Рабочая программа учебной дисциплины «Материаловедение»

«Материаловедение»

Оглавление

Организационно-методический раздел

Цель дисциплины

Приобретение знаний о закономерностях формирования свойств материалов, исходя из целенаправленного создания их различной физической структуры, а также об общности и различиях, присущих тем или иным классам материалов, что позволяет существенно расширить общетеоретический уровень подготовки студентов и более осознанно подойти к изучению потребительских свойств товаров в курсах товароведных дисциплин.

• 
  изучение свойств материалов, оказывающих решающее влияние на потребительские свойства товаров;
  
• 
  рассмотрение закономерностей формирование структуры и свойств материалов, механизма разрушения в различных условиях хранения и эксплуатации;
  
• 
  освоение методов оценки и контроля качества материалов, используемых для производства товаров.
  

Место курса среди других дисциплин учебного плана

Требования к уровню освоения

Формы контроля

• 
  подготовка докладов, рефератов, выступлений;
  
• 
  промежуточное тестирование по отдельным разделам дисциплины.
  

• 
  зачет:
  
  • 
    в форме собеседования;
    
  • 
    в форме тестирования (в том числе компьютерного);
    
• 
  экзамен:
  

• 
  в устной и/или письменной форме.
  

Содержание программы учебной дисциплины

Раздел 1. Закономерности формирования структуры материалов

Цель:

- изучение физической структуры материалов

- освоение методов оценки свойств структуры металлических и неметаллических материалов.

- ознакомление с методами формирования структуры материалов при их переработке.

Содержание раздела

Методы

Литература

1. 
   Материаловедение: Учебник для вузов/ Б.А. Арзамасов, В.И, Макарова Г.Г., Мухин и др. Под редакцией Б.А. Арзамасова, Г.Г. Мухина – 3е издание, переработанное и дополненное, Изд-во МГТУ Н.Э. Баумана, 2001, 646с
   
2. 
   Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение, Учебник. Изд. 2-е перераб и дополн. М: Машиностроение 1980, 493 с.
   
3. 
   Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение – М: Леспромбумиздат, 1985,216с
   
4. 
   Ристиг М.М. Основы науки о материалах / Пер. с серб-хорватского, Киев: Науковадумка:-1984,151с.
   
5. 
   Я.Рабек Экспериментальные методы в химии полимеров, в двух частях, М: Мир, 1983, 382с., 479с.
   
6. 
   Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашивский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел, М: Наука, 1974, 560с.
   

1. 
   В каком агрегатном состоянии находятся материалы?
   
2. 
   Какие типы связи характерны для кристаллических тел?
   
3. 
   Чем отличается процесс самопроизвольной кристаллизации от несамопроизвольной?
   
4. 
   Что такое первичная и вторичная кристаллизация?
   
5. 
   Дайте определение терминам «полиморфизм» и «аллотропия»?
   
6. 
   Какие физические методы исследований используются для оценки степени кристаллических материалов?
   
7. 
   Является ли процесс стеклования аморфных полимеров фазовым переходом?
   

1. 
   Что такое вещество?
   
2. 
   Какие типы связей характерны для твердых тел?
   
3. 
   В чем состоит отличие структуры кристаллических тел от аморфных?
   
4. 
   Что такое полиморфизм?
   
5. 
   Чем отличаются по структуре и свойствам сплавы типа «твердый раствор» от сплавов типа «химическое соединение»?
   
6. 
   В чем состоит различие между сплавами «твердый раствор внедрения» и «твердый раствор замещения»?
   
7. 
   Каковы основные особенности строения и свойств металлов?
   
8. 
   Чем отличаются сплавы от «чистых» металлов?
   

1. 
   Типы связей в твердых телах и классификация твердых тел по характеру типа связей.
   
2. 
   Виды дефектов в кристаллических твердых телах и их влияние на свойства металлов
   
3. 
   Кристаллизация материалов
   
4. 
   Агрегатное, физические и фазовое состояние веществ и материалов.
   
5. 
   Ориентация и ее влияние на свойства материалов.
   
6. 
   Сплавы металлов, влияние состава сплавов на их свойства.
   
7. 
   Структура металлических сплавов
   
8. 
   Термический и дифференциально-термический анализ.
   

Раздел 2. Свойства материалов

Цель:

• 
  изучение прочностных свойств материалов в условиях воздействия различных видов нагружений
  
• 
  выявление закономерностей между видом и количеством дефектов в материалах и их механическими свойствами.
  
• 
  приобретение навыков определения долговечности эксплуатации материалов в условиях воздействия статических и динамических нагрузок
  
• 
  определение физических свойств материалов и освоение методов оценки этих показателей
  
• 
  приобретение навыков оценки устойчивости материалов в условиях протекания процессов коррозии и старения материалов
  

1. 
   Материаловедение: Учебник для вузов/ Б.А. Арзамасов, В.И, Макарова, Г.Г. Мухин и др. Под редакцией Б.А. Арзамасова, Г.Г. Мухина – 3е издание, переработанное и дополненное. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2001,646с.
   
2. 
   Лактин Ю.М., Леонтьева – Материаловедение – Изд. 2е перераб. и дополн. М: Машиностроение 1980г, 493с.
   
3. 
   Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности. Учебник /Под ред. проф. А.П. Жихарева, М: Academia, 2004, 439с.
   
4. 
   А.П. Жихарев, Б.Я. Краснов, Д.Г. Петропавловский. Практикум по материаловедению в производстве изделий легкой промышленности 2004г., 459с.
   

1. 
   Какой показатель материала является мерой жесткости (податливости)?
   
2. 
   Какие показатели характеризуют способность материала длительно противостоять статистическим нагрузкам?
   
3. 
   Какая из структур сплава «железо-углерод» обладает наибольшей твердостью?
   
4. 
   Чем отличается по своему химическому составу сталь от чугуна?
   
5. 
   Какой вид коррозии протекает под действием на металл сухих газов?
   
6. 
   Как взаимосвязаны между собой деформации и напряжения в материалах?
   
7. 
   В чем различие между упругой и пластической деформациями?
   
8. 
   Что такое теоретическая прочность материалов, как она рассчитывается?
   
9. 
   Что такое долговечность материалов?
   
10. 
    Чем отличается между собой понятия «теплостойкость» и «термостойкость» материалов?
    
11. 
    В чем отличие понятий «коррозия материалов» и «старение материалов»
    
12. 
    Как оценивается скорость коррозии металлов?
    

1. 
   Химическая и электрохимическая коррозия: условия протекания
   
2. 
   Методы оценки цветности материалов
   
3. 
   Типы коррозионных разрушений металлов
   
4. 
   Диаграммы состояния сплавов: принципы построения.
   
5. 
   Какими методами определяется скорость различных видов коррозии?
   
6. 
   Чем отличается друг от друга химически и физически агрессивные среды?
   
7. 
   Что такое «эвтектика»?
   
8. 
   Методы определения диффузионных характеристик.
   

1. 
   Методы и приборы для измерения геометрических характеристик твердых тел.
   
2. 
   Методы определения диффузионных свойств материалов.
   
3. 
   Полупроводники, области их применения.
   
4. 
   Коррозия. Методы защиты материалов от коррозии
   
5. 
   Старение полимерных материалов.
   
6. 
   Прогнозирование сроков службы и хранения материалов.
   
7. 
   Теоретическая и реальная прочность материалов
   
8. 
   Теории прочности материалов.
   
9. 
   Методы определения твердости материалов.
   
10. 
    Долговечность материалов.
    

• 
  ознакомление с требованиями, предъявляемыми к конструкционным материалам;
  
• 
  изучение особенностей свойств и областей применения различных видов материалов;
  
• 
  формирование требований, предъявляемых к к материалам, эксплуатирующими в различных условиях;
  

2. 
   Лактин Ю.М., Леонтьева – Материаловедение – Изд. 2е перераб. и дополн. М: Машиностроение 1980г, 493с.
   

1. 
   Что такое конструкционная прочность материалов?
   
2. 
   Что понимается под определением «материалы с особыми технологическими свойствами»?
   
3. 
   В чем различие между фрикционными и антифрикционными материалами?
   
4. 
   Какова размерность показателя «удельная прочность»?
   
5. 
   Назовите сплавы, обладающие высокими литьевыми свойствами?
   
6. 
   Как оценивается свариваемость материалов
   
7. 
   Каким показателем оценивается обрабатываемость металла резанием (на токарных, фрезерных станках)?
   

1. 
   Общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам.
   
2. 
   Классификация конструкционных материалов.
   
3. 
   Металлические и неметаллические материалы с высокой удельной прочностью
   
4. 
   Коррозионно-стойкие и жаростойкие материалы
   
5. 
   Критерии оценки конструкционной прочности материалов.
   

1. 
   Диэлектрики, их свойства.
   
2. 
   Сплавы, на основе меди и их свойства.
   
3. 
   Алюминиевые сплавы.
   
4. 
   Неметаллические материалы, их классификация, свойства.
   
5. 
   Материалы чувствительные к циклическим нагрузкам
   
6. 
   Методы определения механических свойств материалов.
   

