Учебно-методический комплекс по дисциплине «материаловедение» Учебно-методический комплекс Составитель icon

Учебно-методический комплекс по дисциплине «материаловедение» Учебно-методический комплекс Составитель


1 чел. помогло.
Смотрите также:
Учебно-методический комплекс по дисциплине «материаловедение» Учебно-методический комплекс...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «материаловедение» Учебно-методический комплекс...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Материаловедение» Специальность...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «материаловедение» Учебно-методический комплекс...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Инновационный менеджмент» Учебно-методический...
Учебно-методический комплекс по дисциплине землеведение учебно-методический комплекс...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «современные средства оценивания результатов...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «история техники» Учебно-методический комплекс...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «основы творческо конструкторской деятельности»...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Предпринимательство» Для специальности: 050506...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «уголовное право»...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Юридическая психология специальность «Юриспруденция»...



Загрузка...
страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8
вернуться в начало
скачать

Программа


Лекция 1. Классификация и свойства материалов

Предмет и содержание материаловедения как науки. Общие сведения и классификация материалов. Физические, химические, механические, технологические и эксплуатационные свойства материалов.

Лекция 2. Кристаллизация металлов

Кристаллическое строение металлов. Основные типы кристаллических решеток. Реальное строение металлических кристаллов. Дефекты кристаллических решеток и их влияние на свойства металлов. Закономерности процесса кристаллизации. Влияние различных факторов на процесс кристаллизации.

Лекция 3. Диаграммы состояния двойных сплавов I-IV типов

Кривые охлаждения металлов и сплавов. Первичная и вторичная кристаллизация. Фазы в сплавах. Диаграммы состояния двойных сплавов I-IV типов. Связь свойств сплава с типом диаграммы.

Лекция 4. Фазы диаграммы железоуглеродистых сплавов

Фазовые составляющие диаграммы железоуглеродистых сплавов: феррит, аустенит, цементит, перлит, ледебурит. Вторичная кристаллизация в железоуглеродистых сплавах.

Лекция 5. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов

Компоненты сплава. Влияние углерода и других элементов на свойства сплавов. Критические точки. Построение и чтение диаграммы. Применение диаграммы на практике.

Лекция 6. Термическая обработка металлов и сплавов

Общие положения. Превращение перлита в аустенит. Превращение при охлаждении. Виды термической обработки: отжиг, нормализация, закалка.

Лекция 7. Химико-термическая обработка сталей

Общие положения. Цементация стали. Азотирование стали. Цианирование и нитроцементация стали. Диффузионное насыщение металлами.

Лекция 8. Термомеханическая обработка и другие методы обработки для изменения свойств материала детали

Сущность термомеханической обработки. Высокотемпературная и низкотемпературная термомеханическая обработка. Поверхностная закалка сталей токами высокой частоты и пламенем газовой горелки.

Лекция 9. Конструкционные стали

Классификация сталей. Углеродистые стали. Легированные стали. Маркировка сталей. Виды термической обработки и область применения для каждой группы сталей.

Лекция 10. Инструментальные стали и сплавы

Углеродистые и легированные инструментальные стали. Быстрорежущие инструментальные стали. Металлокерамические твердые сплавы. Минералокерамические инструментальные материалы. Сверхтвердые инструментальные материалы.

Лекция 11. Чугуны

Классификация чугунов. Маркировка, структура, свойства и область применения серых, ковких и высокопрочных чугунов.

Лекция 12. Легкие цветные металлы и их сплавы.

Сплавы на основе легких цветных металлов. Алюминий и его сплавы. Титан и его сплавы.

Лекция 13. Тяжелые цветные металлы и их сплавы

Сплавы на основе тяжелых цветных металлов. Медь и ее сплавы: латуни, бронзы.

Лекция 14. Пластмассы

Полимеры. Пластмассы. Термопласты. Реактопласты. Свойства и области применения пластмасс.

Лекция 15. Древесные материалы

Строение древесины. Свойства древесины: физические, химические, механические, технологические, эксплуатационные. Виды древесных материалов и полуфабрикатов и их применение.

Лекция 16. Стекло

Строение стекла. Состав стекла. Свойства стекла. Классификация стекол и область применения. Ситаллы. Состав и область применения.

Лекция 17. Керамика

Основа керамических материалов. Фазы керамических материалов. Керамика на основе чистых окислов. Свойства и область применения оксидной керамики.
^

Методические указания для преподавателей


Особое место курса «Материаловедение» в профессиональной подготовке будущих учителей технологии и предпринимательства обусловлено тем, что он является основой для изучения целого ряда технических дисциплин, изучаемых в дальнейшем. Поэтому при изучении курса «Материаловедение» особое внимание на каждом занятии следует уделять взаимосвязям между составом, строением и механическими свойствами определенных конструкционных материалов, практическому применению этих конструкционных материалов в быту и промышленности, а также межпредметным связям.

При изучении курса «Материаловедение» в обязательном порядке должны быть изучены следующие разделы и темы:

  1. Классификация конструкционных материалов;

  2. Свойства металлов и сплавов;

  3. Основы теории кристаллизации металлов и сплавов;

  4. Диаграммы состояния бинарных сплавов различных типов;

  5. Компоненты и фазы диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов;

  6. Термическая, химико-термическая и термомеханическая обработка металлов и сплавов;

  7. Классификация и маркировка конструкционных сталей;

  8. Классификация чугунов и их производство;

  9. Инструментальные стали и сплавы;

  10. Легкие цветные металлы и их сплавы;

  11. Тяжелые цветные металлы и их сплавы;

  12. Пластмассы;

  13. Древесные материалы;

  14. Стекло и керамика.

Некоторые темы и разделы, которые приведены ниже, могут быть предложены для самостоятельного изучения студентами:

  1. Исторический обзор применения конструкционных материалов;

  2. Технологические и эксплуатационные свойства конструкционных материалов;

  3. Макроскопический анализ;

  4. Стали и сплавы с особыми свойствами;

  5. Медноникелевые сплавы;

  6. Изучение физических свойств древесины;

  7. Пороки древесины;

  8. Защита древесины от увлажнения, загнивания и воспламенения;

  9. Экономическая эффективность применения пластмасс;

  10. Ситаллы.

При этом студентам можно предложить различные формы отчетности: выступить с докладом, выполнить реферат или конспект, выполнить рабочий чертеж детали с заданными техническими требованиями и т.п.

В процессе проведения лекционных занятий необходимо использовать средства наглядности, например, стенды: «Чугуны», «Конструкционные стали», «Легкие цветные металлы и их сплавы», «Тяжелые цветные металлы и их сплавы», «Стекло», «Пластмассы» при изучении соответствующих тем и разделов. При изучении операций термической обработки можно воспользоваться диаграммой железоуглеродистых сплавов «Fe–Fe3C». Этой же диаграммой необходимо воспользоваться при изучении компонентов и фаз диаграммы железоуглеродистых сплавов.

При проведении практических занятий основной целью ставится овладение умениями работы со справочной литературой. Поэтому на практических занятиях необходимо следить за тем, чтобы студенты были оснащены всей необходимой технической и справочной литературой. Кроме этого, на практических занятиях необходимо иметь чертежи деталей, с которыми и будут непосредственно работать студенты.

При проведении лабораторных занятий необходимо иметь весь спектр оборудования и материалов, необходимых для проведения экспериментов: микроскопы, твердомеры, муфельную печь, сушильный шкаф, лабораторные весы, штатив, реактивы, образцы черных и цветных сплавов, образцы различных пород древесины, а также дополнительное оборудование, необходимое для их хранения и безотказной работы.
^

Методические указания для студентов по выполнению заданий для самостоятельной работы


Тема: Изменение строения и свойств материала при термической и химико-термической обработке

Цель: Закрепление навыков решения практических задач по термической обработке деталей.

Лекционный материал:

Тема 7. Термическая обработка металлов и сплавов

Тема 8. Химико-термическая обработка сталей

Задание:

  1. По чертежу детали определить марку материала.

