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 обработки металлов и сплавов.
| 2
| ознакомительный
| Раздел 1. Кристаллическое строение и свойства материалов
|
| 34
|
| Тема 1.1Строение и свойства металлов.
| Содержание учебного материала
| 2
| репродуктивный
| Кристаллическое строение металлов. Типы кристаллических решёток. Свойства металлов, определяемые металлическим типом связи. Анизотропия свойств металлов. Несовершенства кристаллического строения. 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
| 2
| ознакомительный
| 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.
| Самостоятельная работа.
| 2
|
| Изучить влияние модификаторов на свойства сплавов. Построить график охлаждения при полиморфных превращениях.
| Тема 1.3. Упругая и пластическая деформация. Методы испытания механических свойств металлов.
| Содержание учебного материала
| 4
| репродуктивный
| Упругая и пластическая деформации и её влияние на строение металла. Изменение механических и физических свойств металла при пластической деформации. Явления наклепа, возврата и рекристаллизации. Холодная и горячая пластическая деформация металлов. Механические свойства металлов. Методы испытаний механических свойств. Прочность, твёрдость, ударная вязкость.
| Лабораторная работа (№1,2,4) Практическое занятие №3
|
1 2 2
1
|
| Испытание на растяжение. Определение предела упругости, текучести, прочности, относительное удлинение и сужение.
| Определение твердости металлов и сплавов по методу Бринелля, по методу Роквелла, по методу Виккерса
| Ознакомление с современными методами и приборами определения твёрдости материалов.
|
| Определение ударной вязкости металлов и сплавов
|
| Самостоятельная работа.
| 2
| Проанализировать влияние пластической деформации на свойства металлов.
| Тема 1.4. Металлические сплавы. Диаграммы состояния.
| Содержание учебного материала.
| 6
| репродуктивный
| 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. Ликвация. .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).
| Практическое занятие
| 2
|
|
| Диаграммы состояния и структура двойных сплавов.
|
| Самостоятельная работа.
| 6
|
| Решение задач: определить по диаграмме состояния химический состав, структуру, свойства сплава.
| Раздел 2. Железоуглеродистые сплавы.
|
| 74
|
| Тема 2.1. Строение железоуглеродистых сплавов
| Содержание учебного материала
| 4
| репродуктивный
| 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. Углеродистые и легированные стали. Классификация и маркировка сталей.
| Содержание учебного материала
| 4
| репродуктивный
| 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 и постоянных примесей. Легирующие элементы в стали, цели легирования. Влияние ЛЭ на свойства стали и процессы отпуска закаленной стали. Особенности ТО легированной стали.
| Практическое занятие
| 2 2
|
| Отработка навыков классификации сталей, расшифровка марок. Выбор для применения в производстве.
| Лабораторная работа
| Исследование микроструктуры углеродистой и легированной сталей.
| Самостоятельная работа.
| 2
| Подготовить по выбору сообщение или презентацию по теме «Технико-экономические показатели современных способов производства стали».
| Тема 2.3. Основы теории термической обработки стали.
| Содержание учебного материала
| 4
| репродуктивный
| Сущность, назначение, виды Т.О. превращения в стали при нагреве. Образование аустенита, рост зерна аустенита. Влияние величины зерна на свойства стали. Превращения в стали при охлаждении. Распад аустенита (С-образная диаграмма) диаграмма изотермического превращения аустенита. Структура и свойства перлита, сорбита, троостита, бейнита. Мартенситное превращение аустенита и его особенности. Критическая скорость закалки. Структура и свойства мартенсита. Превращения в закалённой стали при отпуске.
| Самостоятельная работа.
| 4
|
| Ответы на контрольные вопросы. Анализ графиков превращения аустенита в различных условиях.
| Тема 2.4. Технологические процессы термической обработки стали
| Содержание учебного материала
| 6
| репродуктивный
| Основные виды Т.О. – отжиг, нормализация, закалка, отпуск. Отжиг стали: изотермический, диффузионный, рекристаллизационный. Нормализация. Структура и свойства стали после отжига и нормализации. Закалка, охлаждающие среды при закалке. Прокаливаемость. Дефекты закалённой стали. Поверхностная закалка. Виды отпуска. Структура стали после различных видов отпуска. Примеры применения упрочняющей Т.О. в машиностроении. Дефекты Т.О. и меры их предупреждения.
| Лабораторная работа
| 2
|
| Выбор и назначение режимом термической обработки стали для получения заданных свойств.
| Самостоятельная работа.
| 2
| Указать на диаграмме состояния сплава температурные интервалы видов термической обработки стали.
| Тема 2.5. Химико-термическая обработка стали.
| Содержание учебного материала
| 4
| ознакомительный
| Физические основы ХТО. Цементация, назначение, способы осуществления. Азотирование, назначение, способы осуществления. Цианирование, борирование, силицирование, алитирование - назначение, способы осуществления. Диффузионное насыщение стали металлами. Методы получения износостойких покрытий. Химическое осаждение из газовой фазы, плазменное и вакуумно-плазменное нанесение покрытий.
| Самостоятельная работа.
| 2
|
| Ознакомиться с методами закалки с холодом, термомеханической обработкой стали.
| Тема 2.6. Конструкционные стали и сплавы.
| Содержание учебного материала
| 6
| репродуктивный
| 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. Коррозионная стойкость. Способы защиты металлов от коррозии. Основы рационального выбора стали по их назначению и условиям эксплуатации.
| Практическое занятие
| 2
|
| Выбор углеродистых и легированных сталей по их назначению и условиям эксплуатации.
| Самостоятельная работа.
| 2
| Подготовить сообщение или презентацию (по выбору): «современные методы получения износостойких покрытий»
| Тема2.7. Инструментальные стали и твердые сплавы.
| Содержание учебного материала
| 4
| репродуктивный
| Стали для режущего, измерительного инструмента, для штампов холодного и горячего деформирования. Углеродистые и легированные инструментальные стали. Твердые сплавы и сверхтвёрдые материалы. Выбор марки сплава для обработки различных материалов.
| Практическое занятие
| 2
|
| Выбор марки сплава для обработки резаньем различных материалов.
| Самостоятельная работа.
| 4
|
| Подготовить сообщение или презентацию (по выбору): «Современные твердые сплавы для обработки материалов резаньем».
| Тема2.8. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами.
| Содержание учебного материала
| 2
| репродуктивный
| Стали с высоким электрическим сопротивлением, с заданным температурным коэффициентом линейного расширения, с эффектом «памяти формы», магнитные. Требования к сплавам, область применения.
| Самостоятельная работа.
| 2
|
| Подготовить сообщение или презентацию (по выбору): «Современные стали с особыми свойствами»
|
Тема 2.9. Чугуны.
| Содержание учебного материала
| 4
| репродуктивный
| Производство чугуна. Классификация и структуры чугунов. Чугуны: серый, белый, ковкий высокопрочный(ЧШГ и ЧВГ). Механические, технологические, эксплуатационные свойства, область применения. Обрабатываемость резанием.
| Лабораторная работа
| 2
|
| Исследование микроструктуры чугунов. Выбор чугунов по их назначению и условиям эксплуатации.
| Самостоятельная работа.
| 2
| Составить опорный конспект «Параметры, определяющие свойства чугуна».
| Раздел 3. Цветные металлы и сплавы.
|
| 18
|
| Тема 3.1. Цветные металлы и сплавы.
| Содержание учебного материала
| 4
| репродуктивный
| Медь и её сплавы. Алюминий и его сплавы. Титан, магний и их сплавы. Свойства, марки, область применения.
| Практическое занятие
| 2 2
|
| Выбор цветных сплавов по их назначению и условиям эксплуатации.
| Маркировка цветных сплавов, их расшифровка.
| Самостоятельная работа.
| 4
| Изучить область применения медных сплавов; характерные особенности титановых сплавов, составить таблицу классификации алюминиевых сплавов.
| Тема 3.2. Антифрикционные материалы.
| Содержание учебного материала
| 2
| ознакомительный
| Антифрикционные (подшипниковые) и тормозные материалы – баббиты, чугуны, бронзы, латуни; полимерные и пластмассовые материалы.
| Самостоятельная работа.
| 4
|
| Составить опорный конспект – сравнительные характеристики антифрикционных сплавов.
| Раздел 4. Неметаллические материалы.
|
| 14
|
| Тема 4.1. Полимеры и пластические массы.
| Содержание учебного материала
| 4
| ознакомительный
| Общие сведения и классификация полимеров, структура, свойства. Классификация пластмасс; полярные, термопластичные, термореактивные, газонаполненные пластмассы. Резины: состав, назначение, свойства. Клеящие материалы и герметики. Неорганические материалы: графит, ситаллы, неорганическое стекло, керамические материалы.
| Самостоятельная работа.
| 4
|
| Подготовить сообщение или презентацию (по выбору): «Современные полимеры и пластмассы, применяемые в машиностроении». Выбрать характеристики пластических масс для заданных условий эксплуатации.
| Тема 4.2. Композиционные материалы.
| Содержание учебного материала
| 2
| репродуктивный
| Основные свойства, состав, классификация. Композиционные материалы с алюминиевой, никелевой матрицей; с армированными волокнами, с одномерными наполнителями. Эвтектические материалы. Порошковые материалы.
| Самостоятельная работа.
| 4
|
| Предложить номенклатуру деталей, которые можно изготовить из композиционных материалов.
Подготовить сообщение или презентацию по одной из предложенных тем: «Новые конструкционные неметаллические материалы»; «Композиционные материалы на неметаллической основе».
|
« петровский колледж »
рабочая ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИсциплины материаловедение
для специальности 151901 «Технология машиностроения»
среднего профессионального образования базовый уровень
2012
ОДОБРЕНА Составлена в соответствии с
Государственными требованиями
Предметной методической к минимуму содержания и
комиссией уровню подготовки выпускника
Протокол №_______от по всем специальностям. ОДОБРЕНА Методическим советом
Петровского колледжа
Протокол №______от
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальност151901 «Технология машиностроения» среднего профессионального образования (далее СПО).
Организация-разработчик: Петровский колледж Разработчики: Н.В. Андриенко, преподаватель.
Л.А. Иванова,преподаватель,методист ОИПТС
СОДЕРЖАНИЕ
ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ 4
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 5
УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 6
КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 8
3
1. паспорт РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Материаловедение 1.1. Область применения рабочей программы
Рабочая программа учебной дисциплины является частью примерной основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности (специальностям) СПО 151901 «Технология машиностроения»
Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в общепрофессиональные дисциплины профессионального цикла.
программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании по программам подготовки, переподготовки и повышения квалификации по рабочим профессиям:
16045
| Оператор станков с программным управлением
| 18809
| Станочник широкого профиля
| 19149
| Токарь
| 19479
| Фрезеровщик
|
Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:
Цель изучения учебной дисциплины «Материаловедение» - подготовить специалиста, имеющего достаточные знания для правильного выбора материала, метода его упрочнения и снижения металлоёмкости изделия при одновременном достижении наиболее высокой технико-экономической эффективности, и возможности замены металлов высококачественными конструкционными неметаллическими материалами.
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:
распознавать и классифицировать конструкционные и сырьевые материалы по внешнему виду, происхождению, свойствам;
определять виды конструкционных материалов;
выбирать материалы для конструкций по их назначению и условиям эксплуатации; проводить исследования и испытания материалов;
рассчитывать и назначать оптимальные режимы резанья;
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:
закономерности процессов кристаллизации и структурообразования металлов и сплавов, основы их термообработки, способы защиты металлов от коррозии; классификацию и способы получения композиционных материалов;
принципы выбора конструкционных материалов для применения в производстве;
строение и свойства металлов, методы их исследования;
классификацию материалов, металлов и сплавов, их области применения; методику расчета и назначения режимов резания для различных видов работ
4
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение рабочей программы учебной дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 144 часов, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося _96__ часов;
самостоятельной работы обучающегося _48__ часов.
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
| Объем часов
| Максимальная учебная нагрузка (всего)
| 142
| Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
|
| в том числе:
|
| лабораторные работы
| 12
| практические занятия
| 16
| контрольные работы
|
| Самостоятельная работа обучающегося (всего)
| 48
| в том числе:
|
| реферат или презентация (по выбору студента)
| 14
| индивидуальное задание
| 16
| самостоятельная работа по поиску дополнительной информации
| 18
| Итоговая аттестация в форме экзамена
|
5
3. уСловия реализации УЧЕБНОЙ дисциплины 3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы учебной дисциплины требует наличия лаборатории «Материаловедение». Оборудование лаборатории и рабочих мест лаборатории:
посадочные места по количеству обучающихся;
рабочее место преподавателя;
демонстрационный комплекс (проектор, экран, ПК, монитор);
комплект электронных плакатов, слайдов «Материаловедение»
комплект учебно-наглядных пособий «Материаловедение»;
объемные модели металлической кристаллической решетки;
образцы металлов (стали, чугуна, цветных металлов и сплавов);
образцы неметаллических материалов;
Твердомер (шкала по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу ;
набор образцов для измерения твердости;
набор микрошлифов;
тиски слесарные поворотные 120мм;
образцы изломов металлов и сплавов;
образцы для макроисследования;
установка для полирования шлифов;
альбомы микроструктур;
макет маятникового копра;
штангенциркуль 150мм, 0,05мм;
микрометр 0 - 25мм, 0,01мм;
угольник 100мм;
линейка 150мм;
металлографический микроскоп МИМ-6 с фотокамерой;
печь муфельная с терморегулятором;
Технические средства обучения: персональный компьютер рабочего места преподавателя;
мультимедиапроектор;
персональное рабочего места студента;
3.2. Информационное обеспечение обучения Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
Солнцев Ю.П. и др. материаловедение: учебник – СПб.: «Химиздание», 2004.
И.С. Стерин. Материаловедение и термическая обработка металлов: учебное пособие- СПб.: Политехника, 2003-344с
6
Г. П. Фетисов, Ф.А. Гарифуллин. Материаловедение и технология металлов: Учебник. — М.: ОИЦ «Оникс», 2009. – 624 с. Дополнительные источники:
Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: учебник для высших технических учебных заведений – М.: Машиностроение, 1990.- 528с
Г. П. Фетисов, М. Г. Карпман и др. Материаловедение и технология металлов.— М.: Высшая школа, 2001.- 640 с.
Лабораторный практикум по материаловедению: учеб. пособие /В.Н. Заплатин и др.\; - М.: «Академия», 2010-240с
Материаловедение: контрольные материалы: учеб пособие.\Е.Н. Соколова – М.: «Академия», 2010 - 80с
Электронные ресурс «Металлообработка». Форма доступа:
Металлообработка — Википедия
Портал "Известия науки". Форма доступа: http://www.inauka.ru/
Online-доступ к государственным стандартам. Форма доступа: http://standards.narod.ru/gosts/
7
4. Контроль и оценка результатов освоения УЧЕБНОЙ Дисциплины Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, технических диктантов, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий.
Результаты обучения
(освоенные умения, усвоенные знания)
| Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
| 1
| 2
| Распознавание и классифицирование конструкционных и сырьевых материалов по внешнему виду, происхождению, свойствам; определение видов конструкционных материалов;
| -оценка выполнения лабораторных работ
- оценка выполнения практических занятий
| Осуществление выбора материалов для конструкций по их назначению и условиям эксплуатации;
| - оценка выполнения практических занятий
| Выполнение исследования и испытания материалов
| -оценка выполнения лабораторных работ
| Назначение оптимальных режимов резанья
| - оценка выполнения практического занятия
| Знание закономерностей процессов кристаллизации и структурообразования металлов и сплавов
| - тестирование
| Знание основ термообработки металлов и сплавов
| - контроль индивидуальных заданий
| Знание способов защиты металлов от коррозии
| -технический диктант
| Знание классификации и способов получения композиционных материалов
| защита реферата или презентации (по выбору студента)
| Знание принципов выбора конструкционных материалов для применения в производстве
|
-тестирование
| Знание строения и свойств металлов, методов их исследования
| - тестирование
| Знание классификации материалов, металлов и сплавов, их областей применения
| - тестирование
| Выполнение расчета и назначение режимов резания для различных видов работ в соответствии с методикой
| - оценка выполнения практической работы
|
8 Эксперты:
____________________ _____________________ _______________________
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия) ____________________ _____________________
____________________ _____________________
____________________ _____________________ _______________________
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия) ____________________ _____________________
____________________ _____________________
9 |