и другие сложные тугоплавкие соединения. Галогениды (фториды, йодиды, бориды, хлориды). Гидриды. Классификация керамики по функциональному назначению. Промышленная и строительная керамика, высокотемпературная керамика, инструментальная керамика, ядерная керамика, химическая керамика, сенсорная керамика, биологическая керамика, оптическая керамика, проницаемая керамика, керамика для электротехники и электроники, магнитная керамика. Состав, форма, размеры и структура керамических изделий: содержание компонентов, содержание фазовых составляющих, структурные показатели, форма и размеры, технико-экономические показатели. Раздел II. Наноматериалы (1 час.) Тема 1. Определение наноматериалов. Типы наноматериалов. Применение нанотехнологий к конструкционным материалам (1 час) Наноматериалы и нанотехнологии. Типы наноматериалов. Нанопористые структуры, наночастицы (полупроводниковые наноструктуры, приборы), магнитные наноструктуры (сверхплотная запись и хранение информации, супермагнетизм, квантовые компьютеры) молекулярные наноструктуры, наноструктурированные поверхности и пленки (искусственные одномерные кристаллы) нанокристаллы и нанокластеры. Структура наноматериалов. Нанокомпозиты. Нанокомпозиты в области конструкционных материалов. Изготовление наноструктурных керамических и композиционных изделий точной формы. Создание наноструктурных твердых сплавов для производства режущих инструментов с повышенной износостойкостью и ударной вязкостью. Создание наноструктурных защитных термо- и коррозийностойких покрытий. Углеродные нанотрубки. Графен. Раздел III. Полимерные композитные материалы (2 часа). Тема 1. Определение полимерного композита. Классификация композитов. Композитные материалы слоистой структуры (1 час.) Композит как неоднородная сплошная среда. Наполнитель, его роль в составном материале, виды наполнителя. Связующее, роль связующего, виды связующего. Граница раздела фаз. Принцип эквивалентной гомогенности, гипотеза континуума. Классификация композитов по типу связующего, по веществу наполнителя, по форме наполнителя, по ориентации наполнителя, по характеру расположения наполнителя в связующем. Теоретические исследования и экспериментальное изучение композитов. Слоистые композиты, их место в общей классификации композитов. Способы изготовления слоистых композитов: «мокрая» намотка и прессование. Свойства слоистых композитов. Зависимость свойств от укладки слоев. Изотропия и анизотропия слоистых композитов. Поведение слоистых сред под нагрузкой. Теоретическое исследование слоистых композитов: классическая теория слоистых пластин, специфические эффекты неоднородности (кромочный эффект, цилиндрический изгиб). Практическое применение слоистых композитов: преимущества и недостатки. Тема 2. Композитные материалы с армированной структурой. Практическое применение композитов в технике и промышленности. Перспективы развития конструкционных материалов. (1 час.) Определение армированного композита. Однонаправлено армированный композит. Типы арматуры. Способы изготовления армированных композитов. Неоднородность и стохастичность микроструктуры однонаправленно армированного материала. Теоретическое и экспериментальное исследование микроструктуры стохастического композита. Исследование поведения однонаправленных композитов под нагрузкой. Задача создания композита с заранее заданными свойствами. Практическое применение однонаправленных композитов. Применение композитов в судостроении, автомобильной промышленности, строительстве, электротехнике, авиастроении, космической технике. Преимущества использования композитных материалов. Перспективы развития современных конструкционных материалов. II. содержание практической части курса Лабораторные работы (44 часа) Лабораторная работа 1. (8 час) Современные конструкционные материалы и их свойства Лабораторная работа 2. (10 час) Определение прочностных характеристик конструкционных материалов при испытании на растяжение Лабораторная работа 3. (10 час) Оптический микроскопический анализ стеклометаллокомпозита Лабораторная работа 4. (8 час) Электронный микроскопический анализ стеклометаллокомпозита Лабораторная работа 5. (8 час) Рентгенофазовый анализ стеклометаллокомпозита – определение фазового состава III. контроль достижения целей курса Тестирование Индивидуальные домашние задания Расшифровать указанные маркировки металлических материалов. Дать анализ диаграмм состояния сплавов. Вопросы к зачету 1.Определение конструкционных материалов. 2. Требования к конструкционным материалам. 3. Классификация конструкционных материалов. 4. Классификация конструкционных металлических материалов. 5. Строение и кристаллизация металлов. 6. Кристаллическое строение реальных металлов. 7. Классификация сталей по структуре. 8. Классификация сталей по составу. 9. Получение железа из руд. 11. Характеристики цветных металлов: магний, цинк, медь. 12. Алюминий. Получение, свойства, применение. 13. Способы обработки материалов давлением. 14. Прокатка. Сортамент профилей. 15. Операции ковки. 16. Процесс литья. Показатели литейных свойств. 17. Литейные сплавы. 18. Способы получения отливок. 19. Резание материалов. Операции резания. 20. Металлорежущие станки. Их классификация. 21. Сверление, точение, фрезерование. 22. Сварка. Способы сварки. 23. Особенности структуры и свойств сварных соединений. 24.Сварка плавлением. Разновидности сварки. 25.Порошковая металлургия. Типовая технологическая схема. 26. Способы формования. 27. Спекание. Механическая обработка спеченных изделий. 28. Керамика. Конструкционная и функциональная керамика. 29.Конструкционные керамические материалы. 30. Классификация керамики по структуре. 31. Наноматериалы. Определение наноматериалов. 32. Сферы применения наноматериалов в соответствии с их свойствами. 33. Особенности наноматериалов, их преимущества и недостатки. 34. Полимерный композит. Наполнитель и связующее. 35. Классификация полимерных композитов. 36. Области теоретических и экспериментальных исследований полимерных композитов. 37. Слоистые композиты. Технологии изготовления. 38. Свойства слоистых композитов. Зависимость свойств от укладки слоев. 39. Практическое применение изделий из слоистых композитов. 40. Армированные композиты. Способы изготовления армированных композитов. 41. Микроструктура армированных композитов. 42. Практическое применение армированных композитов. 43. Применение композитов в автомобильной промышленности и судостроении. 44. Применение композитов в авиастроении и космической технике. 45. Перспективы создания новых композитных материалов. тематика и перечень курсовых работ и рефератов Рефераты Модуль 1, разделы 1-2 Процессы обогащения металлов. Процесс получения стали из чугуна. Титан и титановые сплавы. Применение в промышленности. Алюминиевые сплавы. Свойства, применение в промышленности. Сплавы на основе лития. Свойства, применение. Сплавы с магнием. Свойства, применение. Применение стали в современной промышленности. Маркировка сталей. Примеры чтения маркировки. Механизм образования мартенсита. Структура и свойства. Виды. Мартенситное превращение. Характеристика перлитных сталей. Особенности микро и макроанализа структуры металлов. История развития алюминиевой промышленности. Применение алюминия как конструкционного материала. История меди и бронзы. Современное производство меди. Свинец как цветной конструкционный материал. Никель как цветной конструкционный материал. Олово как цветной конструкционный материал. Получение цинка из руды. Применение сплавов с магнием в авиационной и автомобильной промышленности. Виды формовки. Технология формовки. Сборка и заливка форм.Выбивка и очистка отливок. Литье в оболочковые формы. Литье под давлением. Особенности кокильного литья. Технология изготовления разовых моделей. Инструмент и оборудование для проката. Технологический процесс ковки. Оборудование для ковки. Оборудование для штамповки. Штамповка. Виды штамповки. Прессование. Достоинства и недостатки. Волочение, калибровка. Фрезование. Фрезерные станки. Шлифование. Шлифовальные станки. Анодно-механическая обработка материалов. Электрохимические методы обработки материалов. Ультразвуковой и лучевой методы обработки материалов. Электроэрозионные методы обработки материалов. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. Модуль 2, раздел 3. Новые углеродные материалы. Их свойства и практическое применение. Материалы с гигантским магнитосопротивлением. Материалы и технологии для хранения и записи информации. Высокотемпературная сверхпроводимость. Успехи и перспективы. Магнитные полупроводники. Их применение в оптоэлектронике. Жаропрочные и жаростойкие материалы на основе интерметаллических соединений. Характер дефектов, образующихся в результате облучен6ия. Факторы, влияющие на термодинамическую стабильность аморфных материалов. Основные классы аморфных магнетиков. Оценка характерных размеров наночастиц, при которых появляются размерные эффекты. Учебно-методическое обеспечение дисциплины Основная литература Туманов А. Т. Конструкционные материалы. Том 1 418 с. ISBN: 978-5-458-49878-4 – 2012 г. Коч К. Конструкционные нанокристаллические материалы. Научные основы и приложения. Учебник. 448 с. Издательство: М: Физматлит – 2012 г. Л. И. Куксенова, С. А. Герасимов, В. Г. Лаптева. Износостойкость конструкционных материалов. Уч. пособие. 240 с. Издательство: МГТУ им. Н. Э. Баумана – 2011 г. Т. В. Чижикова, Б. А. Матюшкин. Технология конструкционных материалов. Уч. пособие. 284 с. Издательство: М: КолосС – 2011 г. Адаскин А.М. Материаловедение и технология материалов. Учебное пособие. Гриф УМЦ "Профессиональный учебник" 336 с. Издательство: М: Форум – 2013 г. Р. Циммерман. Металлургия и материаловедение. Учебник. 477 с. Издательство: М: ЁЁ Медиа – 2012 г. Гоцеридзе Р.М. Технология конструкционных материалов в приборостроении. Учебник 423 с. Издательство: М: Инфра-М – 2013 г. Дополнительная Комарова Т.В. Получение углеродных материалов. Учебное пособие. - Москва, РХТУ, 2001. – 95с. Третьяков В.Н., Костенко О.В. (сост.) Определение деформационно-прочностных характеристик пластмасс при растяжении. Кемерово, КузГТУ, 2010. – 29с. Солнцев Ю.П., Жавнер В.Л., Воложаникова С.А., Торлач Р.В. Оборудование пищевых производств. Материаловедение. Санкт-Петербург, 2003 г. 510 с. Травин О.В., Травина Н.Т. Материаловедение-М.: Металлургия, 1998 г., с. 384. Дальский A.M., Артюнова А.И. и др. Технология конструкционных материалов-М. Машиностроение, 1985, с. 448. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П.: Материаловедение, Машиностроение 1980 г. 493 с. Материаловедение под редакцией Б.Н. Арзамасова, Машиностроение, 1986, 384с. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы 1. Ковалевская Ж.Г., Безбородов В.П. Основы материаловедения. Конструкционные материалы: учебное пособие. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - 110 с. http://window.edu.ru/resource/075/75075 2. Мутылина И.Н. Технология конструкционных материалов: Учебное пособие. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007.- 167 с. ISBN/ISSN:5-7596-0662 http://window.edu.ru/resource/360/41360 3. Килин В.А., Малышко С.Б. Технология конструкционных материалов: Учебное пособие для выполнения самостоятельных работ.  Кафедра технологии материалов Морского государственного университета им. адмирала Г.И. Невельского – 2006 г. http://window.edu.ru/resource/586/61586 . МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) ИНЖЕНЕРНАЯ ШколА двфу КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ по дисциплине «Современные конструкционные материалы» 151600.68 - «Прикладная механика» г. Владивосток 2012 Лекционные занятия с использованием методов активного обучения представляют собой лекции-дискуссии, позволяющие более наглядно подавать студентам материал курса дисциплины. В качестве вопросов для дискуссий студентам предлагается вопросы по дисциплине в соответствии с тематикой курса, что значительно способствует пониманию учебного материала, принципов выполнения практических заданий и облегчает самостоятельную подготовку. Также эта форма проведения лекций бывает полезна для того, чтобы заинтересовать аудиторию, заострить внимание на отдельных проблемах и подготовить студентов к творче­скому восприятию изучаемого материала. Модуль 1. Место и роль современных конструкционных материалов в промышленности и технике. Основные конструкционные материалы. ( 6 часов) Раздел I. Конструкционные материалы. Их классификация и области применения. (2 час.)

Похожие:

	Рабочая учебная программа дисциплины Конспекты лекций Материалы для... Учебно-методический комплекс составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) 5 конспекты лекций 33... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Рабочая программа учебной дисциплины 5 Конспекты лекций 12 Материалы... Специальность —240802. 65 Основные процессы химических производств и химическая кибернетика		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) 6 конспект лекций 20... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Рабочая программа учебной дисциплины 5 Конспект лекций 21 Материалы... Министерством образования Российской Федерации 27 марта 2000 г. Номер государственной регистрации 260 гум/сп. Специальность 021100...		Конспект лекций 12 материалы практических занятий 18 материалы для... В соответствии с назначением учебной дисциплины, ее основной целью является изучение теории и практики этики деловых отношений, позволяющие...
	Рабочая программа учебной дисциплины Конспекты лекций Материалы для... Целью данного курса является изучение студентами современной внешней политики Российской Федерации в контексте нового миропорядка,...		Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Материалы для организации самостоятельной работы студентов
	Учебной дисциплины 3 менеджмент 3 конспекты лекций 25 материалы практических... Рабочая программа составлена на основании типовой программы гос впо и авторских разработок		Учебной дисциплины 3 гражданское право 3 конспекты лекций 11 материалы... Рабочая программа составлена на основании типовой программы гос впо и авторских разработок
	«Служебные части речи» Контрольно-измерительные материалы. Русский язык: 7 класс / Сост. Н. В. Егорова. — М.: Вако, 2019. — 96 с. — (Контрольно-измерительные...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Контрольно-измерительные материалы. Русский язык: 9 класс / Сост. Н. В. Егорова. — М.: Вако, 2010. — 96 с. — (Контрольно-измерительные...
	Рабочая программа учебной дисциплины Контрольно-измерительные материалы... Учебно-методический комплекс составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Пояснительная записка Контрольно-измерительные материалы по дисциплине «Информатика» Контрольно-измерительные материалы по дисциплине «Информатика» составлены в соответствии с требованиями Государственного образовательного...
	Рабочая программа учебной дисциплины Материалы для организации самостоятельной... Содержание дисциплины «Физическая культура» предусматривает изучение техники различных видов спорта, а именно – спортивных игр (волейбол,...		Учебно-методический комплекс включает в себя учебную рабочую программу... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...