  2. Дать полное название материала и расшифровать его марку.

  3. Привести примерный химический состав материала детали; указать главные компоненты сплава, а также определить его механические характеристики.

  4. Определить по чертежу твердость, необходимую для этой детали.

  5. Указать причины, влияющие на выбор определенной твердости детали.

  6. Указать последовательность химико-термических, термических операций, необходимых для получения заданной твердости детали.

  7. Описать технологию проведения химико-термических, термических операций, (т.е. указать температуры нагрева, время выдержки, охлаждающие среды) для достижения заданной твердости детали.

  8. Указать структуру, полученную в результате ХТО и ТО.


Пример.

  1. Обозначение материала детали – сталь 45 ГОСТ 1050-88 (содержание углерода составляет 0,45%).

  2. Полное наименование материала детали – сталь углеродистая качественная конструкционная.

  3. Химический состав стали 45 ГОСТ 1050-88:

а) содержание углерода С – 0,42…0,5%;

б) содержание марганца Мn – 0,5…0,8%;

в) содержание кремния Si – 0,17…0,37%;

г) содержание хрома Cr – не более 0,25%;

д) содержание никеля Ni – не более 0,25%;

е) содержание серы S – не более 0,04%;

ж) содержание фосфора Р – не более 0,035%.

Главными компонентами в данном сплаве являются железо и углерод; содержание углерода составляет приблизительно 0,45%. С увеличением содержания углерода повышаются прочность и твердость, но снижается пластичность сталей. Кроме углерода, на свойства сталей большое влияние оказывают другие примеси. Т.к. в данном материале находится менее 0,25% хрома, то данная сталь относится к некоррозионностойким.

Физические свойства стали 45 ГОСТ 1050-88:

а) плотность стали =7814 кг/м3;

б) теплопроводность составляет =46 Вт/(мК);

в) температурный коэффициент линейного расширения =11,52106 К-1;

г) примерная температура плавления составляет 1525С.

С металлургических комбинатов сталь отгружается потребителям в отожженном состоянии, а в процессе изготовления детали, материал часто подвергается термической обработки для изменения механических свойств.

Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-88:

а) предел прочности в=620 МПа;

б) условный предел текучести 0,2=380 МПа;

в) относительное удлинение =16%;

г) относительное сужение =40%;

д) твердость по Бринеллю НВ=2070 МПа;

е) ударная вязкость – КСU=0,5 МДж/м2.

В технических требованиях на деталь указывается твердость материала детали, полученная в результате термической обработки. Если твердость не указана, то деталь не подвергалась термической обработке

  1. Согласно техническим требованиям, приведенным на чертеже детали, твердость детали составляет 40…45 HRCэ.

  2. Заданная твердость необходима, как правило, для изготовления рессор и пружин. Рессоры и пружины должны обладать оптимальным сочетанием прочности, твердости и упругости. Для этого после проведения закалки применяют средний отпуск. Для снятия внутренних напряжений при сохранении полученной при закалке твердости, проводят низкий отпуск. Его используют и при изготовлении режущих инструментов.

  3. Последовательность операций термической обработки: закалка, затем следует средний отпуск.

  4. Температурный интервал проведения закалки для стали 45 ГОСТ 1050-88 составляет 810…830С. В качестве охлаждающей среды при проведении закалки служит минеральное масло.

Время нагрева и выдержки в печи рассчитывается следующим образом:

а) для проведения нормализации и закалки общее время нагрева вычисляется из расчета: 1,5 мин на 1 мм диаметра или толщины детали;

б) время выдержки в печи при отпуске выбирается из расчета:

  • при температуре 200С – 30 минут,

  • при температуре 400С – 20 минут,

  • при температуре 600С – 10 минут; с увеличением по одной минуте на каждый 1 мм диаметра или толщины детали.

  1. Результатом проведения указанных операций термической обработки является структура – троостит отпуска с твердостью порядка 32...41,5 HRCэ.




оставить комментарий
страница6/8
Дата05.11.2011
Размер1,03 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8
отлично
  3
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх