Сайт находится в стадии наполнения   

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНЫХ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ

ВСЕ ПРОГРАММЫ /

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ И ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ / Характеристика и цель программы / Планируемые результаты обучения / Учебный план программы / Календарный учебный график программы  / Рабочая программа учебных разделов и тем / Формы аттестации, оценочные материалы / Организационно-педагогические условия

ТЕМЫ И СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИЙ

Раздел 1. Основы строения вещества. Взаимосвязь между составом, структурой и свойствами материалов.

Тема 1. Общие представления о взаимосвязи между составом, структурой и свойствами материалов – 4 ч

Взаимосвязь между комплексом микроскопических (тип химической связи, кристаллическая структура и ее дефекты, фазовый состав, полиморфизм, дисперсность, пористость, электронная структура) и макроскопических (физико-механических, электрических, магнитных, теплофизических, антикоррозионных и т.д.) свойств материалов. 

Тема 2.Представление о двух- и многокомпонентных системах. Диаграммы равновесного состояния – 2 ч.

Основные характеристики многокомпонентных систем. Понятия компонента, фазы, числа степеней свободы, твердого раствора, эвтектического превращения. Виды взаимодействия между компонентами. Системы с образованием механической смеси частиц, ограниченной и неограниченной растворимости компонентов друг в друге, образованием нового химического соединения. Диаграммы равновесного состояния.

Раздел 2. Общая классификация, основные свойства и области применения современных материалов

Тема 1.Общая классификация современных материалов – 2 ч

Общее представление об особенностях, основных представителях и назначениях важнейших классов современных материалов – металлов и сплавов на их основе, неметаллических неорганических и органических материалов, композиционных и наноматериалов.

Тема 2. Черные металлы - 4 ч.

Диаграмма равновесного состояния железо-углерод: основные точки, линии, фазы, структуры и превращения, области существования черных металлов и их структурные различия. Стали – основы производства, классификация, состав, основные свойства, маркировка и области применения важнейших типов конструкционных и инструментальных сталей. Чугуны - основы производства, классификация, состав, основные свойства, маркировка и области применения.

Тема 3. Цветные металлы и сплавы на их основе – 2 ч.

Основные свойства, классификация, маркировка и основные области применения алюминия, меди, титана и важнейших промышленных  сплавов на их основе. Общее представление о других представителях цветных металлов и важнейших промышленных сплавов на их основе.

Тема 4. Материалы с особыми электрическими и магнитными свойствами – 4 ч

Классификация материалов по электрическим свойствам (электропроводности и ее зависимости от температуры).

Диэлектрики, полупроводники, проводники, сверхпроводники – особенности структуры и электронного строения, основные типы характеристики, области применения, методы получения и исследования, важнейшие представители, разработка новых материалов, подходы к улучшению характеристик. 

Магнитные свойства веществ. Особенности структуры и электронного строения магнитоупорядоченных материалов. Доменная структура.  Намагниченность, магнитная восприимчивость, температура Кюри, коэрцитивная сила. Диа- и парамагнетики. Магнитотвердые и магнитомягкие материалы. Ферро-, ферри-, антиферромагнетики.  Важнейшие представители магнетиков различных типов, области их применения, методы получения, исследования и модифицирования, разработка новых материалов, подходы к улучшению характеристик.

Тема 5. Полимерные и композиционные материалы

Общая классификация и основные свойства полимеров, особенности их строения и основные характеристики. Важнейшие материалы на основе полимеров. Пластмассы и резины – способы получения, состав, свойства и основные области применения. 

Общая классификация композиционных материалов по химической природе компонентов (матрицы и наполнителя) и форме наполнителя (дисперсные, слоистые, волокнистые). Основные виды композитов на основе неорганических и органических (в т.ч. полимерных) материалов: методы изготовления, исследования и испытаний, основные характеристики и современные подходы к их улучшению, области применения. Межфазные взаимодействия в композиционных материалах: влияние размера, формы и свойств поверхности наполнителя, методы регулирования, моделирование.

Тема 6. Наноматериалы – 4 ч.

Размерные эффекты в наноструктурированных системах. Особенности и закономерности влияния размера частиц наноструктурированных материалов на их физико-химические свойства. Поверхностные слои с измененной структурой и свойствами.

Классификация наноматериалов и наноструктурированных систем. Основные виды современных и перспективных наноматериалов, методы их получения, исследования и модифицирования, основные характеристики, подходы к их улучшению, области применения. Методы получения наноразмерных функциональных слоев и покрытий. Представление о теории фракталов и ее применении при разработке наноматериалов и наноструктурированных систем.

Раздел 3. Основы термической и химико-термической обработки материалов

Тема 1. Термическая обработка – 2 ч.

Закалка, отпуск, отжиг, нормализация, старение – назначение, режимы применения, структурные изменения в материалах, достигаемый технический эффект и применимость по отношению к различным классам материалов.

Тема 2. Химико-термическая обработка – 2 ч.

Назначение, условия и режимы применения, структурные изменения в материалах, достигаемый технический эффект и применимость по отношению к различным классам материалов. 

Раздел 4. Современные технологии переработки материалов в изделия

Тема 1. Технологии литья – 2 ч

Общие особенности литейного производства, последовательность технологических операций.  Основные требования к литейным материалам и материалам литейных форм. Технологии литья в постоянные (песчаные, оболочковые, по выплавляемым моделям), полупостоянные и постоянные формы.

Тема 2.  Технологии обработки материалов давлением – 2 ч

Получение изделий методами прокатки, прессования, ковки, штамповки и волочения. Основные требования к материалам, перерабатываемым с использованием данных методов.

Тема 3.  Технологии обработки материалов резанием – 2 ч.

Общие принципы обработки резанием. Основные движения при резании. Углы, определяющие положение режущего инструмента относительно заготовки. Токарная обработка, изготовление и обработка отверстий, фрезерование – назначение, особенности, инструменты. Методы обработки поверхности – шлифование, полирование. Характеристики качества поверхности.  Виды инструментальных материалов и их основные характеристики.

Тема 4. Технологии соединения материалов методами сварки, пайки, склеивания – 2 ч.

Основы сварочного производства. Общие принципы и оборудование сварки плавлением (электродуговой, газовой, плазменной, электроннолучевой, лазерной) и давлением (электроконтактной, холодной). Пайка – общие принципы, условия, материалы припоев. Склеивание – виды адгезивных материалов, их применения по отношению к различным материалам, подготовка поверхности.

Раздел 5. Коррозия и методы защиты от нее

Тема 1. Виды и механизмы коррозионных разрушений – 2 ч

Классификация коррозионных процессов по характеру коррозионной среды. Особенности кислотной, щелочной, атмосферной, морской, почвенной, микробиологической коррозии, коррозии и коррозии под действием блуждающих токов. Механизмы химической и электрохимической коррозии.

Тема 2. Факторы, влияющие на интенсивность коррозии, и показатели коррозионной стойкости – 2 ч.

Внутренние (свойства материала) и внешние (характеристики коррозионной среды) факторы, влияющие на интенсивность коррозии. Прямые (весовые, объемные, электрохимические) и косвенные показатели коррозионной стойкости. Методы испытаний на коррозионную стойкость.

Тема 3. Методы защиты от коррозии – 4 ч.

Методы предотвращения коррозии на стадии проектирования. Особенности проектирования конструкций с учетом снижения риска различных видов коррозии. Методы защиты от коррозии за счет воздействия на материал (легирование, нанесение защитных покрытий, электрохимическая защита). Методы защиты от коррозии за счет воздействия на коррозионную среду (удаление агрессивных веществ, ингибирование коррозии,  использование защитных  атмосфер). 

СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

№ темы Содержание занятия Объем, час
1.2 Анализ диаграмм равновесного состояния. Определение фазового состава. 4
2.2

Определение фазового состава черных металлов на основе анализа диаграммы равновесного состояния железо-углерод

Изучение микроструктуры чугунов

1

1

2.6 Определение фрактальных размерностей в нано-системах 2
3.2 Изучение микроструктуры стали после химико-термической обработки 2
4.1 Литье в песчаные формы. Построение чертежа отливки по чертежу детали. 2
4.2 Холодная листовая штамповка. Расчет размера заготовки, количества стадий вытяжки и усилия вытяжки 2
4.3 Геометрический анализ токарных резцов 2
Всего 16

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

№ темы Содержание занятия Объем, час
3.1 Изучение влияния скорости охлаждения при закалке на физико-механические свойства стали

2

5.1 Определение скорости электрохимической коррозии 2
5.2 Изучение влияния концентрации кислоты и температуры на скорость коррозии. Расчет показателей коррозионной стойкости 2
5.2 Определение качества защитных покрытий 2
5.3 Защита от коррозии стеклоэмалевыми покрытиями 2
Всего 10