1. 
   Материаловедение: Учебник для вузов/ Б.А. Арзамасов, В.И, Макарова, Г.Г. Мухин и др. Под редакцией Б.А. Арзамасова, Г.Г. Мухина – 3е издание, переработанное и дополненное. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2001,646с.
   

1. 
   Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение – М: Леспромбумиздат, 1985,216с
   
2. 
   Ристиг М.М. Основы науки о материалах / Пер. с серб-хорватского, Киев: Науковадумка:-1984,151с.
   
3. 
   Я.Рабек Экспериментальные методы в химии полимеров, в двух частях, М: Мир, 1983, 382с., 479с.
   
4. 
   Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашивский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел, М: Наука, 1974, 560с.
   
5. 
   Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности. Учебник /Под ред. проф. А.П. Жихарева, М: Academia, 2004, 439с.
   
6. 
   А.П. Жихарев, Б.Я. Краснов, Д.Г. Петропавловский. Практикум по материаловедению в производстве изделий легкой промышленности 2004г., 459с.
   
7. 
   Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д., Петропавловский Д.Г.- Практикум по материаловедению швейного производства., 2-е издание стереотипное- М: Academia 2004г, 416 с.
   

1. 
   Диффузионные характеристики материалов, методы их определения.
   
2. 
   Теплофизические свойства материалов.
   
3. 
   Диэлектрические свойства материалов, методы их определения.
   
4. 
   Колористические свойства материалов, методы их определения
   
5. 
   Структура полимерных материалов.
   
6. 
   Материалы, их основные свойства.
   
7. 
   Сплавы. Классификация сплавов
   
8. 
   Старение полимерных материалов.
   
9. 
   Прогнозирование гарантийных сроков хранения полимерных материалов
   
10. 
    Методы защиты материалов от коррозии.
    
11. 
    Теории прочности твердых тел
    
12. 
    Типы коррозионных разрушений материалов.
    
13. 
    Термическая химико-термическая обработка сплавов.
    
14. 
    Виды термической обработки сталей
    
15. 
    Стали, обеспечивающие жесткость, статическую и циклическую прочность.
    

1. 
   Вещество и материалы. Классификация материалов.
   
2. 
   Агрегатные, физические и фазовые состояния веществ и материалов.
   
3. 
   Типы связей в твердых телах и классификация твердых тел по характеру типа связи.
   
4. 
   Пространственная решетка кристаллов. Виды элементарных ячеек.
   
5. 
   Полиморфизм, аллотропия.
   
6. 
   Структура аморфных тел.
   
7. 
   Металлы и их структура и основные свойства.
   
8. 
   Сплавы. Классификация сплавов.
   
9. 
   Сплавы – твердые растворы и сплавы - химические соединения. Их Структура и свойства. Эвтектики.
   
10. 
    Термический и дифференциально-термический анализ.
    
11. 
    Принцип построения диаграммы состояния сплавов металлов.
    
12. 
    Диаграмма состояния сплава оксида - углерода
    
13. 
    Процесс кристаллизации твердых тел.
    
14. 
    Технологические приемы получения сплавов.
    
15. 
    Физико- механические свойства материалов.
    
16. 
    Взаимосвязь между физико-механическими свойствами материалов и их физической структурой.
    
17. 
    Прочные и деформационные свойства материалов. Диаграмма растяжения материалов.
    
18. 
    Теоретическая и техническая (реальная) прочность материалов.
    
19. 
    Статистическая теория прочности твердых тел.
    
20. 
    Долговечность материалов.
    
21. 
    Кинетическая (флуктуакционная) теория прочности твердых тел.
    
22. 
    Теплофизические свойства материалов. Методы их определения.
    
23. 
    Диффузия. Методы ее определения.
    
24. 
    Электрические и диэлектрические свойства материалов.
    
25. 
    Химические свойства материалов.
    
26. 
    Химическая и электрохимическая коррозия металлов. Ее виды.
    
27. 
    Количественная характеристика скорости коррозионных процессов.
    
28. 
    Способы защиты металлов от коррозии.
    
29. 
    Старение полимерных материалов. Виды старения. Методы защиты материалов от старения.
    
30. 
    Конструкционные материалы. Конструкционная прочность материалов.
    
31. 
    Материалы обеспечивающие жесткость, статическую и циклическую прочность.
    
32. 
    Материалы с особыми технологическими свойствами.
    
33. 
    Износостойкие материалы.
    
34. 
    Антифрикционные и фрикционные материалы
    
35. 
    Материалы с высокими упругими свойствами
    
36. 
    Материалы с малой плотностью и высокой удельной прочностью
    
37. 
    Материалы устойчивые к взаимодействию температур и рабочей среды. Жаростойкие и коррозионно-устойчивые материалы.