rpd000015217 (1012543), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (34 часов), практические (0 часов), лабораторные (16 часов) занятия и (58 часов) самостоятельной работы студента.
Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Материаловедение и технология конструкционных материалов »
Cодержание учебных занятий
-
Лекции
1.1.1. Введение в материаловедение. Природа металлов и сплавов. (АЗ: 4, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Дать определение науки Материаловедение. Теоретические основы материаловедения. Вклад отечественных и зарубежных ученых в развитие материаловедения. Достижения и роль иатериаловедения в создании современной техники.
Кристаллические и аморфные твердые тела. Пространственная кристаллическая решетка и элементарная ячейка. Типы кристаллических решеток Браве. Параметры, характеризующие элементарную ячейку (три ребра элементарной ячейки и три угла между ними; атомный радиус; плотность упаковки; координационное число; коэффициент компактности). Кристаллографические индексы Миллера.
Взаимодействие атомов в кристаллах (молекулярная, ковалентная, металлическая, ионная типы связи; влияние типа связи на свойства кристаллов).
Анизотропия в кристаллических материалах (определение анизотропии, влияние анизотропии на свойства, проявление анизотропии в моно- и поликристаллах).
Полиморфизм (понятие аллотропической формы, стабильность той или иной полиморфной модификации от внешних условий).
Дефекты кристаллического строения. Точечные (вакансии, межузельные атомы, примесные атомы внедрения и замещения), линейные (винтовые и краевые дислокации, дефекты упаковки), поверхностные (границы зерен и субзерен) дефекты кристаллического строения. Влияние дефектов на свойства.
Фазовый состав сплавов (понятие о компоненте, фазе – твердом растворе, промежуточной фазе).
Определение диффузии. Самодиффузия и гетеродиффузия. Механизмы диффузии. Факторы, влияющие на диффузию в металлах и сплавах.
1.2.1. Формирование структуры литых металлов и сплавов. (АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Кристаллизация (самопроизвольная и несамопроизвольная кристаллизация). Влияние скорости охлаждения (степени переохлаждения) на структуру слитка. Модифицирование литой структуры. Строение металлического слитка.слитка. Факторы, влияющие на зеренную структуру слитка.
Методы выращивания монокрисчталлов. Аморфные металлические сплавы, их строение и свойства.
1.3.1. Разрушение металлов и сплавов. Металлографические методы анализа структуры металлов и сплавов. (АЗ: 2, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Разрушение металлов и сплавов (понятие разрушения металла; вязкое / хрупкое разрушение их отличительные особенности; явление хладноломкости).
Определение структуры. Методы контроля структуры, применяемые в серийном производстве полуфабрикатов из конструкционных сплавов (макро- микроконтроль, методика проведения).
1.3.2. Механических свойств металлов и сплавов пи статических, динамических, циклических нагрузках. Жаропрочность и жаростойкость металлов и сплавов. (АЗ: 4, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание:
Требования, предъявляемые к конструкционным материалам. Критерии прочности, жесткости, надежности, долговечности.
Классификация механических испытаний по схемам напряженного состояния, способу нагружения, характеру изменения нагрузки во времени. Условия подобия механических испытаний.
Испытания на растяжение.Методика проведения испытаний. Истинные и условные напряжения. Характеристики механических свойств (прочности, пластичности, жесткости), определяемые при испытании на растяжение .
Испытания на твердость (по Бринелю, Викерсу, Роквеллу).Методика проведения испытаний .
Методика проведения испытаний на ударную вязкость. Характеристики механических свойств, получаемые в результате ударных испытаний (ударная вязкость, порог хладноломкости). Схема А.Ф.Иоффе, объясняющая явление хладноломкости.
Дать определение усталости и выносливости материала. Методика проведения усталостных испытаний. Отличительные особенности усталостного разрушения. Характеристики, определяемые при циклических испытаниях: предел усталости, усталостная долговечность, усталостная прочность, живучесть-СРТУ. Пути повышения усталости металлов и сплавов.
Явление ползучести в металлах и сплавах под действием приложенного напряжения и высоких температур. Стадии ползучести. Критерии жаропрочности металлов и сплавов (предел ползучести, предел длительной прочности) и методики их определения. Пути повышения жаропрочности металлов и сплавов (ограничение подвижности дислокаций, замедление диффузии).
Жаростойкость в металлах и сплавах. Пути повышения жаростойкости (легирование, нанесение защитных покрытий) сплавов.
1.4.1. Основные типы диаграмм состояния двухкомпонентных систем. Закономерности Н.С.Курнакова. (АЗ: 2, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Понятие сплава и компонента.
Равновесные диаграммы состояния и методы их построения,. Основные равновесные диаграммы состояния двухкомпонентных систем ( компоненты полностью растворимы в жидком и твердом состоянии; компоненты ограничено растворимы в твердом и жидком состоянии и образуют эвтектику или перитектику; с полиморфным превращением одного из компонентов и эвтектоидным превращением; для сплавов, образующих химическое соединение). Правило фаз Гиббса. Правило отрезков. Закономерности Н.С.Курнакова.
Компоненты и фазы в сплавах железо-углерод. Превращения в сплавах железо-цементит и железо-графит (превращения в сталях, превращения в чугунах). Влияние состава сплавов на равновесную структуру и их свойства.
1.5.1. Формирование структуры металлов и сплавов при деформации и последующем нагреве. (АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Деформации упругие и пластические. Механизм пластического деформирования (сдвиг скольжением, двойникованием). Особенности деформирования моно- и поликристаллов. Холодная и горячая деформация. Свойства холоднодеформированного металла.
Возврат (отдых, полигонизация) и рекристаллизация (первичная, собирательная, вторичная) при нагреве деформированного металла и их влияние на свойства.
Явление сверхпластичности в металлах и сплавах.
1.6.1. Теория термической обработки металлов и сплавов. (АЗ: 2, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Классификация видов термической обработки по А.А.Бочвару (собственно термообработка, химикотермическая и термомеханическая обработки).
Отжиг 1-го рода (гомогенизационный, рекристаллизационный и дорекристаллизационный, уменьшающий напряжения) и 2-го рода ( перекристаллизационный отжиг). Закалка без полиморфного превращения с последующим старением (искусственным и естественным). Изменение свойств при старении. Выбор режима старения.
1.6.2. Термическая обработка углеродистых сталей. (АЗ: 2, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Фазовые превращения в сталях при нагреве до аустенитного состояния. Превращения аустенита в сталях при различных степенях переохлаждения (перлитное, бейнитное и мартенситное). Основные виды термообработки стали: отжиг перекристаллизационный и сфероидизирующий; нормализация; закалка полная и неполная; отпуск (низкий, средний, высокий). Улучшение.
Закаливаемость и прокаливаемость сталей. Изменение свойства при отпуксе сталей (отпускная хрупкость обратимая и необратимая).
Химико-термическая обработка (ХТО, на примере сталей). Стадии ХТО, насыщающие среды. Способы диффузионного насыщения стальных изделий углеродо, азотом, металлами.
1.7.1. Общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам. Легукие и сверхлегкие сплавы.
(АЗ: 2, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Требования эксплуатационные, технологические, экономические, предъявляемые к конструкционным материалвм. Критерии прочности, жесткости, нажедности, долговечности.
Алюминий и его сплавы. Классификация, маркировка. Структура, свойства, применение.
Титан и его сплавы. Влияние легирующих элементов на полиморфизм в титане. Классификация, свойства, применение.
1.7.2. Легированные стали. Тугоплавкие металлы и сплавы. (АЗ: 2, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Легированные стали. Маркировка, классификация, структура, свойства, применение.
Никель и его сплавы. Тугоплавкие металлы и сплавы на их основе. Жаростойкие и жаропрочные сплавы. Применение.
1.8.1. Общая характеристика неметаллических материалов. Основы полимероведения. Термоактивные смолы и пластмассы на их основе.
(АЗ: 4, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Физико-механические свойства и особенности полимеров. Поведение полимеров при нагревании. Термопластичные и термореактивные полимеры. Термомеханические кривые полимеров как основа для прогнозирования свойств и разработки технологии переработки полимерных материалов и пластмасс.
Фенольно-формальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические и полиимидные смолы. Сравнительная характеристика термореактивных смол.
Прочность, жесткость, нагревостойкость термореактивных смол. Адгезионные свойства и совместимость с наполнителями. Виды порошковых и волокнистых наполнителей.
1.8.2. Термопластичные полимеры и полимерные материалы специального назначения.
(АЗ: 2, СРС: 3)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Литьевые термопласты, их свойства и применение. Полярные и неполярные полимеры, особенности свойств различных групп полимерных материалов. Пено- и поропласты. Применение термопластов в изделиях.
Волокна. Упрочнение материалов при вытягивании в ультратонкие волокна. Применение волокнистых материалов в технике.
Термопластичные материалы повышенной нагревостойкости.
Физико-механические основы пленкообразования, пленкообразующие материалы: клеи, лаки, краски, герметики, компаунды.
Эластичность. Эластомеры (каучуки и резины). Виды каучуков и резин со специальными физико-механическими свойствами.
1.8.3. Неметаллические материалы неорганической природы.
(АЗ: 2, СРС: 3)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Стекла. Ситаллы. Техническая керамика.
Оксидная жаростойкая керамика. Бескислородная керамика наивысшей нагревостойкости. Уникальные керамические материалы: с наивысшей удельной прочностью, твердостью, теплопроводностью. Керамические материалы и теплозащитные покрытия на их основе.
Неорганическое стекло. Кварцевые и алюмоборосиликатные стекла. Термостойкость стекла. Закаленные стекла и их применение в технике.
Ситаллы (стеклокерамика). Прочность и термостойкость ситаллов. Применение ситаллов. Сопоставление свойств стекла, керамики и ситаллов.
Углеграфитовые материалы. Виды технического графита. Анизотропия свойств графитовых материалов. Силицированный графит и стеклоуглерод.
Упрочнение графитовых материалов при нагревании. Процесс вискеризации.
Неорганические материалы в виде волокон и нитевидных кристаллов. Преимущества применения нитевидных кристаллов в качестве упрочнителей в композиционных материалах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
