Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Сибирская государственная геодезическая академия»
(ФГОУ ВПО «СГГА»)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
________________
“_____“ _____________2011
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
для специальности
200501 МЕТРОЛОГИЯ И МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
код квалификации – 65 (инженер)
Новосибирск 2011 г.
1. Цели и задачи дисциплины
Целью преподавания курса «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» является:
- приобретения знаний по изучению свойств современных материалов, способов их упрочнения, основам термической и химико-термической обработок.
- выбор способов получения заготовок и обработки. Изучение методов получения заготовок: литьем и методов пластического деформирования, формообразование поверхностей резанием.
- изучение принципов электрофизических и электрохимических способов обработки.
2. Требование к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины «Материаловедение и технология конструкционных материалов» студент должен знать:
- свойства и строение материалов и их сплавов. Зависимость механических, технологических и других свойств от строения и состава.
- свойства, состав и применение конструкционных, инструментальных и специальных сплавов, сплавов на основе цветных металлов.
- теорию и технологию термической обработки стали, химико-термическую обработку.
- свойства электротехнических материалов, резины и пластмасс.
- основные способы получения заготовок и способы формообразования поверхностей.
- изготовление полуфабрикатов и деталей из композиционных материалов. физико-технологические основы получения композиционных материалов.. Изготовление деталей из полимерных композиционных материалов.
- формообразование поверхностей деталей резанием, электрофизическими и электрохимическими способами обработки. Кинематические и геометрические параметры процесса резания. Физико-химические основы резания.
В результате изучения дисциплины студент должен владеть:
- навыками выбора материала по назначению;
- навыками анализа и обоснования выборов методов получения заготовок и механической обработки изделий;
- навыками составления конструкторско-технологической документации.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов | Семестр |
4 | ||
Общая трудоёмкость дисциплины | 68 | 68 |
Аудиторные занятия | 34 | 34 |
Лекции | 17 | 17 |
Практические занятия (ПЗ) | – | – |
Семинары (С) | – | – |
Лабораторные работы (ЛР) и (или) другие виды аудиторных занятий | 17 | 17 |
Самостоятельная работа | 34 | 34 |
Курсовой проект (работа) (число работ) | – | – |
Расчетно-графические работы (число работ) | – | – |
Реферат (число рефератов) | – | – |
и (или) другие виды аудиторных занятий | – | – |
Виды итогового контроля - (зачёт, экзамен) | зачёт |
4. Содержание дисциплины
Наименование лекционных занятий, объём - 34 часа.
№ п/п | Темы лекционных занятий | Лекции (часов) |
1 | Особенности атомно-кристаллического строения металлов. Понятие об изотропии и анизотропии. Аллотропия или полиморфные превращения. Общая теория сплавов. Диаграмма Fе – Fе3С | 2 |
2 | Механизм пластической деформации. Свойства пластически деформированных металлов. | 2 |
3 | Влияние нагрева на структуру и свойства холоднодеформированных металлов | 2 |
4 | Механические свойства металлов и сплавов и способы определения их количественных характеристик: твёрдость, вязкость, усталостная прочность. | 2 |
5 | Конструкционные материалы. Сплавы на основе железа. Общая классификация сталей, маркировка сталей. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства стали. Конструкционные стали: углеродистые и легированные. Чугуны: серые, высокопрочные, ковкие. Маркировка чугунов. | 2 |
6 | Виды термической обработки металлов. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении. Механизм основных превращений: превращение перлита в аустенит, превращение аустенита в перлит при медленном охлаждении. | 2 |
7 | Химико-термическая обработка стали. Назначения и технология видов химико-термической обработки: цементации, азотирование, нитроцементации и диффузионной металлизации. | 2 |
8 | Конструкционные пластики: полимерные материалы, керамика. Композиционные материалы. Материалы порошковой металлургии: пористые, конструкционные, электротехнические порошковые материалы. | 2 |
9 | Общие сведения о литейном производстве. Современное состояние и роль литейного производства в приборостроении. Литейные сплавы Методы получения литейных заготовок. | 2 |
10 | Технология обработки давлением. Общие сведения. Классификация процессов обработки давлением: разделительные и формообразующие операции. Оборудование и инструмент, используемый при обработке давлением. | 2 |
11 | Пайка. Материалы, используемые при пайке. Существующие способы пайки в зависимости от типа производства. | 2 |
12 | Формообразование поверхностей деталей резанием. Механическая обработка. Классификация металлорежущих станков. Физические основы процесса резания металлов. Процесс образования стружки. Технологические возможности способов резания: - точение: режимы резания, шероховатость поверхности; - фрезерование: режимы резания, силы резания; - сверление: режимы резания, силы резания | 2 |
13 | Характеристика электрофизического способа обработки заготовок. Существующие способы электрофизической обработки заготовок. | 2 |
14 | Характеристика электрохимического способа обработки заготовок. Существующие способы электрохимической обработки заготовок | 2 |
15 | Обработка поверхностей деталей абразивным инструментом. Методы отделочной обработки поверхностей заготовки (шлифование, хонингование, супершлифование, полирование, абразивно-жидкостная обработка) | 2 |
16 | Точность обработки и шероховатость поверхности деталей | 2 |
17 | Типовое технологическое оборудование и инструмент при обработке металлов резанием. Основные узлы станков и их назначения. Виды работ, выполняемых на этих станках. Инструмент по технологическому назначению. | 2 |
Всего | 34 |
Наименование лабораторных занятий, объём - 34 часа
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Количество часов |
1. | 1. | Изучение марок микроструктурных методов исследования металлов и сплавов.. | 2 |
2. | 1 | Изучение диаграммы Fe – Fe3C и железоуглеродистых сплавов (сталей и чугунов). | 2 |
3. | 4 | Испытание металлов на твёрдость по методу Роквелла | 2 |
4. | 4 | .Определение микротвёрдости | 2 |
5. | 1 | Изучение диаграмм двойных сплавов | 2 |
6. | 1 | Изучение микроструктурт сталей в равновесном состоянии | 2 |
7. | 1 | Изучение микроструктуры чугунов | 2 |
8. | 6 | Закалка стали в различных средах | 2 |
9. | 9 | Выбор методов литья и расчет заготовки литой детали | 4 |
10. | 10 | Расчет кратной заготовки | 2 |
11. | 12 | Оценка технологичности чертежа и конструкции детали | 4 |
12. | 12 | Анализ структуры операции | 2 |
13 | 17 | Изучение конструкции металлообрабатывающих инструментов: резцов | 2 |
14 | 17 | Изучение типов и конструкции фрез, зенкеров | 2 |
15 | 17 | Составление технологических карт | 2 |
Всего | 34 |
5. Список вопросов к экзамену
1. Классификация металлов, кристаллическое строение металлов.
2.Механические свойства металлов: предел упругости, предел прочности, относительное удлинение.
3.Твердость металлов. Способы определения твердости по Бринелю, по Роквеллу, по Виккерсу.
4. Строение сплавов: твердые растворы, химические соединения, механические смеси,
5. Чугуны: белый, серый, ковкий. высокопрочный.
6.Влияние примесей серы. фосфора, углерода на механические свойства стали.
7. Углеродистые стали обыкновенного качества, свойства, маркировка. применение.
8 Углеродистые качественные стали, свойства, маркировка применение.
9. Углеродистые автоматные стали, свойства. маркировка применение.
10. Инструментальные стали и сплавы: углеродистые, быстрорежущие легированные, твердые сплавы.
11. Легированные стали, конструкционные, жаропрочные с особыми свойствами.
12. Термическая обработка, отжиг, нормализация, закалка, отпуск.
13. Химико-термическая обработка металлов.
14. Алюминий и его сплавы.
15. Медь и её сплавы.
16. Неметаллические материалы: полимеры, резины.
17. Способы получения заготовок.
18. Литье. Требования к литейным сплавам. Литейная оснастка.
19. Литье в разовые формы.
20. Литье в многоразовые формы.
21. Получение заготовок деформированием.
22. Прокатка, виды проката, профили, сортамент.
23. Прессование, волочение, ковка.
24.Горячая и холодная штамповки.
25.Пайка.
26. Сварочное производство. Физические основы сварки.
27. Виды сварок плавлением.
28. Виды сварок давлением
29. Электрофизические способы обработки материалов.
30. Электрохимические способы обработки материалов.
6.Учебно-методическое обеспечение дисциплины
6.1 Основная литература
1. Материаловедение. [Текст] Учебник для вузов/ Б. Н Арзамасов, В. И Макарова, и др; Под общ. Ред. , , 2003 – 648 с. – 10 экземпляров.
2. Технология конструкционных материалов. Учебник для вузов. , . М.: Машиностроение. 2005 – 592 с. – 25 экземпляра.
6.2 Рекомендуемая литература
3. Обработка металлов резанием. : Справочник технолога / , , и др. ; под общ. Ред. - 2004 г. – 784 с. – 3 экземпляра.
4. СГГА Материаловедение и технология материалов [Текст] : учеб. пособие (рек.) / , В. А Неронов, 2008. – 172с. – 100 экз.
6.3. Электронный ресурс
http://lib. Материаловедение и технология конструкционных материалов [Электронный ресурс] : ЭУМК. - Новосибирск : СГГА, 2011
http://lib. Материаловедение [Электронный ресурс] : ЭУМК. - Новосибирск : СГГА, 2011.
7. Материалы и оборудование
Микроскоп МИМ-7, коллекции микрошлифов сталей, чугунов и цветных сплавов; твердомеры Бринелля, Роквелла; муфельные печи для термической обработки. Литейная оснастка (модели, литейные формы, пресс-формы) для различных методов литья. Режущий и мерительный инструмент, технологическое оборудование (токарно-винторезный станок, горизонтально-фрезерный станок, сверлильный станок
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 200501 – Метрология и метрологические обеспечение, утвержденным Минобразованием России 02.03.2000 г.
Программу составила:
- старший преподаватель кафедры технологии оптического производства Сибирской государственной геодезической академии.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры технологии оптического производства. Протокол № 5 от 20. 12. 2011 г.
Зав. кафедрой технологии оптического производства
Программа согласована с кафедрой__метрологии, стандартизации и сертификации___
Зав. кафедрой МСиС
Программа утверждена на заседании научно-методическим советом ИОиОТ
от __28 мая_2012 г. Протокол №__18/12__
Председатель НМС
Директор ИОиОТ
