Рабочая программа дисциплины технология конструкционных материалов направление (специальность) ооп

скачать УТВЕРЖДАЮ Директор института ___________(ФИО) «___»_____________201___ г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Технология конструкционных материалов НАПРАВЛЕНИЕ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ) ООП 140200 Электроэнергетика 140600 Электротехника, электромеханика и электротехнологии ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ (СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ, ПРОГРАММА) ___________________________________________________________ КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) бакалавр БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2009 г. КУРС 2 СЕМЕСТР 3 КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ ______ ПРЕРЕКВИЗИТЫ ЕН.Ф.3 Физика; ЕН.Ф.4 Химия КОРЕКВИЗИТЫ ОПД.Ф. 3Прикладная механика ^ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС: лекции 18 час. лабораторные работы 9 час. АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 27 час. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 27 час. ИТОГО 54 час. ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ______________________ ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра Материаловедение и технология металлов ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ Мельников А.Г. РУКОВОДИТЕЛЬ ООП _______________ (ФИО) ПРЕПОДАВАТЕЛЬ Ковалевская Ж.Г. 2010 г. ^ 1. Цели освоения дисциплины Формирование знаний о конструкционных материалах, их строении, свойствах, возможности изменения свойств в нужном направлении и особенностях применения в технике. ^ 2. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина относится к разделу общепрофессиональных дисциплин и является пререквизитом дисциплины «Электротехническое материаловедение». Для освоения дисциплины от студентов требуется знания по естественно-научным дисциплинам «Физика» и «Химия». Студенты должны знать физические основы механики, кинематику и динамику твердого тела, жидкостей и газов; электричество и магнетизм; физику колебаний и волн; квантовую физику; энергетический спектр атомов и молекул, природу химических связей; фазовые равновесия и фазовые превращения, системы заряженных частиц, конденсированное состояние; химические системы; растворы, дисперсные системы, полимеры и олигомеры; химическую термодинамику и кинетику; энергетику химических процессов, химическое и фазовое равновесие, скорость реакции и методы ее регулирования; понятия химия и периодическая система элементов, химическая связь, физико-химическое старение материалов. С данной дисциплиной может изучаться дисциплина «Прикладная механика». Параллельное изучение дисциплин обеспечит лучшее усвоение материала, в том числе общего раздела «Механические свойства конструкционных материалов». ^ 3. Результаты освоения дисциплин В результате освоения дисциплины студент будет: знать терминологию, основные понятия и определения; особенности строения конструкционных материалов, зависимость их свойств от строения и состава; физическую сущность явлений, происходящих в материалах в условиях внешних воздействий и эксплуатации. уметь в результате анализа условий эксплуатации изделий выбрать материал; с помощью справочной литературы выбрать марку конструкционного материала. владеть методами определения механических свойств конструкционных материалов; приемами изменения механических свойств материалов методами внешних воздействий: пластической деформацией, термической обработкой и т.д. В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие компетенции: 1.Универсальные (общекультурные) – способность представлять строение конструкционных материалов и их области применения. 2. Профессиональные – ориентация в классификации, составе и свойствах конструкционных материалов; чтение марок материалов; способность выбрать материал в зависимости от назначения и условий эксплуатации готового изделия; владение методами внешнего воздействия на материал для получения требуемых свойств готового изделия. ^ 4. Структура и содержание дисциплины 4.1 Аннотированное содержание разделов дисциплины: Классификация конструкционных материалов. Строение металлов. В разделе представлена классификация и принципы выбора конструкционного материала с учетом требуемых эксплуатационных свойств. Атомно-кристаллическое строение металлов. Полиморфизм металлов. Строение реальных кристаллов. Аморфное, нанокристаллическое и монокристаллическое строение металлов. Дефекты кристаллического строения. Влияние дефектов на физико-механические свойства. Кристаллизация металлов. Влияние условий кристаллизации на механические свойства. Оценка свойств конструкционных материалов. Напряжения и деформация. Упругая деформация. Пластическая деформация поликристаллов. Влияние пластической деформации на структуру. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Холодная и горячая деформация. Стандартные механические свойства, определяемые при статическом растяжении, твердость, ударная вязкость. Механизмы упрочнения. Строение металлических сплавов. Типы диаграмм состояния двухкомпонентных систем. Понятие фазы и компонента. Виды взаимодействия компонентов сплава. Диаграммы состояния сплавов. Построение и анализ основных типов диаграмм. Диаграмма состояния сплавов с полной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Диаграмма состояния сплавов с полной нерастворимостью компонентов в твердом состоянии. Диаграмма состояния с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Диаграмма состояния сплавов с устойчивым химическим соединением. Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния. Диаграммы состояния Fe-Fe3C и Cu-CuAl2. Компоненты и фазы в сплавах железа с углеродом. Диаграмма состояния железо-цементит. Превращения в сплавах системы Fe-Fe3C. Компоненты и фазы в сплавах медь с алюминием. Строение сплавов. Диаграмма состояния Cu-CuAl2. Превращения в сплавах системы Cu-CuAl2. Строение сплавов. Классификация и применение сталей и чугунов. Определение стали. Классификация сталей по химическому составу, структуре в равновесном состоянии, качеству, назначению. Определение чугунов. Виды чугунов. Классификация и строение белых чугунов. Способы получения и строение чугунов с графитными включениями. Маркировка и применениесерых, ковких и высокопрочных чугунов. Термическая обработка металлических сплавов. Понятие термической обработки. Определения упрочняющих и разупрочняющих термических обработок. Превращения при нагреве стали. Превращения при охлаждении стали. Отжиг, закалка и отпуск стали. Термическая обработка дуралюмина.  Цветные сплавы. Строение и свойства сплавов на основе алюминия, меди и титана. Диаграммы состояния. Классификация на деформируемые и литейные сплавы. Маркировка, особые свойства и применение цветных сплавов. Неметаллические материалы. Понятие пластические массы. Строение полимеров. Взаимосвязь между строением и свойствами пластмасс. Старение. Классификация пластмасс. Примеры пластмасс. Керамические материалы: химический состав, особенности строения. Свойства, методы снижения хрупкости керамических материалов. Классификация, примеры. Композиционные материалы. Строение и свойства композиционных материалов. Удельная прочность. Типы строения композиционных материалов. Возможные сочетания материалов в композитах. Место композитов в современном производстве. Композиты для производства деталей машин, износостойкие, жаропрочные композиты. Композиционные материалы в космонавтике. 4.2 Структура дисциплины Таблица 1. Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения Название раздела/темы Аудиторная работа (час) СРС (час) Колл, Контр. р. Итого Лекции Лаб. зан. 1. Классификация конструкционных материалов. Строение металлов 2 2 3 7 2. Оценка свойств конструкционных материалов 2 3 5 10 3. Строение металлических сплавов. Типы диаграмм состояния двухкомпонентных систем 2 2 4 4. Диаграммы состояния Fe-Fe3C и Cu-CuAl2 2 2 4 5. Классификация и применение сталей и чугунов 2 2 3 7 6. Термическая обработка металлических сплавов 2 2 6 10 7. Цветные сплавы 2 2 4 8. Неметаллические материалы 2 2 4 9. Композиционные материалы 2 2 4 Итого 18 9 27 54 ^ 5. Образовательные технологии Таблица 2. Методы и формы организации обучения (ФОО) ФОО Методы Лекц. Лаб. раб. СРС К. пр. IT-методы + Работа в команде + Case-study Игра + Методы проблемного обучения. Обучение на основе опыта + Опережающая самостоятельная работа + + Проектный метод Поисковый метод + Исследовательский метод + Другие методы ^ 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов 6.1 Текущая СРС, направлена на углубление и закрепление знаний студента и включает: 1. работу студентов с лекционным материалом и учебными пособиями, разработанными преподавателями кафедры МТМ по данной дисциплине; 2. поиск и обзор литературы и электронных источников информации 3. опережающая самостоятельная работа; 4. подготовка к лабораторным работам; 5. подготовка к рубежным контрольным работам и зачету. 6.2. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине Темы, выносимые на самостоятельную проработку: 1. Влияние условий кристаллизации на строение и свойства металлов. 2. Холодная и горячая пластическая деформация. 3. Способы получения чугунов. 4. Химико-термическая обработка стали. 6.3 Контроль самостоятельной работы Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей. Материал, вынесенный на самостоятельное изучение? оценивается преподавателем в ходе выполнения лабораторных работ и при выполнении рубежного контроля. 6.4 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Студентам рекомендуется электронное учебное пособие «Материаловедение» в среде “ToolBook”, объем 250 Мб. Авторы Егоров Ю.П., Хворова И.А. ^ 7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения модуля (дисциплины) При изучении дисциплины предусматриваются следующие виды контроля: Текущий; Рубежный; Итоговый. Текущий контроль проводится: На лекциях в виде тестов, состоящих из четырех вопросов с четырьмя вариантами ответа. Тест охватывает тему предыдущей лекции и дает возможность студентам структурировать знания, полученные на предыдущей лекции. Кроме того, тестирование позволяет оценить преподавателем усвоение студентами теоретического материала и отметить посещаемость лекций. На лабораторных занятиях проводится вводный контроль подготовки студентов к работе. Контроль проводится в виде теста, состоящего из пяти вопросов с четырьмя ответами. Контроль преследует цель проверки усвоения студентами теоретической части и навыков в выполнении самостоятельных работ, предусмотренных учебной программой. Выполнение работы оценивается устным опросом студентов о ходе выполнения работы, сформулированных выводах и понимании теоретического материала. ^ Рубежный контроль проводится путем двух письменных работ. Первая работа состоит из двух теоретических вопросов по двум первым разделам курса: Классификация конструкционных материалов. Строение металлов; Оценка свойств конструкционных материалов. Вторая работа представляет собой производственную задачу, решение которой требует понимания материала изложенного в четырех последующих разделах дисциплины: Строение металлических сплавов. Типы диаграмм состояния двухкомпонентных систем; Диаграммы состояния Fe-Fe3C и Cu-CuAl2; Классификация и применение сталей и чугунов; Термическая обработка металлических сплавов. Рубежный контроль преследует цель выработать у студентов потребность в систематической работе по освоению теоретического материала дисциплины. ^ Итоговый контроль проводится после завершения обучения студентов дисциплины в виде зачета. Итоговый контроль преследует цель проверить студента по всему изученному курсу, понимания взаимосвязей различных его разделов и тем, связей с иными естественнонаучными и общепрофессиональными дисциплинами. Итоговый контроль предусматривает ответы на несколько вопросов теоретического курса. ^ 8. Рейтинг качества освоения модуля (дисциплины) В процессе изучения дисциплины оцениваются все виды работы студентов в баллах: результаты текущего контроля на лекциях и лабораторных работах, устная защита отчетов по лабораторным работам, результаты рубежного контроля. При этом баллы распределяются следующим образом: контроль в процессе изучения дисциплины в течение семестра – 60 баллов; итоговый контроль (зачет) – 40 баллов. Таким образом, максимальный балл дисциплины – 100 баллов. По результатам последней в семестре аттестации студент допускается к сдаче зачета, если в течение семестра он набрал более 36 баллов. Зачет считается сданным, если студент набрал не менее 55 баллов. Таблица 3 ^ Рейтинг-план освоения дисциплины в течение семестра Недели Текущий контроль Теоретический материал Лабораторный материал Итого Разделы Тесты Баллы Тесты Устный опрос Баллы Баллы 1 Классификация конструкционных материалов. Строение металлов - №1* Вопросы методического пособия 4 4 2 Оценка свойств конструкционных материалов №1 2 №2* Вопросы методического пособия 4 6 Рубежный контроль №1 15 3 Строение металлических сплавов. Типы диаграмм состояния двухкомпонентных систем №2 2 2 4 Диаграммы состояния Fe-Fe3C и Cu-CuAl2 №3 2 2 5 Классификация и применение сталей и чугунов №4 2 №3* Вопросы методического пособия 4 6 6 Термическая обработка металлических сплавов №5 2 №4* Вопросы методического пособия 4 6 7 Цветные сплавы №6 2 2 Рубежный контроль №2 15 8 Неметаллические материалы №7 2 2 9 Композиционные материалы Сумма баллов в семестре 60 * - примеры тестов в приложении ^ 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины) основная литература: Ковалевская Ж.Г., Безбородов В.П. Основы материаловедения. Конструкционные материалы: учебное пособие.- Томск: Из-во ТПУ, 2010. – 110 с. Егоров Ю.П., Лозинский Ю.М., Роот Р.В., Хворова И.А. Материаловедение: учебное пособие. – Томск: Из-во ТПУ, 1999. – 160 с. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. – М: Машиностроение, 2003. – 245 с. дополнительная литература: Гуляев А.П. Металловедение. – М., Металлургия, 1986. Фетисов Г.П. Материаловедение и технология металлов. – М., Высшая школа, 2002 программное обеспечение и Internet-ресурсы: электронное учебное пособие «Материаловедение» в среде “ToolBook”, объем 250 Мб. Авторы Егоров Ю.П., Хворова И.А. ^ 10. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины) Оптико-эмиссионный спектрометр РМI-Master, световой микроскоп Observer A1m, машина испытательная МИРИ 100К (№ 4), высокочастотная установка ВУГ 2-100, машина испытательная МИРИ-100К, микроскоп Axiovert 40 МАТ, микроскоп Axio Observer A1m, микроскоп биологический, микроскоп РЭМ-200, молот ковочный МА-4129, станок заточной Оreqon, станок ленточнопильный Peqas 140, станок плоско-шлифовальный, станок поперечно-строгательный, станок токарно-винторезный, станок фрезерный, станок шлифовальный, твердомер ТП-Тр, эл. печь камерная лабораторная, эл. печь СШОЛ-11.6, компрессор ND 4-24 CМ, пирометр ТПТ 90, маятниковый Копр, микротвердомер ПМТ-3, прибор Бринелля-282, прибор ТК-2, твердомер ТП-60, твердомер ТШ-2 Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки _____________________________________________________________. Программа одобрена на заседании ________________________________ __________________________________________________________ (протокол № ____ от «___» _______ 20___ г.). Автор Ковалевская Ж.Г Рецензенты: Чинков Е.П. Утьев О.М. Скачать 176,79 Kb. оставить комментарий Дата 30.09.2011 Размер 176,79 Kb. Тип Рабочая программа, Образовательные материалы