Условия успешного усвоения материала

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы,

самостоятельная работа обучающихся

1

2

Раздел 1

Физико-химические закономерности формирования структуры

Тема 1.1

Атомно-кристаллическое строение металлов

Содержание

Кристаллическое строение металлов. Типы кристаллических решеток. Кристаллизация металлов. Анизотропия свойств металлов. Аллотропические (полиморфные) превращения в металлах. Строение металлического слитка. Дендритная кристаллизация.

Тема 1.2

Свойства металлов

Содержание

Химические, физические, механические, технологические свойства. Понятие об основных механических свойствах: прочность, твердость, упругость, вязкость, пластичность.

Практическая работа

Определения свойств металлов

Тема 1.3

Методы испытания механических свойств

Содержание

Механические деформации: упругие, пластические. Виды нагрузок, методы испытаний. Испытание материалов на растяжение-сжатие. Методы определения твердости. Испытание на ударную вязкость. Металлографические исследования структуры металла.

Лабораторно-практические работы.

Определение твердости материала по отпечатку

Экскурсия в заводскую механическую лабораторию

Выполнение лабораторных работ с помощью компьютерных программ

Тема 1.4

Диаграммы состояния металлов и сплавов

Содержание

Понятие о диаграммах состояния, их практические значение и принцип построения. Типы диаграмм состояния для случаев образования компонентами механической смеси, неограниченных и ограниченных по растворимости твердых растворов и химических соединений. Диаграммы «состав-свойство».

Диаграмма «железо-цементит». Структурные составляющие: феррит, цементит, аустенит, перлит, ледебурит. Их краткая характеристика. Первичная и вторичная кристаллизация. Классификация железоуглеродистых сплавов по содержанию углерода. Превращения в структуре сталей и чугунов при нагревании и охлаждении.

Диаграмма «железо-графит». Структурные составляющие: феррит, графит, аустенит, перлит, ледебурит. Их краткая характеристика

Практическая работа

Используя диаграмму состояния железо-цементит, для заданных условий построить кривую нагрева/охлаждения, описать происходящие при этом процессы структурных превращений

Тема 1.5 Термическая обработка материалов

Содержание

Параметры и виды термической обработки. Факторы, определяющие режим термической обработки.

Отжиг. Виды отжига I и II рода. Цель, режим проведения. Закалка. Виды закалки. Цель, режим проведения. Отпуск. Виды отпуска. Цель, режим проведения. Дефекты термической обработки сталей и чугунов. Пути совершенствования методов термической обработки

Контрольная работа

Тема 1.6

Химико-термическая обработка материалов

Практическая работа (с учебником)

Сущность и назначение химико-термической обработки материалов. Протекающие процессы. Сущность и цель проведения видов химико-термической обработки: цементации, азотирования, цианирования, нитроцементации и др. Диффузионная металлизация сущность и цель проведения

Самостоятельная работа

Современное представление о строении атома, периодическом законе Д.И.Менделеева.

Характеристика ликвации, её виды, причины образования.

Усталость металлов: факторы, влияющие на нее.

Влияние пластической деформации на свойства металлов.

Понятие о диаграмме состояния сплавов двухкомпонентных систем, принцип их построения с учетом термического анализа исходных компонентов.

Раздел 2

Конструкционные материалы

Тема 2.1 Чугуны

Содержание

Определение чугуна. Классификация чугунов. Структура, свойства и область применения. Маркировка чугунов.

Практическая работа

Решение задач по расшифровке марок чугуна

Тема 2.2 Углеродистые стали

Содержание

Определение стали. Классификация сталей по содержанию углерода, вредных примесей, способу производства. Структура, свойства и область применения. Маркировка сталей. Назначение сталей.

Практическая работа

Решение задач по расшифровке марок углеродистых сталей

Тема 2.3 Легированные стали

Содержание

Классификация сталей. Влияние легирующих компонентов на свойства сталей. Структура, свойства и область применения. Маркировка сталей. Назначение сталей.

