Шадричев Е.В., Сивенков А.В., Горшкова Т.П. Материаловедение (технология конструкционных материалов) - файл 1_materialovedenieumk2008.doc

Шадричев Е.В., Сивенков А.В., Горшкова Т.П. Материаловедение (технология конструкционных материалов)
скачать (2694.2 kb.)
Доступные файлы (1):
1_materialovedenieumk2008.doc5430kb.12.01.2009 16:15скачать

1_materialovedenieumk2008.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ

ТеХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИтет





К а ф е д р а материаловедения и технологии материалов и покрытий

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ


технология конструкционных материалов

Учебно-методический комплекс



Специальности:
энергетический институт
140101.65 - тепловые электрические станции
140104.65 - промышленная теплоэнергетика
140211.65 - электроснабжение
140601.65 - электромеханика
140602.65 - электрические и электронные аппараты
Машиностроительно-технологический институт

151001.65 - технология машиностроения

150202.65 - оборудование и технология сварочного производства

240301.65 - химическая технология неорганических веществ

240401.65 - химическая технология органических веществ
Институт организации перевозок и транспортных средств

190205.65 - подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование

190601.65 - автомобили и автомобильное хозяйство

190701.65 - организация перевозок и управление на автомобильном транспорте
Институт приборостроения и систем обеспечения безопасности

200101.65 - приборостроение

200402.65 - инженерное дело в медико-биологической практике

280202.65 - инженерная защита окружающей среды

Институт управления производственными и инновационными

программами

080502.65 - экономика и управление на предприятии
Институт радиоэлектроники

200501.65 - метрология и метрологическое обеспечение
Институт системного анализа, автоматики и управления

220301.65 - автоматизация технологических процессов и производств

Направления подготовки бакалавра и магистра: 080500.62, 140100.62, 140200.62, 140600.62, 151000.62, 200100.62, 200500.62, 220100.62, 280200.62, 200100.68, 220100.68
Санкт-Петербург

Издательство СЗТУ

2008

Утверждено редакционно-издательским советом университета

УДК 669.017(07)
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ (технология конструкционных материалов): Учебно-методический комплекс / сост. Е.В. Шадричев, А.В. Сивенков, Т.П. Горшкова - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2008.- 309 с.
Учебно-методический комплекс разработан в соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования.

В методическом комплексе приведены рабочая программа, тематический план дисциплины, структурно-логическая схема и временной график изучения дисциплины, тематический план лекций, перечень лабораторных работ, рекомендуемая литература, опорный конспект лекций по основным темам дисциплины, задание на контрольную работу и методические указания к ее выполнению, а также вопросы для самопроверки, тесты и глоссарий. Большая часть рабочей программы и соответственно контрольных заданий посвящена металлическим сплавам – основным конструкционным и инструментальным материалам промышленности. Кроме того рассматриваются пластмассы – наиболее распространенные неметаллические материалы машино- и приборостроения.

УМК предназначен для студентов специальности 140211.65, 140101.65, 140104.65, 140601.65, 140602.65, 151001.65, 150202.65, 220301.65, 240401.65, 240301.65, 280202.65, 080502.65, 190601.65, 190205.65, 190701.65, 200101.65, 200501.65, 200402.65, изучающих дисциплины «Материаловедение», «Материаловедение.Технология конструкционных материалов»

Рассмотрено и утверждено кафедрой материаловедения, технологии материалов и покрытий 5 июня 2007 г., одобрено методической комиссией Машиностроительно-технологиеского института 21 июня 2007 г.

Рецензенты:

кафедра материаловедения, технологии материалов и покрытий МТИ СЗТУ (зав. кафедрой Е.И. Пряхин, д-р техн. наук, проф.);

А.Н. Ефимов, канд. техн. наук, доц. кафедры «Технологии конструкционных материалов и производства ракетно-космической техники» Балтийского государственного технического университета «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова.
Составители: Е.В. Шадричев, канд. физ-мат. наук, доц.;

А.В. Сивенков, доц.;

Т.П. Горшкова, канд. техн. наук, доц.

© Северо-западный государственный заочный технический университет, 2008

© Шадричев Е.В., Сивенков А.В., Горшкова Т.П., 2008

1. Информация о дисциплине

1.1. ПРЕДИСЛОВИЕ

Материаловедение – наука, изучающая связь между химическим составом, структурой и свойствами материалов и закономерности изменения этих свойств под влиянием внешних воздействий, реализуемых в процессе производства, упрочняющей обработки и эксплуатации изделий из этих материалов.

Материаловедение – прикладная наука, ее фундаментом являются разделы физики и химии, посвященные атомной структуре химических элементов, строению и свойствам реальных кристаллов, природе кристаллических фаз, закономерностям процессов кристаллизации и фазовых превращений в твердых телах.

Объектом изучения дисциплины «Материаловедение» являются главным образом конструкционные и инструментальные материалы. Обычно курс материаловедения делится на две части: «Металловедение и термическая обработка металлов» и «Неметаллические материалы». В данном УМК дана более подробная рубрикация, в основном это касается части, посвященной металлическим сплавам (см. «Структурную схему дисциплины» - стр. 31). Это наиболее распространенные промышленные материалы, они достаточно хорошо изучены и традиционно занимают большую часть курса «Материаловедение».

Хотя материаловедение изучается студентами большинства специальностей политехнических вузов на 2 курсе как общеинженерная дисциплина, она закладывает основы профессиональных знаний и умений, позволяющих решать производственные конструкторские и технологические задачи, связанные с оптимизацией выбора материалов и технологий изготовления и упрочнения изделий различного назначения.

Очевидно, что роль дисциплины «Материаловедение» в подготовке инженеров различных специальностей может заметно отличаться. Наибольшее значение она имеет для студентов машино - и приборостроительных (15104.65, 150202.65, 190205.65, 200101.65, 190601.65) и родственных им (140101.65, 140104.65, 140601.65, 140602.65, 220301.65, 280202.65) специальностей.

Однако любой выпускник технического вуза независимо от специальности должен иметь базовые представления о строении и свойствах основных промышленных материалов и методах целенаправленного изменения этих свойств.

Итак, на основании изложенного выше очевидно, что задачей изучения дисциплины «Материаловедение» является овладение знаниями:

Цель изучения дисциплины – материаловедческая подготовка инженера, способного производить оптимальный выбор материалов и технологий изготовления и упрочняющей обработки изделий различного назначения.

В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать:

Иметь представление о:

Уметь:

Место дисциплины в учебном процессе:

Для освоения курса «Материаловедение» кроме соответствующих разделов физики и химии (отмеченных в начале предисловия) желательно знание основ таких дисциплин» как «Сопротивление материалов», «Детали машин», «теория машин и механизмов»1.

В свою очередь знания и умения, приобретенные при изучении курса материаловедения, будут использованы в процессе освоения последующих дисциплин – «Технология конструкционных материалов», «Прикладная механика» и других дисциплин, связанных с конструированием, технологией производства, эксплуатацией и ремонтом машин, приборов, оборудования различного назначения, а также в курсовых и дипломных работах.

1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы

1.2.1. Содержание дисциплины по ГОС


Специальность

Содержание стандартов

Часы

140101.65 140104.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Ч.1. Материаловедение: номенклатура технических материалов в теплоэнергетике, их структура и основные свойства; атомно-кристаллическое строение металлов; фазово-структурный состав сплавов; типовые диаграммы состояния; железо и сплавы на его основе; деформация, термическая обработка металлических материалов; новые металлические материалы; неметаллические материалы; композиционные и керамические материалы.


70

140211.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Ч.1. Основы материаловедения: типы твердых тел, их свойства; атомно-кристаллическое строение, фазово-структурный состав сплавов; типовые диаграммы состояния; деформация, термическая обработка, наклеп, рекристаллизация; металлические материалы; новые металлические и неметаллические материалы.


90


140601.65 140602.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Основы конструкционного и электротехнического материаловедения: агрегатные состояния, дефекты строения и их влияние на свойства материалов; термическая обработка; конструкционные материалы, металлы и сплавы; обработка деталей электротехнического оборудования; проводниковые, полупроводниковые, диэлектрические и магнитные электротехнические материалы; природные, искусственные и синтетические материалы, классификации материалов по агрегатному состоянию, химическому составу, функциональному назначению; связь химического состава материалов с их свойствами, зависимость свойств от внешних условий; технологии получения и применения электротехнических материалов, как компонентов электроэнергетического, электротехнического и радиоэлектронного оборудования; связь параметров, характеризующих свойства электротехнических материалов, с параметрами электроэнергетического, электротехнического и радиоэлектронного оборудования.


80


150202.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Ч.1. Материаловедение: строение материалов. Кристаллизация и структура металлов и сплавов. Диффузионные и бездиффузионные превращения. Классификация сплавов. Диаграммы состояния сплавов. Деформация и разрушение. Механические свойства материалов. Способы упрочнения металлов и сплавов. Железо и его сплавы. Диаграмма железо-цементит. Стали: классификация, автоматные стали. Чугуны: белые, серые, высокопрочные, ковкие. Влияние легирующих элементов на превращения, структуру, свойства сталей. Теория термической обработки. Диаграмма изотермического превращения аустенита. Виды и разновидности термической обработки: отжиг, закалка, отпуск, нормализация. Поверхностная закалка; химико-термическая обработка: цементация, азотирование, нитроцементация, ионное азотирование. Углеродистые и легированные конструкционные стали; назначение, термическая обработка, свойства. Стали, устойчивые против коррозии, жаропрочные стали и сплавы. Инструментальные материалы: инструментальные и быстрорежущие стали, твердые сплавы и режущая керамика, сверхтвердые материалы, материалы абразивных инструментов. Цветные металлы и сплавы, их свойства и назначение; медные, алюминиевые, титановые и цинковые сплавы. Неметаллические материалы. Полимеры; строение, полимеризация и поликонденсация, свойства. Пластмассы: термопластичные, термореактивные, газонаполненные, эластомеры, резины, клеи, герметики. Стекло: неорганическое и органическое, ситаллы, металлические стекла. Полиморфные модификации углерода и нитрида бора. Композиционные материалы


120



151001.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Ч.1. Материаловедение: Строение материалов. Кристаллизация и структура металлов и сплавов. Диффузионные и бездиффузионные превращения. Классификация сплавов. Диаграммы состояния сплавов. Деформация и разрушение. Механические свойства материалов. Способы упрочнения металлов и сплавов. Железо и его сплавы.

Диаграмма железо-цементит. Стали: классификация, автоматные стали. Чугуны: белые, серые, высокопрочные, ковкие. Влияние легирующих элементов на превращения, структуру, свойства сталей. Теория термической обработки. Диаграмма изотермического превращения аустенита. Виды и разновидности термической обработки: отжиг, закалка, отпуск, нормализация. Поверхностная закалка; химико-термическая обработка: цементация, азотирование, нитроцементация, ионное азотирование. Углеродистые и легированные конструкционные стали; назначение, термическая обработка, свойства. Стали, устойчивые против коррозии, жаропрочные стали и сплавы. Инструментальные материалы: инструментальные и быстрорежущие стали, твердые сплавы и режущая керамика, сверхтвердые материалы, материалы абразивных инструментов. Цветные металлы и сплавы, их свойства и назначение; медные, алюминиевые, титановые и цинковые сплавы. Неметаллические материалы. Полимеры; строение, полимеризация и поликонденсация, свойства. Пластмассы: термопластичные, термореактивные, газонаполненные, эластомеры, резины, клеи, герметики. Стекло: неорганическое и органическое, ситаллы, металлические стекла. Полиморфные модификации углерода и нитрида бора. Композиционные материалы.


120



190205.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Ч.1. Материаловедение: строение металлов, диффузионные процессы в металле, формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластическая деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механические свойства металлов и сплавов; конструкционные металлы и сплавы; теория и технология термической обработки стали; химико-термическая обработка, жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы; электротехнические материалы, резина, пластмассы.


80


190601.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Ч.1. Материаловедение: строение металлов, диффузионные процессы в металле, формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластическая деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механические свойства металлов и сплавов. Стали и чугуны. Конструкционные металлы и сплавы. Сплавы атомной энергетики. Цветные металлы и сплавы. Теория и технология термической обработки стали. Химико-термическая обработка. Жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы. Неметаллические материалы. Электротехнические материалы, резина, пластмассы. Поведение материалов в эксплуатации.


70


190701.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Ч.1. Материаловедение: строение металлов, диффузионные процессы в металле, формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластическая деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механические свойства металлов и сплавов; конструкционные металлы и сплавы; теория и технология термической обработки стали; пластмассы.


70


200101.65

Материаловедение и технология конструкционных материалов.

Материаловедение: строение металлов и сплавов, пластическая деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механические свойства металлов и сплавов, конструкционные материалы, термическая и химико-термическая обработка металлов, конструкционные пластики, композиты, электротехнические материалы; технология конструкционных материалов: получение заготовок литьем и пластическим деформированием, пайка и склеивание материалов, формообразование поверхностей деталей резанием, электрофизическими и электрохимическими способами обработки, обработка поверхностей деталей абразивным инструментом, точность обработки и шероховатость поверхности деталей, типовое технологическое оборудование и инструменты.


100

200402.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Ч.1. Материаловедение: строение металлов, диффузионные процессы в металле, формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластическая деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механические свойства металлов и сплавов; конструкционные металлы и сплавы; теория и технология термической обработки стали; химико-термическая обработка; жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы; материалы для биологических применений; основные физико-химические свойства конструкционных материалов для применений в биологии и медицине; материалы для искусственных сосудов, клапанов сердца, суставных и других протезов; проблема совместимости биологических и технических материалов; методика работы со справочной литературой по материаловедению.


110

200501.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Строение металлов, диффузионные процессы в металле, формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластическая деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механические свойства металлов и сплавов. Конструкционные металлы и сплавы. Теория и технология термической обработки стали. Химико-термическая обработка. Жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы. Основы технологии конструкционных материалов.


68

220301.65

Материаловедение.

Строение металлов, диффузионные процессы в металле, формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластическая деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механические свойства металлов и сплавов. Конструкционные металлы и сплавы. Теория и технология термической обработки стали. Химико-термическая обработка. Жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы. Материалы, применяемые в различных отраслях промышленности. Электротехнические материалы, резина, пластмассы, композиционные материалы и др. Основы производства материалов. Формообразование заготовок. Производство заготовок различными способами. Сварка, пайка, склеивание материалов. Получение композиционных материалов. Изготовление изделий из композиционных материалов: металлических, порошковых, эвтектических, полимерных. Изготовление резиновых полуфабрикатов и деталей. Формирование поверхностей деталей резанием, электрофизическими и электрохимическими способами обработки. Выбор способа обработки.


120

240301.65

Материаловедение. Технология конструк­ционных материалов.

Материаловедение: строение металлов, диффузионные процессы в металле, формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластическая деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механические свойства металлов и сплавов; конструкционные металлы и сплавы; теория и технология термической обработки стали; химико-термическая обработка; жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы; явление коррозии, коррозионные потери, классификация коррозионных процессов, химическая и электрохимическая коррозия, методы защиты от коррозии; электротехнические материалы, резина, пластмассы.


70

240401.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Строение металлов, диффузионные процессы в металле, формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластическая деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механические свойства металлов и сплавов; конструкционные металлы и сплавы; теория и технология термической обработки стали; химико-термическая обработка; жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы; явление коррозии, коррозионные потери, классификация коррозионных процессов, химическая и электрохимическая коррозия, методы защиты от коррозии; электротехнические материалы, резина, пластмассы.


70

280202.65

Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Строение металлов; диффузионные процессы в металле, формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластическая деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механические свойства металлов и сплавов; конструкционные металлы и сплавы; теория и технология термической обработки стали; химико-термическая обработка; жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы.


85

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации