Наименование разделов и тем
|
Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся
|
Объем часов
|
Уровень освоения
|
1
|
2
|
3
|
4
|
Введение.
|
Содержание и задачи курса. Роль материалов в современной технике. Краткий исторический очерк развития материаловедения. Основные виды конструкционных и сырьевых материалов. Основные сведения о назначении и свойствах металлов и сплавов, о технологии их производства. Виды контроля параметров и свойств материалов.
|
2
|
1
|
Раздел 1. Кристаллическое строение и свойства материалов.
|
|
40
|
|
Тема 1.1Строение и свойства металлов.
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Кристаллическое строение металлов. Типы кристаллических решёток. Свойства металлов, определяемые металлическим типом связи. Анизотропия свойств металлов. Несовершенства кристаллического строения и их влияние на свойства металлов. Методы изучения структуры металлов. Пути повышения прочности металлов.
|
Практическое занятие
|
2
|
|
Методы макроскопического и микроскопического исследования структуры металлов и сплавов. Принцип работа на оптических микроскопах.
|
Самостоятельная работа
|
2
|
Работа с литературой – составить опорный конспект «способы определения структуры металлов».
|
Тема 1.2. Кристаллизация металлов.
|
Содержание учебного материала
|
4
|
1
|
Энергетические условия и механизм процесса кристаллизации. Закономерности образования и роста кристаллов. Аморфные тела. Влияние скорости охлаждения на величину зерна. Сущность процесса модифицирования. Строение слитка. Аллотропия. Полиморфные превращения в железе. Влияние процесса кристаллизации на свойства сплава.
|
Самостоятельная работа.
|
2
|
|
Изучить влияние модификаторов на свойства сплавов. Построить график охлаждения при полиморфных превращениях.
|
Тема 1.3. Методы испытания механических свойств металлов. Повышение прочности металлов.
|
Содержание учебного материала
|
6
|
2
|
Упругая и пластическая деформации и её влияние на строение металла. Изменение механических и физических свойств металла при пластической деформации. Разрушение металла. Явления наклепа, возврата и рекристаллизации. Холодная и горячая пластическая деформация металлов. Механические свойства металлов. Методы испытаний механических свойств: статические, динамические, циклические. Изнашивание металлов. Прочность, твёрдость, ударная вязкость. Пути повышения прочности металлов.
|
Лабораторная работа (№1,2,3, 5) Практическое занятие №4
|
1
2
1
1
1
|
|
Испытание на растяжение. Определение предела упругости, текучести, прочности, относительное удлинение и сужение.
|
Определение твердости металлов и сплавов по методу Бринелля, , по методу Виккерса.
|
Определение твердости металлов и сплавов по методу Роквелла.
|
Ознакомление с методами определения твёрдости материалов в производственных условиях (методы Шора, Польди, Мооса) и современными приборами.
|
Определение ударной вязкости металлов и сплавов.
|
Самостоятельная работа.
|
4
|
Проанализировать влияние пластической деформации на свойства металлов. Составить таблицу «методы упрочнения металлов». Предложить способы упрочнения металлов без снижения пластичности и вязкости разрушения.
|
Тема 1.4. Металлические сплавы. Диаграммы состояния.
|
Содержание учебного материала.
|
6
|
2
|
Понятия о системе, компоненте, фазе. Механические смеси, химические соединения, твердые растворы и их разновидности в сплавах. Построение кривых охлаждения. Диаграммы состояния двойных сплавов для случая неограниченной растворимости и ограниченной растворимости и полной нерастворимости компонентов в твердом состоянии и их практическое применение. Эвтектическое и перитектическое превращения. Виды ликвации. .Диаграммы состояния сплавов, образующих химические соединения, механические смеси, и имеющих полиморфные превращения. Определение по диаграмме состояния температур плавления, затвердевания, химического состава фаз и структурных составляющих. Связь между диаграммой состояния и свойствами сплава (з-н Курнакова). Анализ свойств сплава по диаграмме состояния.
|
Практическое занятие
|
2
|
|
Диаграммы состояния и структура двойных сплавов.
|
Самостоятельная работа.
|
4
|
Решение задач: определить по диаграмме состояния химический состав, структуру, свойства сплава.
|
Раздел 2. Железоуглеродистые сплавы.
|
|
54
|
|
Тема 2.1. Строение железоуглеродистых сплавов
|
Содержание учебного материала
|
4
|
2
|
Железо и его соединения с углеродом. Диаграмма состояния «железо – цементит». Превращения при нагреве и охлаждении сталей и чугунов. Основные фазы и структурные составляющие жел-углерод. сплава. Диаграмма состояния «железо-графит». Углеродистые стали, чугуны, их химический состав. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства стали.
|
Лабораторная работа
|
2
|
|
Диаграмма состояния сплава «железо-цементит». Структура и свойства углеродистых сталей в равновесном состоянии. Структура и свойства серых чугунов.
|
Самостоятельная работа.
|
2
|
Вычертить диаграмму состояния «железо – цементит». Указать структурные составляющие и фазовые превращения для сплавов с различной концентрацией углерода.
|
Тема2.2. Классификация и маркировка сталей. Углеродистые стали.
|
Содержание учебного материала
|
4
|
2
|
Классификация стали по способу производства, по химическому составу, по качеству, по структуре, назначению и основным свойствам. Маркировка сталей в России, в национальных стандартах, за рубежом. Маркировка конструкционных, углеродистых, легированных, инструментальных, литейных сталей. Влияние на свойства стали углерода, постоянных примесей (кремний, марганец, сера, фосфор) и растворенных газов. Способы получения сталей с заданными свойствами. Пути повышения качества углеродистых сталей.
|
Практическое занятие
|
2
|
|
Отработка навыков классификации сталей, расшифровка марок. Выбор углеродистых сталей для применения в производстве. Анализ влияния различных факторов на качество стали.
|
Самостоятельная работа.
|
2
|
Составить таблицу «Влияние различных примесей на свойства стали».
|
Тема 2.3. Легированные стали.
.
|
Содержание учебного материала
|
4
|
2
|
Легирующие элементы в стали, цели легирования. Влияние ЛЭ на свойства стали и полиморфные превращения железа. Структурные классы легированных сталей (перлитные, ферритные, ледебуритные и др). Особенности получения легированной стали с заданными свойствами. Пути повышения качества легированных сталей.
|
Практическое занятие
|
2
|
|
Отработка навыков классификации легированных сталей, расшифровка марок. Выбор для применения в производстве. Анализ влияния различных факторов на качество стали.
|
Лабораторная работа
|
2
|
|
Исследование микроструктуры углеродистой и легированной сталей.
|
Самостоятельная работа.
|
2
|
|
|
Составить таблицу «Влияние легирующих элементов на свойства стали».
|
Тема 2.4. Конструкционные стали и сплавы.
|
Содержание учебного материала
|
8
|
2
|
Требования к конструкционным сталям, их технологические особенности. Стали конструкционные углеродистые, цементуемые, улучшаемые, рессорно-пружинные, автоматные, литейные, хладостойкие, коррозионно-стойкие, жаростойкие, жаропрочные, износостойкие, шарикоподшипниковые, криогенные, мартенситно-стареющие. Характеристики, область применения, способы получения заданных свойств. Коррозионная стойкость. Способы защиты металлов от коррозии. Особенности испытания различных сталей, пути повышения качества сталей.
|
Практическое занятие
|
2
|
|
Выбор углеродистых и легированных сталей по их назначению и условиям эксплуатации. Составить маркировку стали по заданному химическому составу.
|
Самостоятельная работа.
|
2
|
Подготовить сообщение или презентацию (по выбору): «современные методы получения износостойких покрытий»
|
Тема2.5. Инструментальные стали и твердые сплавы.
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Стали для режущего, измерительного инструмента, для штампов холодного и горячего деформирования. Углеродистые и легированные инструментальные стали. Твердые сплавы и сверхтвёрдые материалы. Область применения. Способы получения сплавов с заданными свойствами, повышение свойств сплава.
|
Самостоятельная работа.
|
2
|
|
|
Составить таблицу «Свойства и применение инструментальных сталей и сплавов».
|
Тема2.6. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами.
|
Содержание учебного материала
|
2
|
2
|
Стали с высоким электрическим сопротивлением, с заданным температурным коэффициентом линейного расширения, с эффектом «памяти формы», магнитные. Прецизионные сплавы. Требования к сплавам, особенности испытания, область применения.
|
Самостоятельная работа.
|
2
|
|
Подготовить сообщение или презентацию (по выбору): «Современные стали с особыми свойствами»
|