Практическая работа

Решение задач по расшифровке марок легированных сталей

Анализ свойств легированных сталей

Тема 2.4 Цветные металлы и сплавы

Содержание

Свойства и область применения сплавов на основе меди, алюминия, титана, магния. Литейные и обрабатываемые сплавы. Маркировка сплавов.

Практическая работа

Решение задач по расшифровке марок цветных металлов и сплавов

Самостоятельная работа

Способы производства чугуна и стали.

Сырье для производства цветных металлов: меди, алюминия, титана, магния.

Раздел 3.

Инструментальные материалы

Тема 3.1

Инструментальные стали

Содержание

Классификация инструментальных сталей по назначению, составу, свойствам. Инструментальные углеродистые стали, маркировка по ГОСТ, их качество, область применения. Стали для режущего, мерительного инструмента и штамповые. Маркировка сталей.

Практическая работа

Решение задач по расшифровке марок инструментальных сталей

Тема 3.2

Твердые сплавы

Содержание

Виды сплавов и особенности производства. Химический состав и область применения литых и порошковых твердых сплавов. Металлокерамические твердые сплавы. Сверхтвердые режущие материалы. Маркировка материалов.

Самостоятельная работа

Штамповые стали для холодного деформирования. Штамповые стали для горячего деформирования. Композиционные материалы, классификация, строение, свойства достоинства и недостатки, применение в промышленности.

Получение изделий из порошков. Метод порошковой металлургии. Свойства и применения порошковых материалов в промышленности. Сплавы на основе интерметаллидов. Область применения.

Раздел 4.

Стали и сплавы с особыми свойствами

Тема 4.1

Коррозионно-стойкие сплавы

Коррозия: причины возникновения, основные методы защиты металлов от коррозии. Классификация коррозионно-стойких сплавов по химическому составу, области применения

Тема 4.2

Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы

Понятие жаростойкости и жаропрочности. Влияние легирующих компонентов на свойства жаростойкости и жаропрочности. Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы: область применения, марки

Тема 4.3

Сплавы со специальными свойствами

Сплавы магнитные, с высоким электрическим сопротивлением, с заданным температурным коэффициентом линейного расширения, с заданными упругими свойствами и др. марки, область применения

Практическая работа

Расшифровка сплавов с особыми свойствами

Самостоятельная работа

Выполнение реферата по сплавам с особыми свойствами

Раздел 5.

Неметаллические материалы

Тема 5.1

Пластические массы

Полимеры: виды, агрегатные состояния. Виды пластических масс, применяемых в машино- и приборостроении: состав, свойства, эксплуатационные характеристики

Тема 5.2

Резина и резинотехнические изделия

Каучук. Процесс вулканизации. Резиновые материалы. Виды резиновых материалов, применяемых в машино- и приборостроении: состав, свойства, эксплуатационные характеристики.

Контрольная работа

Самостоятельная работа

Описание области применения марок пластмасс, клеев, резин.

Древесина, ее основные свойства. Разновидности древесных материалов.

Раздел 6. Основные способы обработки материалов

Тема 6.1

Литейное производство

Сущность литейного производства. Технологический процесс получения отливок: в разовые формы и ручной или машинной формовкой. Дефекты в отливках.

Тема 6.2

Обработка металлов давлением

Сущность процесса обработки давлением. Виды обработки давлением. Прокатное производство. Волочение. Прессование. Ковка. Штамповка.

Тема 6.3

Обработка металлов резанием

Общие вопросы об обработке резанием. Процесс резания металла. Понятия о режимах резания. Методы обработки резанием.

Тема 6.4

Процессы формирования разъемных и неразъемных соединений

Классификация соединений. Методы осуществления разъемных соединений. Методы осуществления неразъемных соединений. Требования к соединениям.

Контрольная работа

Самостоятельная работа

Специальные виды литья.

Продукция прокатного производства. Нагрев металла и нагревательные устройства.

Классификация металлорежущих станков и их характеристика.

Инструмент, приспособления и оборудование, применяемые для получения разъемных и неразъемных соединений.

Заготовки из неметаллических материалов, способы их получения.

Итоговая аттестация в форме зачета

Всего: