Д. И. Менделеева основы материаловедения. Указания к изучению курса
Скачать 199.83 Kb.
|
Министерство образования Российской Федерации Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ. УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ КУРСА Москва 2002 Составители: Г. М. Семенов., А. С. Федосеев, В. Б. Сажин. Оглавление Введение…………………………………………………………...3
материаловедния”…………………….…………………………………….17 5.. Библиографический список……………………………………………..22 Введение Курс «Основы материаловедения» является одним из основополагающих элементов системы общеинженерной подготовки студентов химико-технологических специальностей вузов. В рамках курса предусмотрены лекции, семинары и выполнение курсовой работы. В условиях рейтинговой системы оценки успеваемости студентов рекомендуется нижеследующее распределение рейтинговой оценки из расчета максимальных 100 баллов за семестр по дисциплине «Основы материаловедения» (табл. 1). Назначение лекционных занятий – рассмотрение наиболее сложных для самостоятельного изучения вопросов курса, а также материала, имеющего принципиальное значение для качественного восприятия студентами основ учебной дисциплины. В силу ограниченного аудиторного времени и насыщенного учебного плана, предполагается углубленное самостоятельное изучение студентами учебной литературы по темам программы курса. На семинарах рассматриваются некоторые практические вопросы курса, что, с одной стороны, полезно для приобретения навыков решения практических задач, а с другой способствует закреплению теоретического материала. Курсовая работа предназначена для развития навыков самостоятельного творчества студентов. Курсовая работа предполагает углубленное изучение студентами специальной литературы, развивает умение выделить главное в реферируемом материале и конкретно выразить существо изучаемой проблемы. Таблица 1 Рейтинговая оценка по курсу “Основы материаловедения”
Рекомендуется проводить защиту студентами своих курсовых работ в виде открытой дискуссии. Каждый студент делает краткий доклад по теме курсовой работы, после чего отвечает на вопросы слушателей. Оценивается, как уровень доклада, так и качество ответа на вопросы аудитории. Подобная форма защиты студентами курсовых работ позволяет существенно расширить объем изучаемого материала в рамках курса «Основы материаловедения». Для контроля за усвоением студентами изучаемого материала рекомендуется проведение письменных контрольных работ, что позволяет объективно оценить навыки студентов по решению практических задач. Помимо контрольных работ для оценки усвоения курса рекомендуется проводить и теоретические коллоквиумы. Курсовая работа. Темы курсовых работ выдаются преподавателем с учетом пожеланий студентов. Срок выполнения курсовой работы устанавливается преподавателем (рекомендуемый срок – 2 месяца). Необходимый библиографический поиск печатных изданий по теме курсовой работы проводится студентами самостоятельно. Добросовестность и качество библиографического поиска, проведенного студентом, учитывается преподавателем при выставлении итогового балла за курсовую работу. Объем письменного отчета не регламентируется, он диктуется необходимостью наиболее полно раскрыть предложенную тему (рекомендуемое ограничение по объему – не менее 15 страниц рукописного текста). Рекомендуется при раскрытии темы дать развернутую классификацию конструкционных материалов рассматриваемого типа, указать стандартные обозначения, названия и принципы маркировки. Подробно рассмотреть вопрос применения материалов в различных отраслях промышленности. Отчет по теме курсовой работы должен иметь: - титульный лист; - оглавление; - содержание курсовой работы; - библиографический список. При оценке курсовой работы, как правило, учитывается и качество оформления представленного письменного отчета. Допускается предоставление курсовой работы в электронном виде. Коллоквиумы проводятся для студентов учебных специальностей, предусматривающих изучение курса «Основы материаловедения» без проведения экзамена. В этом случае максимальный рейтинговый балл за семестр (максимум 100 баллов) складывается из рейтинговых баллов, набранных студентами на 3 коллоквиумах (по 20 максимальных баллов каждый), проводимых в письменной форме, и письменного зачета (максимум 40 баллов). Студенты, набравшие не менее 55 баллов за 3 коллоквиума, получают оценку «зачет». Зачет по курсу проводится в письменной форме и оценивается в 40 баллов (максимально). Студенты, набравшие за коллоквиумы и зачетную работу не менее 55 баллов, получают оценку «зачет» по курсу «Основы материаловедения». По усмотрению преподавателя для промежуточного контроля успеваемости возможно проведение коллоквиумов и для студентов учебных специальностей, имеющих экзамен по курсу. 1. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТЕМЫ КУРСОВЫХ РАБОТ
химические и технологические свойства. Методы их определения 3. Алгоритм подбора конструкционных материалов. 4. Строение и свойства фаз в сплавах. Твердые растворы. 5. Диаграммы состояния. Примеры. 6. Геометрические способы построения диаграмм состояния
8. Самопроизвольная кристаллизация металлов.
схема роста кристаллов.
12. Основные методы определения микро- и макроструктуры материалов 13. Аллотропические (полиморфные) превращения железа.
поверхностные дефекты кристаллической структуры.
сравнению с разливкой стали в изложницах.
21. Термическая обработка стали. Отжиг.
24. Термическая обработка стали. Нормализация. 25. Химико-термическая обработка стали. Азотирование. 26. Химико-термическая обработка стали. Алитирование. 28. Химико-термическая обработка стали. Нитроцементация.
30. Химико-термическая обработка стали. Цементация . 31. Химико-термическая обработка стали. Силицирование.
2.2 Коллоквиум № 21. Стали. Классификация.
4. Легированные стали. Классификация. Маркировка. Применение.
6. Инструментальные стали. Классификация. Маркировка. Применение.
8. Серые чугуны. Классификация. Примеси. 9. Белые чугуны. Применение. 10. Коррозионностойкие чугуны. Маркировка. Применение. 11. Медь и ее сплавы. Свойства. Маркировка. Применение. 12. Никель и его сплавы. Свойства. Маркировка. Применение. 13. Титан и его сплавы. Свойства. Маркировка. Применение. 14. Магний и его сплавы. Свойства. Маркировка. Применение. 15. Алюминий и его сплавы. Свойства. Маркировка. Применение. 16. Тугоплавкие металлы. Свойства. Применение. 17. Антифрикционные материалы. Свойства. Применение.
Неметаллические конструкционные материалы Общая характеристика и области применениия неметаллических материалов. Неметаллические неорганические материалыКлассификация и общая характеристика неметаллических неорганических материалов. Ситаллы. Неорганические стекла. Состав. Структура. Свойства. Области применения. Техническая керамика и огнеупоры. Структура. Свойства. Области применения. Перспективные направления развития керамических материалов. Вяжущие материалы. Виды. Свойства. Области применения. Материалы на основе высокомолекулярных соединенийКлассификация высокомолекулярных соединений. Особенности молекулярной структуры полимеров и их свойства. Пластмассы, их классификация. Основные виды пластмасс, их свойства и области применения. Резинотехнические материалы. Состав. Свойства. Получение. Применение. Лакокрасочные материалы. Состав. Свойства. Получение. Применение. Клеи и герметики.. Состав. Свойства. Получение. Применение Композиционные материалыОсновные представления о композиционных материалах. Типы композиционных материалов: на основе полимерной матрицы; на основе металлической матрицы; на основе керамической матрицы; углерод-углеродные композиционные материалы. Основные характеристики и области применения композиционных материалов.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
9. Показать на диаграмме состояния железо-цементит температурный режим диффузионного отжига
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3
4. ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ «ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ»
ВведениеМатериаловедение как прикладная наука о строении и свойствах технических материалов. Объект изучения – конструкционные материалы для химической и смежных отраслей промышленности. Задачи курса – изучение строения и свойств конструкционных материалов, химического воздействия на них технологической и окружающей среды, защита от этих воздействий, использование конструкционных материалов в химических и смежных отраслях промышленности. 4.1.1. Строение и свойства конструкционных материаловКристаллические и аморфные материалы. Строение кристаллических материалов: кристаллическая решетка, типы элементарных ячеек. Типы связей и кристаллические структуры. Строение и свойства сложных фаз в сплавах: твердые растворы, промежуточные фазы. Строение и свойства реальных кристаллов: точечные, линейные и поверхностные дефекты кристаллической структуры. Влияние дефектов кристаллической структуры на свойства материалов. Основы процесса кристаллизации: термодинамика процесса, формы кристаллов, строение слитков. Типовые диаграммы состояния бинарных сплавов. Диаграммы “состав-свойство”. 4.1.2. Эксплуатационные свойства конструкционных материаловКлассификация конструкционных материалов: - по применению (химические аппараты и машины, трубопроводы, элементы измерительной и управляющей аппаратуры, несущие и строительные конструкции); -. по назначению (конструкционные, прокладочные, защитные); - по природе (металлы и сплавы черные и цветные, силикатные, на основе высокомолекулярных соединений). Классификация воздействий на конструкционные материалы: - виды воздействий (механические, физические, химические); - характер воздействий (механические напряжения от воздействия технологической и окружающей среды, поверхностное химическое взаимодействие с технологической и окружающей средой, эрозия). Эксплуатационные свойства конструкционных материалов – механические: прочность, предел текучести, модуль упругости, ползучесть и модуль ползучести, ударная прочность, пластичность, твердость. Физические: тепловые свойства, в том числе коэффициенты расширения, теплоемкость, теплопроводность, магнитные свойства. Технологические: литейные свойства, свариваемость, способность к обработке резанием, способность к обработке деформацией и др. Химические: химическая стойкость к агрессивным средам, адгезионные свойства. Классификация коррозионных процессов. Химическая и электрохимическая коррозия. Коррозионностойкие материалы. Защита от коррозии и внешних воздействий. Алгоритм подбора конструкционных материалов. 4.2 Металлические конструкционные материалы4.2.1 Конструкционные материалы на основе железаАллотропические превращения железа. Фазовые состояния системы “Fe-C”. Диаграмма состояния “Fe-Fe3C”. Термическая обработка сплавов: отжиг, нормализация, закалка, отпуск, назначение, режимы. Химико-термическая обработка сплавов: цементация, азотирование, нитроцементация, диффузионная металлизация. Назначение, режимы. Влияние примесей на свойства сталей. Углеродистые стали: классификация, маркировка, свойства, применение. Легированные стали: влияние легирующих добавок на полиморфизм железа. Классификация, маркировка, свойства, применение легированных сталей. Легированные стали с особыми свойствами: коррозионностойкие, жаропрочные и др. Чугуны: классификация, маркировка, свойства, применение. 4..2 2. Цветные металлы и сплавыЦветные металлы: алюминий, магний, медь, титан, никель, хром, свинец и др. и их сплавы. Тугоплавкие металлы. Материалы, получаемые методом порошковой металлургии. Их физические, химические, механические свойства; области применения. 4.4 Неметаллические конструкционные материалы4.4.1 Общая характеристика и области применения неметаллических конструкционных материалов 4.4.2 Неметаллические неорганические материалы.4.4.2.1 Вяжущие материалы: Основные свойства и области применения вяжущих. Воздушные, гидравлические, кислотоупорные и огнеупорные вяжущие материалы. 4.4.2.2 Керамические изделия Основные свойства и области применения керамических изделий. Строительные материалы, фарфор и фаянс, огнеупорная и специальная керамика. 4.4.2.3 Стекла Основные свойства и области применения стекол. Стекла: строительное, архитектурное, техническое, тарное, химическое, бытовое. 4.5 Материалы на основе высокомолекулярных соединений4.5.1 Высокомолекулярные соединения 1) Классификация: по происхождению (природные и синтетические), по химическому составу (гомополимерные и гетерополимерные) 2) Мономеры и олигомеры, полимеры и сополимеры. 3) Основные виды материалов на основе высокомолекулярных соединений. 4.5.2. Пластмассы Основные компоненты, термопласты и реактопласты, основные свойства пластмасс и методы их определения, методы переработки пластмасс. 4.5.3 Клеи и герметики Преимущества клеевых соединений перед традиционными способами соединений (сварными, клепанными, болтовыми и т.д.). Классификация клеев и герметиков: термореактивные, термопластичные, на основе каучуков. 4.5.4 Резинотехнические изделия Основные компоненты и способы получения резинотехнических изделий. Свойства и области применения. 4.5.5 Лакокрасочные материалы Основные компоненты и способы получения лакокрасочных материалов. Способы подготовки поверхности материалов перед окраской и основные методы нанесения лакокрасочных покрытий. 4.6 Композиционные материалыОсновные представления о композиционных материалах. Упрочняющее действие порошковых и волокнистых наполнителей. Типы композиционных материалов: на основе полимерной матрицы (стеклопластики, органопластики, углепластики); на основе металличес-кой матрицы; на основе керамической матрицы; углерод-углеродные композиционные материалы. Основные характеристики и области применения композиционных материалов. Библиографический список
Фетисова. Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2001. – 638 с.
вузов. М.: Машиностроение, 1988. – 436 с. 3. Жуков А. П. Основы материаловедения. Ч. 1. Металловедение/ РХТУ им. Д.И. Менделеева. М ., 1999. – 156 с. | ||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
Если Вам понравился наш сайт, Вы можеть разместить кнопку на своём сайте или блоге:
