Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







ШколА ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК ДВФУ





ШколА ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК ДВФУ

Согласовано   «УТВЕРЖДАЮ»
(ШЕН ДВФУ) Заведующий кафедрой Химических и ресурсосберегающих технологий (название кафедры)
Руководитель ОП  
_____________ Патрушева О.В. (подпись) (Ф.И.О. рук. ОП) ______________ Реутов В.А. (подпись) (Ф.И.О. зав. каф.)
«_____»___________________2012 г. «______»_________________20____г.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ

Материаловедение. Технология конструкционных материалов

Направление 241000.62 Энерго - и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии

Форма подготовки - очная

Школа естественных наук ДВФУ

кафедра химических и

ресурсосберегающих технологий

курс _1_____ семестр 1_____

лекции __36_ (час.)

практические занятия____18___час.

семинарские занятия______час.

лабораторные работы_______час.

консультации 18

всего часов аудиторной нагрузки___54____ (час.)

самостоятельная работа __54______ (час.)

реферативные работы (количество) 0

контрольные работы (количество)

зачет ____не предусмотрен

экзамен___5_____семестр

 

Учебно-методический комплекс составлен на основании требований федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (приказ от 24 января 2011 г. № 79 "Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 241000 Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии (квалификация (степень) "бакалавр").

Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры химических и ресурсосберегающих технологий протокол №1 от 24 сентября 2012 г.



Заведующий кафедрой___В.А. Реутов_________________________________2012 г.

Составитель :_______________________________________Е.Н.Чернова

Оглавление

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ 1

Аннотация учебно- методического комплекса дисциплины.. 3

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД) 8

Аннотация.. 9

I. Структура и содержание теоретической.. 10

части курса.. 10

II. Структура и содержание практической.. 13

части курса.. 13

III. Контроль достижений целей курса.. 13

Вопросы к экзамену по курсу «Материаловедение, технология конструкционных материалов». 14

IV. Тематика курсовых работ и рефератов.. 16

V. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.. 16

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ 19

МАТЕРИАЛЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ 32

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ 59

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 61

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 83

ГЛОССАРИЙ 86

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 106

Рейтинг-план дисциплины.. 107

 

 


Аннотация учебно- методического комплекса дисциплины

«Материаловедение»

Учебно-методический комплекс дисциплины «Материаловедение» разработан для студентов 3 курса для направления 241000.62 Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии, в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по данному направлению и положению об учебно-методических комплексах дисциплин образовательных программ высшего профессионального образования (утверждено приказом ректора от 17.04.2012 №12-13-87).

Дисциплина «Материаловедение» относится к разделу Б.3.В.ДВ.1(2). – Вариативные профильные дисциплины по выбору. Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 108 часов. Учебным планом предусмотрены лекционные занятия (36 часов), практические работы (18 часов), самостоятельная работа студента (54 часа). Дисциплина реализуется на 3 курсе в 5 семестре.

Программа учебного курса «Материаловедение» предназначена для бакалавров и направлена на формирование систематизированного представления о современных материалах, их свойствах, структурных особенностях, формирующих те или иные свойства, методах их получения.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с построением диаграмм состояния двухкомпонентных сплавов, технологией улучшения сплавов с помощью методов деформирования и термообработки.

Одной из новаций данной программы является акцент на необходимость существенной активизации самостоятельной работы бакалавров по осмыслению и анализу структуры и свойств материалов.

Теоретический материал разбит на 3 модуля. Теоретические знания закрепляются на практических занятиях.

Курсу «Материаловедение» предшествуют необходимые для его понимания курсы: «Физика», «Неорганическая химия», «Физическая химия».

Знания, полученные в курсе «Материаловедение» используются при изучении ряда специальных дисциплин, например таких, как «Процессы и аппараты защиты окружающей среды»; «Избранные главы химической технологии веществ и материалов», и другие.

Реализация дисциплины «Материаловедение» предусматривает использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (семинаров в диалоговом режиме, разбора конкретных ситуаций) в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся.

Дисциплина направлена на формирование общекультурных и профессиональных компетенций выпускника, таких, как

- использование основных положений и методов социальных, гуманитарных, естественных наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК-10);

- способность участвовать в совершенствовании технологических процессов с позиций энерго- и ресурсосбережения, минимизации воздействия на окружающую среду (ПК-8);

- готовность обосновывать конкретные технические решения при разработке технологических процессов; выбирать технические средства и технологии, направленные на минимизацию антропогенного воздействия на окружающую среду (ПК-11).

Данный учебно-методический комплекс содержит из:

· рабочую учебную программу дисциплины;

· конспекты лекций (разбитый по темам тематический план);

· материалы для практических занятий (темы семинаров);

· материалы для организации самостоятельной работы студентов;

· контрольно-измерительные материалы;

· список литературы;

· глоссарий;

· дополнительные материалы.

Достоинством данного УМКД является наиболее разработанный раздел «Изучение диаграммы состояния железо-углеродных сплавов».

Автор-составитель учебно-методического комплекса

(кандидат биологических наук, доцент кафедры химических и ресурсосберегающих технологий ШЕН ДВФУ) Чернова Е.Н.

 

Зав. кафедрой химических и

ресурсосберегающих технологий В.А. Реутов

 

 


 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

 


Школа естественных наук

Согласовано   «УТВЕРЖДАЮ»
(название школы ДВФУ) Заведующая (ий) кафедрой _химических и ресурсосберегающих технологий___ (название кафедры)
Руководитель ОП  
_____________ _О.В. Патрушева__ (подпись) (Ф.И.О. рук. ОП) ______________ _В.А. Реутов_________ (подпись) (Ф.И.О. зав. каф.)
«_____»___________________20___г. «______»_________________20____г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)

Аннотация

Дисциплина «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» предназначена для студентов направления бакалавриата 241000.62 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии»

Дисциплина «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» относится к разделу Б.3.В.ДВ.1(2). – Вариативные профильные дисциплины по выбору. Данный курс в соответствие с общеобразовательным стандартом предназначен для студентов третьего курса. Для успешного усвоения материала студенты должны опираться на базу знаний, которые они получили в рамках изучения химии, физики, физической химии.

Цель курса -формирование у студентов знаний об основах создания материалов, взаимосвязи строения и свойств материалов, технологий получения материалов, формирование естественнонаучного мышления.

Задачи курса -

Дисциплина «Материаловедение» основывается на знаниях курсов «Физика», «Химия», «Физическая химия».

Знания, полученные в курсе «Материаловедение» используются при изучении ряда специальных дисциплин, например таких, как «Процессы и аппараты защиты окружающей среды» и другие.

Дисциплина направлена на формирование общекультурных и профессиональных компетенций выпускника:

- использование основных положений и методов социальных, гуманитарных, естественных наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК-10);

- способность участвовать в совершенствовании технологических процессов с позиций энерго- и ресурсосбережения, минимизации воздействия на окружающую среду (ПК-8);

- готовность обосновывать конкретные технические решения при азработке технологических процессов; выбирать технические средства и технологии, направленные на минимизацию антропогенного воздействия на окружающую среду (ПК-11).

Знать структурные особенности металлических материалов и свойства, которые они формируют.

уметь выбирать материал в зависимости от его назначения

владеть ….

I. Структура и содержание теоретической

Части курса

Модуль 1. Строение кристаллической решетки (8 час)

Тема 1. Название темы(2 час.) Параметры, описывающие строение и размер кристаллической решетки

Тема 2. Влияние типа связи на структуру и свойства кристаллов, ионные, молекулярные, металлические, ковалентные кристаллы (2 час.).

Тема 3.Фазовый состав сплавов, твердые растворы и промежуточные фазы Тема 4.Дефекты кристаллов: точечные, линейные, поверхностные, объемные. (2 час.)

Раздел 1. Влияние химического состава на равновесную структуру сплавов. Построение диаграммы состояния сплавов. Диаграммы состояния сплавов, с неограниченной растворимостью компонентов, с эвтектическим, перитектическим и эвтектоидным превращением (6 час.)

Тема 7. Влияние химического состава на равновесную структуру сплавов. Построение диаграммы состояния сплавов (2 час.).

Тема 8. Диаграммы состояния сплавов, с неограниченной растворимостью компонентов, с эвтектическим, перитектическим и эвтектоидным пре-вращением (4 час.).

Части курса

Практическая часть курса включает в себя практические, лабораторные работы объемом 18 часов.

1. Практическая работа 1 Строение кристаллической решетки (2 часа).

2. Контрольная работа 1 Строение кристаллической решетки (2 часа).

3. Контрольная работа 2 Свойства материалов. Свойства деформированных материалов (2 час.).

4-5. Лабораторная работа Построение диаграммы состояния эвтектического сплава (4 час)

6. Практическая работа 2. Приобретение навыков работы с диаграммой состояния железо-углерод (2 час)

7 Контрольная работа 3 Диаграммы состояния сплавов. Технология конструкционных материалов (2 час)

8. Итоговое занятие.

Вопросы к экзамену по курсу «Материаловедение, технология конструкционных материалов»

Модуль 1

Модуль 2

Раздел 1

Тема 5. Свойства материалов

13. Механические свойства материалов (перечислить), твердость и методы ее определения

14. Механические свойства материалов (перечислить), ударная вязкость

15. Механические свойства материалов (перечислить), временное сопротивление, предел текучести, предел упругости, пластичность

16. Механические свойства материалов, определяемые при циклической нагрузке.

17. Различия разрушения от усталости от разрушения от растягивающей нагрузки.

18. Физические свойства материалов – теплопроводность, тепловое расширение, теплоемкость

19. Физические свойства материалов – электропроводность и электросопротивление

Раздел 2

Модуль 3

Раздел 1

Раздел 2

Раздел 3

Раздел 4

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»

241000.62 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической

технологии, нефтехимии и биотехнологии»

 

 

г. Владивосток

Лекция 1

Метод: проблемный

Проблемные вопросы:

1. История возникновения науки «Материаловедение».

2. Элементы кристаллографии.

План лекции

История создания науки через практику. Понятие о кристаллических и аморфных телах. Тонкая, микро и макроструктура кристаллов. Строение кристаллической решетки: элементарная ячейка, узлы, периоды решетки, симметрия кристаллов, степень сложности элементарной ячейки, координационное число и коэффициент компактности. Тетраэдрическая и октаэдрическая поры кристаллической решетки. Кристаллографические индексы плоскости и направления. Анизотропия.

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. -648с.

2. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М.Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

3. Ю. Г. Гуревич Загадка булатного узора / Гуревич Ю.Г. М.: изд-во «Знание», 1985. - 192с.

Лекция 2

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

Лекция 3

План лекции

1. Фаза. Твердые растворы, промежуточные фазы – определения.

2. Характеристика твердых растворов. Твердые растворы внедрения и замещения. Промежуточные фазы замещения и внедрения. Изменение свойств материала от наличия разных фаз.

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухи-на – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М.Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

Лекция 4

Дефекты кристаллов (2 час)

Метод: проблемный

Проблемные вопросы: Охарактеризовать дефекты кристаллов.

План лекции

Дефекты точечные (размеры близки к межатомному расстоянию);

- линейные (длина на несколько порядков больше ширины);

- поверхностные (толщина мала, а ширина и длина больше ее на несколько порядков);

- объемные (поры, трещины, имеют значительные размеры по всем трем направлениям).

Свойства дефектов. Плотность дислокаций.

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухи-на – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М.Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

Модуль 2

Лекция 5

Свойства материалов (2 час)

Метод: проблемный

Проблемные вопросы: Дать представление о наборе свойств, отвечающих за работоспособность материала.

План лекции

1. Критерии выбора материала.

2. Механические свойства материалов - показатели прочности, жесткости (упругости), пластичности, твердости и вязкости.

3. Испытание на растяжение. Модуль упругости первого рода Е. Наклеп. Предел упругости. Условный предел текучести. Временное сопротивление. Пластичность. Испытания на изгиб.

4.Испытания на твердость. Твердость по Бринелю. Твердость по Виккерсу. Твердость по Роквеллу.

5. Испытания на динамические нагрузки. Ударная вязкость. Порог хладноломкости.

6. Механические свойства, определяемые при переменных (циклических) нагрузках. Усталость, выносливость. Разрушение от усталости. Физический предел выносливости и ограниченный предел выносливости. Циклическая прочность и циклическая долговечность.

7. Физические свойства материалов (плотность, теплоемкость, теплопроводность, тепловое расширение, электропроводность) (самостоятельно).

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухи-на – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М.Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

Лекция 6

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухи-на – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М.Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

Модуль 3

Раздел 1

Лекция 7

План лекции

1. Метод построения диаграмм состояния. Линия ликвидус. Линия солидус. Условия построения равновесной диаграммы.

2. Правило фаз (правило Гиббса).

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухи-на – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М.Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

Лекция № 8-9

План лекции

1. Диаграммы состояния сплавов, компоненты которых полностью растворимы в жидком и твёрдом состоянии. Микроликвация в слитке. Правило концентраций. Правило отрезков.

2. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых ограниченно растворимы в твёрдом состоянии и образуют эвтектику.

3. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которой ограниченно

растворимы в твёрдом состоянии и образуют перитектику.

4. Диаграмма состояния сплавов с полиморфным превращением одного из компонентов.

5. Диаграмма состояния сплавов с полиморфными превращениями

компонентов и эвтектоидным превращением.

6. Физические и механические свойства сплавов в равновесном состоянии.

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухи-на – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2.Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М.Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

3. Материаловедение и технологические процессы машиностроительного производства. Лабораторный практикум / Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Проскурин А.Д. и др., Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. – 409с.// http:\\windows.edu.resourse/677/19677.

Раздел 2

Лекция 10

План лекции

1. Компоненты и фазы в сплавах железа с углеродом. Фазы феррит, аустенит, цементит, железо, графит, особенности кристаллической решетки и свойства.

2. Превращения в сплавах железо-графит.

3. Влияние легирующих элементов на равновесную структуру сталей.

4. Карбиды и нитриды в легированных сталях.

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2. Материаловедение и технологические процессы машиностроительного производства. Лабораторный практикум / Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Проскурин А.Д. и др., Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. – 409с.// http:\\windows.edu.resourse/677/19677.

3. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М. Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

Раздел 3

Лекция 11

План лекции

1. Деформация. Пластичность. Механизм пластического деформирования.

2. Особенности деформирования монокристаллов.

3. Деформирование поликристаллов.

4. Деформация двухфазных сплавов.

5. Свойства холоднодеформированных металлов.

6. Возврат и рекристаллизация. Отдых и полигонизация.

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухи-на – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М. Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

Раздел 4

Лекция 12-15

План лекции

1. Основные виды термической обработки: отжиг, закалка, отпуск, старение.

2. Термическая обработка сплавов, не связанная с фазовыми превращениями в твердом состоянии. Нагрев для снятия остаточных напряжений. Рекристализационный отжиг. Диффузионный отжиг.

3. Термическая обработка сплавов с переменной растворимостью

компонентов в твердом состоянии.

4. Термическая обработка сплавов с переменной растворимостью и полиморфным превращением (стали). Превращения при нагреве до аустенитного состояния. Превращения аустенита при различных степенях переохлаждения. перлитное, промежуточное и мартенситное превращения.

5. Технология термической обработки стали. Отжиг сталей. Перекристаллизационный отжиг. Сфероидизирующий отжиг. Нормализация сталей. Особенности закалки сталей. Отпуск закаленных сталей. Свойства отпущенной стали.

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухи-на – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М. Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

Химико-термическая обработка сплавов (самостоятельно)

Метод: проблемный

Проблемные вопросы:Дать представление о химико-термической обработке сплавов

План

1. Задачи химико-термической обработки. Стадии процесса химико-термической обработки.

2. Диффузионное насыщение стальных деталей углеродом и азотом - азотирование, цементация.

3. Диффузионное насыщение деталей металлами и неметаллами

Литература

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухи-на – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М. Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

Лекция 16-17

Метод: проблемный

Проблемные вопросы:дать представление о конструкционных материалов с точки зрения их структуры. Познакомить с методами повышения конструкционной прочности.

План лекции

1. Эксплуатационные требования. Технологические требования. Экономические требования.

2. Конструкционная прочность материала и методы ее оценки. Надежность. Трещиностойкость. Вязкость разрушения. Долговечность. Циклическая долговечность. Скорость ползучести.

3. Методы повышения конструкционной прочности – упрочнения, обеспечения надежности, повышение циклической прочности и износостойкости.

4. Классификация конструкционных материалов.

5. Классификация конструкционных сталей.

6. Углеродистые стали.

7. Износостойкие материалы.

Литература:

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухи-на – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М. Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.

3. Ю.А. Брусенцов, В.А. Пручкин, И.С. Филатов Маркировка материалов

электронной техники: учебное пособие // Тамбов: Издательство ТГТУ. 2006. 80 с. http:\\window.edu.resourse/553/38553.

Лекция 18

Метод: проблемный

Проблемные вопросы:Познакомить с рядом материалов, устойчивых к действию температур и рабочей среды.

План лекции

1. Жаропрочные материалы. Ползучесть. Предел ползучести. Предел длительной прочности. сопротивление релаксации.

2. Обеспечение жаропрочности - прочность межатомных связей, подвижность дислокаций, снижение зернограничного скольжения.

3. Коррозионностойкие нержавеющие стали и сплавы. Виды коррозии. Виды коррозионно-стойких материалов.

Литература:

1. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В. И. Мака-рова, Г.Г. Мухин и др. Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г. Г. Мухи-на – 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 648с.

2. Основы металловедения: учебник для техникумов / Ю.М. Лахтин. М.: Металлургия. 1988. - 320 с.


 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

Литература

Примеры заданий

Выполнение работы

Хотя диаграмма состояния сплава Pb-Sn и не принадлежит к числу чисто эвтектических (эти вещества обладают небольшой взаимной растворимостью, рабочие концентрации выбраны так, что построение диаграммы для простоты можно вести так же, как и эвтектической. Для построения диаграммы термическим методом нужно получить кривые охлаждения чистых металлов Pb и Sn и ряда их сплавов.

В расплавленный и немного подогретый металл погружается термопара, подключенная к милливольтметру. Через определенные (15-30 сек) промежутки времени записываются показания милливольтметра. Охлаждение чистого металла идет согласно кривой охлаждения, изображенной на рис. 7, где Tн - начальная температура металла, Тз - температура затвердевания металла.

При понижении температуры от Тн к Тз показания прибора монотонно уменьшаются. В промежутке времени t1-t2 показания прибора остаются неизменными, а затем опять начинают уменьшаться.

Показание милливольтметра в момент остановки и будет соответствовать температуре затвердевания. При охлаждении сплавов, как было сказано выше, кривая может иметь несколько критических точек (рис. 5,6), которые определяются по месту изменения наклона на кривой охлаждения.

По полученным критическим точкам строится диаграмма состояния свинец – олово и находится эвтектическая точка.

Диаграмма строится следующим образом: по оси абсцисс откладывается процентное содержание исследуемых сплавов, а на ординаты, соответствующие этим сплавам, наносятся найденные критические температуры. Полученные точки соединяются плавными линиями. Минимум кривой дает эвтектическую точку. При небольших разбросах температуры окончания затвердевания исследованных сплавов эта температура находится как среднее арифметическое.

Содержание отчета

Краткие теоретические сведения по работе.

Схема установки для снятия кривых охлаждения.

Экспериментальная часть, в которой приводятся кривые нагрева и охлаждения исследуемых сплавов и диаграмма состояния сплава.

Характеристика линий и эскизы, поясняющие микроструктуру сплава в различных областях диаграммы.

Контрольные вопросы

1. Кристаллизация и процессы, её сопровождающие.

2. Что называется полиморфизмом? Приведите примеры.

3. С какой целью снимаются и изучаются кривые охлаждения материалов?

4. Что называется степенью переохлаждения и ее влияние на кристаллическую структуру материала.

5. С какой целью и каким образом строятся диаграммы состояния сплавов?

6. Что называется эвтектикой, эвтектической температурой, эвтектическим составом?

Литература:

1. Арзамасов А.Б. Материаловедение: учебник для вузов / А.Б. Арзамасов, А.А. Черепахин // М.: Экзамен, 2009, 350 с.

2. Волков Г.М. Материаловедение: учебник для вузов / Г.М. Волков, В.М. Зуев. М.: Академия, 2008, 400 с.

3. Чернова Е.Н. Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Курс лекций (электронный). / Е.Н. Чернова. Владивосток: Изд-во ДВГУ, 2010. - 100 с.

Занятие 6. Лабораторная работаПриобретение навыков работы с диаграммой состояния железо-углерод (2 час)

Методисследовательский

Цель работыПриобретение навыков работы с диаграммами состояния на примере диаграммы железо-углерод.

Дидактические материалы: Методические указания по выполнению практической работы «Приобретение навыков работы с диаграммой состояния железо-углерод»

Порядок выполнения работы

Получите у преподавателя задание на выполнение работы (на пер-

вом этапе - концентрацию углерода в сплаве, на втором – температуру спла-

ва).

Опишите процесс кристаллизации сплава заданного состава (этап

первый). В процессе работы заполните таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Фазовый и структурный состав сплава в температурных

интервалах

Номера темпе- ратурных интервалов Температурные границы интер- валов, °С   Концентрация углерода в фазовых состояниях, %   Струк- тур- ный состав   Вариантность системы  
верхние границы   нижние границы   наименование фазы   на верх- ней гра- нице тем- пера- турного интервала   на ниж- ней гра- нице тем- пера- турного интервала
               

 

Сплава (этап второй)

Для расчета количества каждой из фаз (в процентах), присутствующих в сплаве при заданной температуре, следует воспользоваться вторым правилом отрезков: “Для нахождения количественного соотношения фазовых со-

ставляющих сплава нужно через заданную точку двухфазной области диа-

граммы состояния, характеризующую состояние сплава (фигуративную точ-

ку), провести коноду. Отношение длины отрезка, заключенного между фигу-

ративной точкой и одним из концов коноды, к длине всей коноды численно

равно относительному количеству второй фазы (соответствующей второму

концу коноды) “.

Для определения длины коноды найдите, в соответствии с первым правилом отрезков, концентрации углерода в точках, на которые она опирается. Далее следует пользоваться значениями концентраций как координатами на числовой оси (рисунок 5.4).

На рисунке через фигуративную точку М проведена конода XУ.

В соответствии с изложенным количество жидкости в сплаве в точке М

равно :

Ж = (м-х)/(у-х)*100

количество аустенита в точке М

А= (у - м)/(у - х)*100 %

где м, x, у – концентрация углерода соответственно в точках М, X, У.

Расчет количественного фазового состава в трехфазных областях невозможен, поскольку в них происходит при одной и той же температуре непрерывное изменение соотношения фаз. Характер изменения определяется направлением движения теплоты (к системе или от нее).

При расчете количественного структурного состава сплава при данной температуре конода должна опираться не на фазовые, а на структурные границы. К структурным границам относятся, кроме границ, совпадающих с фазовыми границами (сплошные линии диаграммы состояния), еще и верти-

кальные линии, проведенные пунктирными линиями и соответствующие эв-

тектической (4,3 %) и эвтектоидной (0,8 %) концентрации углерода в спла-

вах.

Содержание отчета по выполненной работе

- Цель работы.

Таблица фазового и структурного состава сплава в температур-

ных интервалах.

Рисунок кривой кристаллизации.

Расчеты количественного фазового и структурного состава.

Литература

1. Материаловедение и технологические процессы машиностроительного производства. Лабораторный практикум / Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Проскурин А.Д. и др., Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. – 409с.// [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:\\window.edu.resourse/677/19677.

2. Арзамасов А.Б. Материаловедение: учебник для вузов / А.Б. Арзамасов, А.А. Черепахин // М.: Экзамен, 2009, 350 с.

3. Волков Г.М. Материаловедение: учебник для вузов / Г.М. Волков, В.М. Зуев. М.: Академия, 2008, 400 с.

4. Чернова Е.Н. Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Курс лекций (электронный). / Е.Н. Чернова. Владивосток: Изд-во ДВГУ, 2010. - 100 с.

Занятие 7. Контрольная работа 3 Диаграммы состояния сплавов. Технология конструкционных материалов (2 час).

 

 

Что


 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

 


<Название Школы ДВФУ>

 

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

по дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»

241000.62 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической

технологии, нефтехимии и биотехнологии»

 

г. Владивосток

2012-11-06

 

 

На самостоятельное изучение предложено несколько тем:

Ионные кристаллы

1. Какие элементы образуют ионные кристаллы.

2. Свойства ковалентной связи – сила связи, взаимодействие между частицами, направленность, типы кристаллических решеток, электрические свойства, полиморфизм.

Вопросы к экзамену по курсу «Материаловедение, технология конструкционных материалов»

Свойства материалов

13. Механические свойства материалов (перечислить), твердость и методы ее определения

14. Механические свойства материалов (перечислить), ударная вязкость

15. Механические свойства материалов (перечислить), временное сопротивление, предел текучести, предел упругости, пластичность

16. Механические свойства материалов, определяемые при циклической нагрузке.

17. Различия разрушения от усталости от разрушения от растягивающей нагрузки.

18. Физические свойства материалов – теплопроводность, тепловое расширение, теплоемкость

19. Физические свойства материалов – электропроводность и электросопротивление

Конструкционные материалы

47. Конструкционная прочность и ее характеристики - надежность, вязкость разрушения, долговечность, скорость ползучести

48. Методы повышения конструкционной прочности материалов

49. Классификация конструкционных сталей. Углеродистые и легированные стали

Износостойкие материалы

50. Характеристики износа и виды изнашивания

51. Материалы с высокой твердостью поверхности

52. Методы повышения износостойкости материалов

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

по дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»

ООП _241000.62 Энерго - и ресурсосберегающие процессы в химической

технологии, нефтехимии и биотехнологии

 

г. Владивосток

2012-11-07

 

а) основная литература:

1. Арзамасов А.Б. Материаловедение: учебник для вузов / А.Б. Арзамасов, А.А. Черепахин // М.: Экзамен, 2009, 350 с.

2. Волков Г.М. Материаловедение: учебник для вузов / Г.М. Волков, В.М. Зуев. М.: Академия, 2008, 400 с.

3. Чернова Е.Н. Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Курс лекций (электронный). / Е.Н. Чернова. Владивосток: Изд-во ДВГУ, 2010. - 100 с.

б) дополнительная литература:









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.