- •Федеральное агентство по образованию
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа
- •2.1.1. Строение и свойства металлов (4 часа)
- •2.1.2. Кристаллизация металлов (4 часа)
- •2.1.3. Изменение структуры и свойств металлов
- •2.1.4. Металлические сплавы, диаграммы состояния
- •2.1.5. Механические свойства и конструкционная
- •2.1.6. Железоуглеродистые сплавы (10 часов)
- •2.1.7. Теория термической обработки стали (10 часов)
- •2.1.11. Конструкционные стали (6 часов)
- •2.1.12. Инструментальные стали и
- •2.1.13. Стали и сплавы с особыми
- •2.1.14. Титан и его сплавы (4 часа)
- •2.1.15. Сплавы на основе алюминия и магния (6 часов)
- •2.1.16. Сплавы на основе меди (4 часа)
- •2.1.17. Подшипниковые сплавы и припои (4 часа)
- •2.1.18. Композиционные материалы (4 часа)
- •2.1.19. Порошковые материалы (4 часа)
- •2.1.20. ПлАстмассы (6 часов)
- •2.1.21. Основы рационального выбора материалов и методов упрочнения деталей машин (4 часа)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •Внимание!
- •Раздел 5.Основы рационального выбора материалов и методов упрочнения деталей машин и инструмента
- •Раздел 4.Неметаллические материалы
- •Раздел 3.Стали и сплавы различного назначения
- •Раздел 2.Влияние химического состава и термической обработки на структуру и свойства железоуглеродистых сплавов
- •Введение
- •Раздел 1.Строение и свойства металлических сплавов (основы материаловедения)
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •Рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект Введение
- •Раздел 1. Строение и свойства металлических сплавов
- •Тема 1.1. Механические свойства металлов и принципы их определения
- •Тема 1.2. Кристаллическое строение и свойства металлов
- •Тема 1.3. Строение металлических сплавов
- •Раздел 2. Влияние химического состава и термической обработки на структуру и свойства железоуглеродистых сплавов
- •Тема 2.1. Стали и чугуны (влияние химического состава на структуру и свойства)
- •Тема 2.2. Упрочняющая термическая обработка сталей (влияние структурных превращений при закалке и отпуске на свойства
- •Тема 2.3. Влияние легирование на структуру и свойства сталей
- •Успеха!
- •Раздел 1. Строение и свойства металлических сплавов
- •Тема 1.1. Механические свойства металлов1 и принципы их определения
- •Внимание!
- •Тема 1.2. Кристаллическое строение и свойства металлов
- •1.2.1. Кристаллические решетки металлов
- •1.2.2. Дефекты кристаллической решетки
- •1.2.3. Влияние дефектов решетки на механические свойства кристаллов. Пути повышения прочности металлов
- •Внимание!
- •Тема 1.3. Строение металлических сплавов
- •Внимание!
- •Тема 1.3 – небольшая по объему и достаточно простая для восприятия, однако она содержит ряд новых понятий, для усвоения которых требуются определенные усилия, поэтому…
- •Раздел 2. Влияние химического состава и термической обработки на структуру и свойства железоуглеродистых сплавов
- •Тема 2.1. Стали и чугуны (влияние химического состава на структуру и свойства железоуглеродистых сплавов)
- •2.1.1. Диаграмма состояния «железо–цементит». Формирование равновесной структуры углеродистых сталей
- •В процессе кристаллизации
- •2.1.2. Зависимость механических свойств железоуглеродистых сплавов от содержания углерода
- •2.1.3. Классификация и маркировка углеродистых сталей
- •2.1.4. Структура и свойства чугунов
- •Классификация, маркировка и механические свойства различных видов серых чугунов
- •Внимание!
- •Тема 2.2. Упрочняющая термическая обработка
- •2.2.1. Закалка ( превращения в стали при охлаждении)
- •2.2.2. Отпуск (превращения в закаленной стали при нагреве)
- •Внимание!
- •Тема 2.3. Влияние легирования на структуру и свойства сталей
- •2.3.1. Классификация легированных сталей по структуре
- •Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа (классификация сталей по равновесной структуре)
- •2.3.1.2. Влияние легирующих элементов на кинетику распада аустенита и температуру мартенситного превращения (классификация сталей по структуре нормализации)
- •2.3.2. Влияние легирующих элементов на критическую скорость закалки и прокаливаемость стали
- •2.3.3. Классификация по назначению и маркировка легированных сталей
- •Внимание!
- •Заключение
- •3.3. Учебное пособие (электронный учебник)
- •3.4. Методические указания к выполнению
- •Работа 1 изучение структуры металлов и сплавов методами макроскопического и микроскопического анализа
- •I.Цель работы
- •II.Теоретическое обоснование
- •Основы макроанализа
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 2 диаграммы состояния и структура двойных сплавов
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическое обоснование
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 3
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 4 структура и свойства углеродистых сталей и белых чугунов в равновесном состоянии
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическое обоснование
- •Зависимость механических свойств железоуглеродистых сплавов от содержания углерода
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 5 структура и свойства серых чугунов
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическое обоснование
- •III. Порядок выполнения работы
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 7 легированные стали. Влияние легирования на прокаливаемость стали
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическое обоснование.
- •Прокаливаемость стали
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 8
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 9 структура и свойства сплавов на основе алюминия
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическое обоснование
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 10
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 11 структура и свойства сплавов для деталей подшипников качения и скольжения
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическое обоснование
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 12
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 13
- •III. Порядок выполнения работы
- •Полиэтилен
- •Акрилоксид
- •IV. Содержание отчета
- •3.5. Глоссарий
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задание на контрольную работу и методические указания к ее выполнению
- •4.1.1. Первая часть
- •4.1.1.1. Задание на первую часть контрольной работы
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •4.1.2. Вторая часть
- •1. Назначение изделия
- •2. Условия работы изделия
- •3. Размер (сечение) изделия
- •4. Технология изготовления изделия
- •5. Экономичность
- •4.1.2.1. Задание на вторую часть контрольной работы
- •140101.65, 140104.65, 140211.65, 140601.65, 140602.65 Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •4.1.2.2. Задание на вторую часть контрольной работы
- •151001.65, 150202.65, 220301.65 Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •4.1.2.3. Задание на вторую часть контрольной работы
- •240401.65, 240301.65, 280202.65 Вариант1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •4.1.2.4. Задание на вторую часть контрольной работы для студентов специальностей
- •080502.65, 190205.65, 190601.65, 190701.65
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •4.1.2.5. Задание на вторую часть контрольной работы ДлЯ студентов специальностей
- •200101.65, 200501.65
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •4.1.2.6. Задание на вторую часть контрольной работы для студентов специальности
- •200402.65
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •4.2. Итоговый контроль
- •4.2.1. Вопросы для самопроверки
- •Тема 2.1.1
- •Тема 2.1.2
- •Тема 2.1.3
- •Тема 2.1.4
- •Тема 2.1.5
- •Тема 2.1.6
- •Тема 2.1.7
- •Тема 2.1.8
- •Тема 2.1.9
- •Тема 2.1.10
- •Тема 2.1.11
- •Тема 2.1.12
- •Тема 2.1.13
- •Тема 2.1.14
- •Тема 2.1.15
- •Тема 2.1.16
- •Тема 2.1.17
- •Тема 2.1.18
- •Тема 2.1.19
- •Тема 2.1.20
- •Тема 2.1.21
- •4.2.2. Тестовые задания (итоговый контроль)
- •Тест 10
- •Тест 11
- •Тест 12
- •4.2.3. Вопросы для экзамена
- •Содержание
- •Материаловедение (технология конструкционных материалов)
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5
Вариант 8
1. Перечислить требования, предъявляемые к материалам форм литья под давлением. Выбрать сталь для изготовления форм литья под давлением алюминиевых сплавов. Указать марку стали, химический состав и назначение легирующих элементов. Назначить режим термической обработки, привести окончательную структуру и механические свойства стали.
2. Выбрать сталь для изготовления валов повышенной прочности
(в 1100 МПа) сечением 40...50 мм. Указать марку стали, химический состав и назначение легирующих элементов. Объяснить, что такое прокаливаемость, как ее величина влияет на выбор марки стали. Назначить режим термической обработки, привести окончательную структуру и механические свойства стали.
3. Выбрать сплав высокой удельной прочности (отношение предела прочности [МПа] к плотности [г/см3] около 300) для изготовления нагруженных деталей самолетов. Указать марку сплава и химический состав. Описать структуру, физические, механические и технологические свойства сплава. Назначить режим термической обработки для достижения указанного значения удельной прочности. Привести окончательную структуру и механические свойства сплава.
4. Выбрать пластмассу для изготовления малонагруженных деталей управления машин и механизмов (рукояток, головок, маховичков и т.п.). Указать классификационную группу пластмассы. Описать ее состав, строение, физико-механические свойства и способ получения деталей.
Вариант 9
1. Выбрать марку стали для изготовления измерительного инструмента (калибров, плиток, шаблонов). По условиям работы инструмент должен иметь высокую твердость и сохранять свои размеры при длительной эксплуатации. Указать марку стали, химический состав и назначение легирующих элементов. Отметить особенности режима термической обработки такого инструмента. Привести окончательную структуру и твердость стали.
2. Выбрать сплав для изготовления силовых лопаток газовых турбин, работающих при температурах 800...900 °С. Указать марку сплава, химический состав, роль легирующих элементов. Назначить режим термической обработки, объяснить ее влияние на основную рабочую характеристику сплава.
3. Выбрать легкий ( 2,7 г/см3) сплав для изготовления малонагруженных сварных и клепаных конструкций с высоким сопротивлением коррозии (трубопроводы и емкости для нефтепродуктов, палубные надстройки и т. п.). Привести марку, химический состав и свойства сплава. Объяснить, как меняются механические свойства сплавов этой группы в зависимости от их состава. Указать способ повышения прочности таких сплавов.
4. Выбрать пластмассу для изготовления емкостей для хранения масел, бензина, различных органических растворителей в температурном диапазоне 70…+60 С. Указать классификационную группу пластмассы, привести ее структурную формулу, химические и физико-механические свойства.
Вариант 10
1. Выбрать марку стали и способ поверхностного упрочнения эксцентриков, кулачков и копиров, которые должны иметь очень высокую поверхностную твердость (НV 1000...1100) и точные размеры (мало деформироваться при термической обработке). Указать химический состав и назначение легирующих элементов. Описать последовательность технологических операций обработки таких изделий и изменения, происходящие при этом в структуре сталей. Привести окончательную структуру и твердость стали в различных частях изделия.
2. Перечислить основные требования, предъявляемые к магнитно-мягким материалам. Выбрать недорогой сплав для изготовления сердечников трансформаторов. Привести марку сплава и химический состав. Указать, как влияют элементы, входящие в состав сплава, на его свойства. Назначить режим термической обработки, объяснить ее влияние на основные характеристики сплава.
3. Выбрать цветной сплав с прочностью в 400...550 МПа для изготовления мелких деталей (пробок карбюраторов, жиклеров, различных болтов, винтов, втулок) на токарных станках-автоматах. Указать марку сплава и химический состав. Рассмотреть влияние отдельных элементов, входящих в состав сплава, на его структуру, механические и технологические свойства. Привести механические свойства выбранного сплава. Пояснить, каким состояниям сплава соответствуют указанные в задании нижний и верхний пределы прочности.
4. Выбрать пластмассу для изготовления шкивов клиноременных передач. Указать классификационную группу пластмассы, ее состав и физико-механические свойства.