Рабочая программа дисциплины (модуля) Материаловедение

 просмотров

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

СОГЛАСОВАНО

Руководитель работ по направлению

подготовки специалистов 130400

профессор

«____» «июля» 2012г.

 
 

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой КГМ и ТМ

профессор

«____» «июля» 2012г.

Рабочая программа дисциплины (модуля)

Материаловедение

Направление подготовки

130400 «Горное дело»

Профиль подготовки

«Горные машины и оборудование»

Квалификация (степень) выпускника

Специалист

Форма обучения

очная

Санкт-Петербург

2012

1. Цели и задачи дисциплины:

Целью дисциплины является получение студентами знаний о составе, строении и свойствах основных металлических и неметаллических материалов, методах упрочнения металлов и сплавов, рациональных областях применения тех или иных конструкционных и инструментальных материалов.

Поставленная цель достигается решением соответствующих задач в рамках теоретического изучения курса, выполнения студентами лабораторных работ, а также самостоятельной работы студентов с использованием методических разработок и контроля выполнения работ преподавателем.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Материаловедение» относится к вариативной части профессионального цикла основной образовательной программы. Для успешного усвоения дисциплины, приобретения необходимых знаний, умений и компетенций к началу изучения данной дисциплины студент должен соответствовать требованиям к абитуриенту, т. е. иметь документ государственного образца о среднем (полном) общем образовании или среднем профессиональном образовании.

Материаловедение является предшествующей для следующих дисциплин: «Метрология, стандартизация и сертификация в горном деле», «Основы технологии горного машиностроения», «ТО и ремонт ГМиО разработки пластовых месторождений подземным способом», «ТО и ремонт ГМиО разработки рудных месторождений подземным способом», «ТО и ремонт ГМиО открытых горных работ», «ТО и ремонт ГМиО для шахтного и подземного строительства», «ТО и ремонт ГМиО для обогащения полезных ископаемых.

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

Коды компе-тенций

Название компетенции

ОК-1

способность к обобщению и анализу информации, постановке целей и выбору путей их достижения

ОК-3

умение логически последовательно, аргументировано и ясно излагать мысли, правильно строить устную и письменную речь

ОК-4

готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе

ОК-6

способность к поиску правильных технических и организационно-управленческих решений и нести за них ответственность

ОК-7

использование нормативных правовых и инструктивных документов в своей деятельности

ОК-9

стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства

ОК-11

осознание социальной значимости своей будущей профессии, наличием высокой мотивации к выполнению профессиональной деятельности

ПК-1

способность обеспечивать технологичность изделий и процессов их изготовления, умение контролировать соблюдение технологической дисциплины при изготовлении изделий

ПК-2

способность обеспечивать техническое оснащение рабочих мест с размещением технологического оборудования, умение осваивать вводимое оборудование

ПК-3

способность участвовать в работах по доводке и освоению технологических процессов в ходе подготовки производства новой продукции, проверять качество монтажа и наладки при испытаниях и сдаче в эксплуатацию новых образцов изделий, узлов и деталей выпускаемой продукции

ПК-6

умение выбирать основные и вспомогательные материалы и способы реализации основных технологических процессов и применять прогрессивные методы эксплуатации технологического оборудования при изготовлении изделий машиностроения

ПК-8

умение применять современные методы для разработки малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых машиностроительных технологий, обеспечивающих безопасность жизнедеятельности людей и их защиту от возможных последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий, умеет применять способы рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов в машиностроении

ПК-23

способность разрабатывать рабочую проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы с проверкой соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам

ПК-26

умение применять методы контроля качества изделий и объектов в сфере профессиональной деятельности, проводить анализ причин нарушений технологических процессов в машиностроении и разрабатывать мероприятия по их предупреждению

ПКД-4

умение выбирать основные и вспомогательные материалы и способы реализации основных технологических процессов и применять прогрессивные методы эксплуатации технологического оборудования при изготовлении изделий машиностроения

ПКД-6

способность к систематическому изучению научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по соответствующему профилю подготовки

ПКД-8

умение применять стандартные методы расчета при проектировании деталей и узлов изделий машиностроения

В результате изучения дисциплины студент должен:

Получить полный текст

Знать: строение и свойства основных металлов и сплавов, наиболее важные превращения при нагреве и охлаждении материалов, условия фазовых и структурных превращений, классификацию черных и цветных металлов, сплавов и неметаллических материалов, их маркировку и область применения.

Уметь: грамотно проектировать технологические процессы термической, химико-термической и других видов упрочняющей обработки.

Владеть: навыками проведения металлографических исследований структуры материалов и определения основных их механических свойств.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет ____4_______ зачетные единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

3

Аудиторные занятия (всего)

68

68

В том числе:

-

-

Лекции

34

34

Практические занятия (ПЗ)

17

17

Семинары (С)

-

-

Лабораторные работы (ЛР)

17

17

Самостоятельная работа (всего)

76

76

В том числе:

Курсовой проект

34

34

Реферат

12

12

Другие виды самостоятельной работы

Подготовка к лабораторным работам и оформление отчетов

18

18

Домашние задания 6 х 2 = 12

12

12

Вид итоговой аттестации

Зачет/ защита

Общая трудоемкость час

зач. ед.

144

144

4

4

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1.

Введение. Кристаллическое строение металлов и сплавов. Диаграммы состояния систем.

Содержание курса. Общая характеристика и структурные методы исследования металлов. Атомно-кристаллическая структура металлов. Кристаллизация металлов. Полиморфные превращения. Фазы и структура в металлических сплавах: твердые растворы, химические соединения, механические смеси. Формирование структуры сплавов при кристаллизации. Компоненты и фазы в системе "железо-углерод". Диаграмма состояния "железо-цемент".

2.

Механические свойства материалов

Механические свойства, определяемые при статических испытаниях, методы определения твердости металлов. Механические свойства, определяемые при динамических испытаниях. Механические свойства при переменных (циклических) нагрузках.

3.

Теоретические основы и технология упрочняющих операций

Фазовые превращения в железоуглеродистых сплавах при нагреве. Диаграмма изотермического превращения аустенита. Перлитное, мартенситное и промежуточное превращения в стали. Виды термической обработки: отжиг, нормализация, закалка, отпуск. Характеристика способов закалки. Остаточные напряжения при термической обработке и их влияние на механические свойства стали. Поверхностная закалка: особенности, способы выполнения. Химико-термическая обработка стали: цементация, нитроцементация, азотирование, цианирование. Особенности химико-термической обработки, режимы обработки, практические рекомендации по применению. Диффузионная металлизация: сущность, режимы обработки, область применения. Поверхностная пластическая деформация как способ повышения износостойкости деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок.

4.

Конструкционные стали. Чугуны

Классификация, общая характеристика и назначение. Влияние примесей на качество и механические свойства. Углеродистые стали обыкновенного качества: классификация, маркировка, строение, применение. Чугуны: белые, серые, высокопрочные, ковкие. Цементуемые и улучшаемые углеродистые конструкционные качественные стали. Цементуемые и улучшаемые легированные стали. Рессорно-пружинные стали общего назначения. Шарикоподшипниковые стали.

5

Стали и сплавы со специальными свойствами

Коррозионностойкие стали: общая характеристика, свойства, назначение. Жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы. Износостойкие материалы. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами: магнитные стали и сплавы, их свойства, строение и назначение. Электротехнические стали и сплавы. Сплавы с малым температурным коэффициентом линейного расширения, сплавы с упругими свойствами.

6

Цветные металлы. Неметаллические материалы. Защитные покрытия

Медь, латуни и бронзы – свойства и применение. Алюминиевые сплавы. Резины. Композиционные материалы. Полимеры. Пластические массы. Силикатные материалы. Древесные материалы. Защитные покрытия

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

1.

Метрология, стандартизация и сертификация в горном деле

+

+

+

+

+

+

2.

Основы технологии горного машиностроения

+

+

+

+

+

+

3.

ТО и ремонт ГМиО разработки пластовых месторождений подземным способом

+

+

+

+

+

+

4.

ТО и ремонт ГМиО разработки рудных месторождений подземным способом

+

+

+

+

+

+

5.

ТО и ремонт ГМиО открытых горных работ

+

+

+

+

+

+

6.

ТО и ремонт ГМиО для шахтного и подземного строительства

-

+

+

+

+

+

7.

ТО и ремонт ГМиО для обогащения полезных ископаемых

+

+

+

+

+

+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

Получить полный текст

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Все-го

час.

1.

Введение. Кристаллическое строение металлов и сплавов. Диаграммы состояния систем.

6

4

4

-

12

26

2.

Механические свойства материалов

4

4

4

-

12

24

3.

Теоретические основы и технология упрочняющих операций

8

3

3

-

12

26

4.

Конструкционные материалы

6

2

2

-

16

26

5

Стали и сплавы со специальными свойствами

4

2

2

-

12

20

6.

Цветные металлы. Неметаллические материалы. Защитные покрытия

6

2

2

-

12

22

Итого

34

17

17

-

76

144

6. Лабораторный практикум

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1.

1,4

Микроструктурный анализ углеродистых сталей

3

2.

1, 4

Микроструктурный анализ белых и серых чугунов

3

3.

2

Определение механических свойств углеродистых сталей

3

4.

3, 2

Исследование влияния поверхностного упрочнения (наклепа) на механические свойства стали

3

5.

3, 2

Исследование влияния термической обработки на механические свойства стали

3

6.

5, 6

Исследование структуры и механических свойств сталей со специальными свойствами (сталь Гадфильда, нержавеющая сталь) и медных сплавов (латуней и бронз)

2

Итого

17

7. Практические занятия (семинары)

№ п/п

№ раздела дисциплины

Тематика практических занятий (семинаров)

Трудо-емкость

(час.)

1.

1,2,3,4

Разработка технологического процесса термической обработки сталей различного состава

6

2.

1,2,3,4

Разработка технологического процесса поверхностного упрочнения сталей

6

3.

1,2,3,4,5,6

Разработка технологического процесса химико-термической обработки сталей и нанесения защитных покрытий

5

Итого

17

8. Примерная тематика курсовых проектов, рефератов и домашних заданий

– «Выбор материала и разработка технологии изготовления детали технологических машин (Курсовой проект по 3,4 разделам дисциплин»,

- «Влияние легирующих элементов на вид кривых С – диаграммы изотермического превращения аустенита в углеродистых сталях» (Реферат по 3,4 разделам дисциплин),

- «Установление фазового состава и соотношения фаз для различных точек диаграммы состояния системы железо-цементит» (Домашнее задание по 1 разделу дисциплин)

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. , , Материаловедение СПГГИ. 2009

2. , Материаловедение. Учебник для вузов. СПб. Химия. 2007.

3. , , . Под ред. Солнцева специальных отраслей машиностроения. СПб. Химия. 2007.

б) дополнительная литература

1. , Материаловедение. Методические указания к лабораторным работам. СПГГИ. 2007

2. , , и др. Под ред. Материаловедение: Практикум. М.: МГГУ. 1996.

3. . Иванов С. Л, Материаловедение. Методические указания к курсовому проекту СПГГИ. 2000.

в) программное обеспечение

Microsoft Windows XP, Microsoft Office, Универсальная система автоматизированного проектирования КОМПАС-График.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

- Библиотека стандартов ГОСТ Р [сайт] URL: http://www. (дата обращения 5.07.2011)

- Библиотека изобретений, патентов, товарных знаков РФ[сайт] URL: http://www. (дата обращения 5.07.2011)

- Полнотекстовые базы данных, библиотека СПГГИ, URL: http://kodeks. spmi. :3000 (дата обращения 5.07.2011)

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины: Лабораторные работы будут проводиться в специально оборудованной лаборатории «Материаловедение» в аудиториях 5507 и 5508. В лабораториях установлены твердомеры и маятниковые копры для изучения механических свойств материалов, металлографические микроскопы для проведения микроструктурного анализа и муфельные печи для проведения термической обработки. Самостоятельная работа студентов проводится в компьютерном классе кафедры КГМ и ТМ.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Преподавание материаловедения заключается в чтении лекций, на основании которых студенты получают базовые знания, дающие им возможность ориентироваться в изучаемых вопросах и продолжать их изучение самостоятельно, а также в проведении лабораторных работ, составлению и защите студентами отчетов по этим работам. Кроме этого, каждый студент получает индивидуальные задания, на основании которых пишет реферат и готовит курсовой проект. Материал реферата либо докладывается студентом в аудитории, либо защищается преподавателю индивидуально. Курсовой проект защищается студентом в конце семестра. Результаты защиты реферата и курсового проекта учитываются при сдаче студентом дифференцированного зачета по всему курсу.

Промежуточные аттестации осуществляются на основании контроля преподавателем своевременного выполнения студентом всех видов работ за отчетный период, а также контроля посещаемости всех видов аудиторных занятий.

_____________________________________________________________________________

Разработчики:

СПГГУ, каф. КГМ и ТМ профессор

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)

Эксперты:

СПГГУ, каф. КГМ и ТМ профессор

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)

СПГГУ, каф. КГМ и ТМ профессор



Подпишитесь на рассылку:

Проекты по теме:

Основные порталы, построенные редакторами

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: • АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика
История: СССРИстория РоссииРоссийская Империя
Окружающий мир: Животный мирДомашние животныеНасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организации
МуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммы
Отчеты: • по упоминаниямДокументная базаЦенные бумаги
Положения: • Финансовые документы
Постановления: • Рубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датам
Регламенты
Термины: • Научная терминологияФинансоваяЭкономическая
Время: • Даты2015 год2016 год
Документы в финансовой сферев инвестиционнойФинансовые документы - программы

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШколаПрофессиональное образованиеМотивация учащихся
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказ
Регионы РоссииПрограммы регионовЭкономика

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумаги: • УправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги - контрольЦенные бумаги - оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудит
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства