Раздел 1. Физико-химические основы материаловедения

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

 

 

Методические рекомендации по изучению дисциплины

 

 

 

 

 

Егорьевск 2016

УДК 620.22.001.85

ББК 30.3+74.268

Б 95

 

Рекомендуется редсоветом ЕАТК им. В.П. Чкалова – филиала МГТУ ГА

в качестве методических рекомендаций

для курсантов спец. 25.02.01, 25.02.02, 25.02.03, 23.02.03

Рецензент: М. Б. Чиркова

 

 

В.М. Бычкин

Б 95 Материаловедение. Методические рекомендации по изучению дисциплины. – Егорьевск: ЕАТК им. В.П. Чкалова – филиал МГТУ ГА, 2016. – 13 с.

 

 

Методические рекомендации предназначены для курсантов специальности 25.02.01, 25.02.02, 25.02.03, 23.02.03       заочного отделения.

 

 

Вячеслав Михайлович Бычкин

 

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

 

 

Методические рекомендации по изучению дисциплины

 

Зав. РИО Л.Н. Семенова

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Материаловедение – прикладная наука о связи состава, строения, свойств материалов, изучающая закономерности их изменения при различных условиях воздействий.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен

уметь:

- распознавать и классифицировать конструкционные и сырьевые материалы по внешнему виду, происхождению, свойствам;

- подбирать материалы по их назначению и условиям эксплуатации для выполнения работ;

- выбирать и расшифровывать марки конструкционных материалов;

- определять твердость металлов;

- определять режимы отжига, закалки и отпуска стали;

- подбирать способы и режимы обработки металлов (литьем, давлением, сваркой, резанием и др.) для изготовления различных деталей.

знать:

- основные виды конструкционных и сырьевых, металлических и неметаллических материалов;

- классификацию, свойства, маркировку и область применения конструкционных материалов, принципы их выбора для применения в производстве;

- основные сведения о назначении и свойствах металлов и сплавов, о технологии их производства;

 - особенности строения металлов и их сплавов, закономерности процессов кристаллизации и структурообразования;

- виды обработки металлов и сплавов;

- сущность технологических процессов литья, сварки, обработки металлов давлением и резанием;

- основы термообработки металлов;

- способы защиты металлов от коррозии;

- требования к качеству обработки деталей;

- виды износа деталей и узлов;

- особенности строения, назначения и свойства различных групп неметаллических материалов;

- свойства смазочных и абразивных материалов;

- классификацию и способы получения композиционных материалов.

Проработанный учебный материал рекомендуется конспектировать. Изучив отдельную тему, следует  ответить на вопросы самопроверки.

 

ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

 

№№ п/п	Наименование разделов и тем	Объём часов	Уровень усвоения
1. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 2. 2.1 2.2 3. 3.1 3.2 4. 4.1 4.2 5. 5.1 6. 6.1 6.2	Физико-химические основы материаловедения Строение материалов Сплавы железа с углеродом Углеродистые стали и чугуны Свойства и способы испытания материалов Основы термической и химико-термической обработки Легированные стали Сплавы цветных металлов Сплавы с высокой удельной прочностью Антикоррозийные и антифрикционные сплавы Неметаллические материалы Композиционные и порошковые материалы Пластические массы Материалы с особыми физическими свойствами Магнитные материалы Материалы с особыми электрическими свойствами Коррозия металлов Общие сведения о коррозии и способы защиты металлов Способы обработки материалов Технологические процессы литья и обработки давлением Технические процессы сварки и обработки резанием	44 4 4 6 12 10 8 14 8 6 10 4 6 24 6 18 12 12 10 4 6	1 1 2 2 2 2   2 2   2 2   2 2   2   1 1
Всего		114

ПРОГРАММА КУРСА

Введение

Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы. Цели и задачи курса. История развития материаловедения в России.

Раздел 1. Физико-химические основы материаловедения

Тема 1.1. Строение материалов

Основные виды конструкционных и сырьевых, металлических и неметаллических материалов. Распознавание и классификация конструкционных и сырьевых материалов по внешнему виду, происхождению, свойствам. Типы кристаллических решеток, реальное строение металлов. Основные понятия о сплавах. Связь между структурой, составом материала и его свойствами. Виды сплавов: механическая смесь, твердый раствор, химическое соединение. Принцип построения диаграмм состояния сплавов.

 

Раздел 2. Сплавы цветных металлов

Раздел 3. Неметаллические материалы

Тема 3.1. Композиционные и порошковые материалы

Характеристики материалов, используемые в области профессиональной деятельности. Классификация и способы получения композиционных материалов. Структура композиций. Применение композиционных материалов с металлической, полимерной и керамической матрицами. Свойства смазочных и абразивных материалов.

 

Раздел 5. Коррозия металлов

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Какие структурные составляющие характерны для железогуглеролдистых сплавов?

2. По диаграмме Fe-Fe₃C объяснить процесс кристаллизации стали, содержащих 0, 25 % С, 0, 8% С, 1, 3% С.

3. В каких случаях твердость определяется по методу Бринелля, в каких по методу Роквелла?

4. Какова цель испытаний на ударную вязкость и выносливость?

5. Как при закалке получить структуру мартенсита, тростита, сорбита?

6. Какие процессы происходят в углеродистой стали при её закалке в той или иной охлаждающей среде?

7. Какова температура закалки сталей 20; 55; У10?

8. Что называется отпуском? С какой целью его проводят?

9. какие структурные составляющие характерны для легированных сталей?

10. Какое влияние на свойство сталей оказывают легирующие элементы: никель, хром, кремний, молибден, вольфрам?

11. Укажите преимущества легированных сталей перед углеродистыми.

12. Объясните особенности термической обработки сплавов цветных металлов на примере дюралюминия.

13. Какие структурные превращения происходят в дюралюминии при старении?

14. Каково отличие структуры силумина от структуры дюралюминия?

15. Какие требования предъявляются к антифрикционным сплавам?

16. Какие материалы называются пластмассами? Состав пластических масс.

17. Классификация пластмасс по различным признакам: по отношению к нагреванию, типу связующей смолы, применению.

18. Какое влияние и почему оказывают дефекты кристаллического строения на электропроводность проводников?

19. У каких проводников электропроводность выше: у чистых металлов или сплавов?

20. Какие факторы оказывают наиболее существенное влияние на удельные объемное и поверхностное электросопротивления?

21. Приведите примеры полярных и нейтральных диэлектриков.

22. Какие виды проводимости характерны для полупроводниковых материалов?

23. В чем существенное отличие ширины запрещенной зоны полупроводника от ширины запрещенной зоны диэлектрика?

24. Приведите примеры длительной и временной защиты черных металлов от коррозии.

25. Перечислите методы защиты от коррозии сплавов цветных металлов на основе меди, алюминия, магния.

26. Объясните сущность технологических процессов литья и обработки давлением.

27. Приведите примеры способов обработки металлов для изготовления различных деталей.

28. Укажите классификацию способов получения литых заготовок.

29. Объясните сущность технологических процессов сварки и обработки резанием.

30. Какие предъявляют требования к качеству обработки деталей?

 

РЕКОМЕНДАЦИИ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

Вариант 1

 

1. Технология определения твердости с помощью твердомеров Бринелля и Роквелла. Привести примеры чисел твердости, получаемых данными методами, для различных материалов.

2. Назначение, виды и технология отжига для разных материалов.

3. Состав, маркировка, применение конструкционных, инструментальных и специальных легированных сталей.

4. Пластмассы с порошкообразным наполнением. Их свойства, состав, применение.

5. Деформируемые и литейные сплавы магния. Их свойства, маркировка, применение.

Вариант 2

 

1. Технология испытания материалов на ударную вязкость. Привести коэффициента ударной вязкости для различных материалов.

2. Назначение и технология нормализации стали.

3. Аллотропия металлов. Особенности кристаллического строения железа и железоуглеродистых сплавов в различных интервалах температур.

4. Деформируемые, термически упрочняемые сплавы алюминия: Д1, Д16А и др. их состав, свойства, применение в АТ.

5. Резина. Её состав, достоинства, недостатки, применение.

 

Вариант 3

 

1. Механическая смесь, твердый раствор, химическое соединение. Привести примеры этих видов сплавов.

2. Назначение и технология закалки стали.

3. Механические испытания материалов. Привести примеры определения параметров прочности и пластичности.

4. Сплавы титана. Их свойства, маркировка, применение в АТ.

5. Компоненты резиновой смеси. Их назначение.

 

Вариант 4

 

1. Характеристики структурных составляющих в железоуглеродистых сплавах (феррит, цементит, перлит, аустенит, ледебурит).

2. Назначение, виды и технологии отпуска закаленной углеродистой стали.

3. Свойства, маркировка и применение в АТ нержавеющих хромистых и хромоникелевых сталей.

4. Бронзы. Их состав, свойства, маркировка, применение в АТ.

5. Оргстекло, полиэтилен, фторопласт и др. пластмассы без наполнителя. Их свойства, применение в АТ.

 

Вариант 5

 

1. Основные линии и точки упрощенной диаграммы железо - цементит. Структурные превращения, происходящие в сплавах железо с углеродом при выплавке стали и чугуна.

2. Назначение и технология изотермической закалки стали.

3. Понятие об окалиностойкости легированных сталей и сплавов. Способы их повышения.

4. Латуни. Их состав, свойства, маркировка и применение.

5. Назначение, свойства, компоненты композиционных пластмасс. Их достоинства, недостатки и применение.

 

Вариант 6

 

1. Влияние на структуру и свойства стали углерода, серы, фосфора. Привести примеры марок стали с различным содержанием углерода, серы и фосфора.

2. Назначение и технология цементации. Привести примеры деталей, подвергаемых цементации с указанием марок сталей.

3. Защита металлов от коррозии металлическими покрытиями (анодными и катодными).

4. Литейные сплавы алюминия. Их состав, свойства, маркировка, применение.

5. Пластмассы со слоистым наполнителем. Их состав, свойства, применение.

 

Вариант 7

 

1. Углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-94). Их свойства, маркировка, применение.

2. Назначение, виды, технология поверхностей закалки стали. Примеры марок сталей и деталей, подвергаемых закалке ТВЧ.

3. Инструментальные легированные стали. Их свойства, маркировка и применение.

4. Кристаллизация сплавов. Дать описание процесса кристаллизации стали, содержащей 0, 25% С.

5. Антифрикционные сплавы на основе меди и олова.

 

Вариант 8

 

1. Углеродистые качественные и высококачественные стали (ГОСТ 1050-88). Их свойства, маркировка, применение.

2. Азотирование и цианирование стали. Примеры марок стали и деталей, подвергаемых азотированию и цианированию.

3. Свойства и применение в АТ конструкционных сталей: хромансиль, Сталь 25ХГСА, Сталь 30ХГС-Ш (ГОСТ 4543-71).

4. Виды коррозии: химическая и электрохимическая. Привести примеры условий работы деталей в агрессивной среде.

5. Сплавы цветных металлов. Не упрочняемые термической обработкой сплавы алюминия. Их состав, маркировка, свойства, применение.

 

Вариант 9

 

1. Состав, свойства, маркировка, применение углеродистых инструментальных сталей (ГОСТ 1435-90).

2. Маркировка конструкционных, инструментальных и специальных легированных сталей.

3. Назначение, виды, технология диффузионной металлизации.

4. Методы защиты цветных металлов от коррозии. Привести примеры защиты авиационных деталей от коррозии.

5. Кристаллическое строение металлов. Диаграммы состояния сплавов «механическая смесь» и «твердый раствор». Зависимость свойств сплавов от типа диаграммы состояния.

 

Вариант 10

 

1. Статические испытания металлов на растяжение. Параметры, определяемые данным методом испытания для черных и цветных металлов.

2. Дефекты термической обработки стали.

3. Конструкционные хромоникелевомолибденовые стали. Их марки, свойства, применение в АТ.

4. Состав, свойства, технология изготовления, маркировка, применение металлокерамических твердых сплавов (ГОСТ 3882-74).

5. Деформируемые, термически не упрочняемые сплавы алюминия: Амг, Амц, АВ. Их свойства, состав, применение.

Литература

 

Основные источники:

1. Моряков О.С. Материаловедение /8-е изд., стер/для студентов учреждений среднего профессионального образования - М.: Издательский центр Академия, 2015, -288с.

2. Солцев Ю.П., Волокжакина С.А., Иголин А.Ф., Материаловедение: Учебник.-10-е изд.-М.: Академия 2015, -496с.-(СПО)

3. Бычкин В.М. Материаловедение: Метод, рекомендации по изучению дисциплины. Егорьевск: ЕАТК - Филиал МГТУ ГА, 2014.-71с.

4. http: //techno.x51.ru Раздел: что таоке …..( сварка)

5. mt2.bmstu.ru-Pa3flen Техническая библиотека

6. www.ural-metal.info – Разделы ГОСТы, Марки стали, Сталь и сплавы

7. www.splav.kharkov.com Дополнительные источники: Разделы ГОСТы, Материалы, Аналогии.

1. Солцев Ю.П., Волокжакина С.А., Иголин А.Ф., Материаловедение: Учебник.-9-е изд.-М.: Академия 2014, -496с.

2. Фетисов Г.П., Гарифуллин Ф.А. Материаловедение и технология металлов: Учебик.- М., Оникс 2014., 624с.

3. Электротехнические и конструкционные материалы: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. Н. Бородулин, А.С. Воробьев, В.М. Матюшин и др.; под ред. В.А. Филикова. - 9-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2014. - 280 с.

4. Бычкин В.М. Материаловедение: Метод, указания по выполнению лабораторных и контрольных работ.-Егорьевск, 2011.-71с.

5. http: //metallicheckiy-portal/ru/marki_metallov/tit *

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.................................................................................................................. 3

Программа курса ……………………………………………………………….………4

Вопросы для самоконтроля ………………………………………………………….. 8

Рекомендации по выполнению контрольной работы………………………..………9

Литература............................................................................................................ 12

 

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

 

 

Методические рекомендации по изучению дисциплины

 

 

 

 

 

Егорьевск 2016

УДК 620.22.001.85

ББК 30.3+74.268

Б 95

 

Рекомендуется редсоветом ЕАТК им. В.П. Чкалова – филиала МГТУ ГА

в качестве методических рекомендаций

для курсантов спец. 25.02.01, 25.02.02, 25.02.03, 23.02.03

Рецензент: М. Б. Чиркова

 

 

В.М. Бычкин

Б 95 Материаловедение. Методические рекомендации по изучению дисциплины. – Егорьевск: ЕАТК им. В.П. Чкалова – филиал МГТУ ГА, 2016. – 13 с.

 

 

Методические рекомендации предназначены для курсантов специальности 25.02.01, 25.02.02, 25.02.03, 23.02.03       заочного отделения.

 

 

Вячеслав Михайлович Бычкин

 

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

 

 

Методические рекомендации по изучению дисциплины

 

Зав. РИО Л.Н. Семенова

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Материаловедение – прикладная наука о связи состава, строения, свойств материалов, изучающая закономерности их изменения при различных условиях воздействий.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен

уметь:

- распознавать и классифицировать конструкционные и сырьевые материалы по внешнему виду, происхождению, свойствам;

- подбирать материалы по их назначению и условиям эксплуатации для выполнения работ;

- выбирать и расшифровывать марки конструкционных материалов;

- определять твердость металлов;

- определять режимы отжига, закалки и отпуска стали;

- подбирать способы и режимы обработки металлов (литьем, давлением, сваркой, резанием и др.) для изготовления различных деталей.

знать:

- основные виды конструкционных и сырьевых, металлических и неметаллических материалов;

- классификацию, свойства, маркировку и область применения конструкционных материалов, принципы их выбора для применения в производстве;

- основные сведения о назначении и свойствах металлов и сплавов, о технологии их производства;

 - особенности строения металлов и их сплавов, закономерности процессов кристаллизации и структурообразования;

- виды обработки металлов и сплавов;

- сущность технологических процессов литья, сварки, обработки металлов давлением и резанием;

- основы термообработки металлов;

- способы защиты металлов от коррозии;

- требования к качеству обработки деталей;

- виды износа деталей и узлов;

- особенности строения, назначения и свойства различных групп неметаллических материалов;

- свойства смазочных и абразивных материалов;

- классификацию и способы получения композиционных материалов.

Проработанный учебный материал рекомендуется конспектировать. Изучив отдельную тему, следует  ответить на вопросы самопроверки.

 

ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

 

№№ п/п	Наименование разделов и тем	Объём часов	Уровень усвоения
1. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 2. 2.1 2.2 3. 3.1 3.2 4. 4.1 4.2 5. 5.1 6. 6.1 6.2	Физико-химические основы материаловедения Строение материалов Сплавы железа с углеродом Углеродистые стали и чугуны Свойства и способы испытания материалов Основы термической и химико-термической обработки Легированные стали Сплавы цветных металлов Сплавы с высокой удельной прочностью Антикоррозийные и антифрикционные сплавы Неметаллические материалы Композиционные и порошковые материалы Пластические массы Материалы с особыми физическими свойствами Магнитные материалы Материалы с особыми электрическими свойствами Коррозия металлов Общие сведения о коррозии и способы защиты металлов Способы обработки материалов Технологические процессы литья и обработки давлением Технические процессы сварки и обработки резанием	44 4 4 6 12 10 8 14 8 6 10 4 6 24 6 18 12 12 10 4 6	1 1 2 2 2 2   2 2   2 2   2 2   2   1 1
Всего		114

ПРОГРАММА КУРСА

Введение

Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы. Цели и задачи курса. История развития материаловедения в России.

Раздел 1. Физико-химические основы материаловедения

12Следующая ⇒

Поделиться: