МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Нижегородский государственный педагогический университет»
Технолого-экономический факультет
Кафедра «Общетехнических дисциплин»
УТВЕРЖДАЮ
Декан технолого-экономического факультета
______________ / С.М. Шевченко
(подпись, расшифровка подписи)
«___» ____________ 2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Основы материаловедения»
Направление подготовки
050100 «Педагогическое образование»
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(код и наименование направления подготовки
Профиль подготовки
«Технология и экономика»
____________________________________________________________________________________________
(наименование профиля подготовки)
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
Нижний Новгород
2011 год
Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины материаловедения являются осуществление профессионального самообразования и личностного роста.
Место дисциплины в структуре ООП
Профессиональный цикл вариативная часть. Модуль «Материаловедение». Дисциплины, входящие в блок изучаются на начальном этапе и являются базовыми для овладения знаниями по другим смежным дисциплинам «Основы промышленного производства», «Устройство автомобиля», «Детали машин». Практика в учебных мастерских (слесарных и столярных).
Для освоения теоретических основ модуля «Материаловедение» необходимо владеть такими науками как физика, химия, обществознание, математика.
Требования к результатам освоения дисциплины
Способен использовать знания о современной естественно-научной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы теоретического и экспериментального исследования (ОК-11).
Готов использовать систематизированные теоретические и практические знания для определения и решения исследовательских задач в области образования (ПК-11)
Способен использовать в учебно-воспитательной деятельности основные методы научного исследования(ПК-13).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать: основы теории строения металлов и сплавов, общую квалификацию материалов, область их применения, технологию, получения основных машиностроительных материалов, основные зависимости между строением и свойствами материалов.
Уметь: определять механические свойства металлов и сплавов; назначать режимы термической обработки.
Владеть опытом выбора марки материала для изготовления из него деталей машин, расшифровки марок основных машиностроительных материалов.
Структура и содержание дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц ___________ часов.
-
№
п/п
|
Раздел дисциплины
|
Семестр
|
Неделя семестра
|
Виды учебной работы
|
Формы текущего контроля успеваемости
|
1
|
Строение металлических материалов
Теория сплавов
|
I
|
1
|
Лекция (2 ч) Классификация технических материалов. Материалы: металлические, неметаллические, композиционные. Кристаллическое строение сплавов. Типы кристаллических решеток металлов. Полиморфные превращения.
|
|
Лабораторно-практическая работа (2ч.) Основы теории сплавов: сплав, система, фаза, структура, диаграмма
|
Найти и зарисовать все типы кристаллической решетки
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Проработка лекционного материала и практического занятия. Зарисовать типы кристаллических решеток (7 синионий и 4 типа решеток)
|
Отчет в тетради
|
2
|
Лабораторно-практическая работа (2ч.) Принципы построения диаграмм состояния. Диаграмма полной растворимости компонентов в твердом и жидком состоянии.
|
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Анализ одного из сплавов системы полной растворимости
|
|
|
|
3
|
Лекция (2 ч) Дефекты кристаллического строения: точечные, линейные, поверхностные. Анизотропия свойств. Строение металлического слитка
|
|
Лабораторно-практическая работа (2ч.) Различные виды диаграмм состояния. Механические смеси. Правило фаз, правило отрезков. Понятие о кривых охлаждения
|
Проверка самостоятельной работы в тетрадях
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Проработка лекционного материала. Подготовка к самостоятельной работе
|
|
|
|
|
4
|
Лабораторно-практическая работа (2ч.) Понятие компонентов, фаз структуры «железо-углерод»
|
Самостоятельная работа по основам теории сплавов
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Изобразить диаграмму «Fe-C». Выучить основные понятия
|
|
2
|
Стали и чугуны
|
|
5
|
Лекция (2 ч) Структура сталей и чугунов. Общая классификация сталей и чугунов. Виды чугунов.
|
|
Лабораторно-практическая работа (2ч.) Точки линии диаграммы «железо-углерод»
|
Заполнить таблицу точки линии диаграммы Fe-C
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Проработка лекционного материала. Зарисовать микроструктуру сталей и чугунов, указанных преподавателем.
|
|
6
|
Лабораторно-практическая работа (2ч.) Построение кривых охлаждения сталей
|
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Построить кривую охлаждения стали, указанной преподавателем.
|
Проверка самостоятельной работы по микроструктуре
|
7
|
Лекция (2 ч) Маркировка сталей и чугунов. Конструкционные стали (виды, свойства, применение), инструментальные стали.
|
|
Лабораторно-практическая работа (2ч.) Построение кривых охлаждения чугунов
|
Проверка кривой охлаждения сплава «Fe-C»
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Подготовка к контрольной работе по теме: «Анализ фазовых и структурных превращений в сталях и чугунах»
|
|
|
|
|
8
|
Лабораторно-практическое занятие (2ч.) Изучение структур углеродистых сталей и чугунов. Маркировка. Расчет структурных составляющих методом треугольника (по содержанию углерода)
|
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Проработка лекционного материала. Подготовка отчета по теме: «Углеродистые стали и чугуны»
|
|
3
|
Свойства металлических материалов
|
|
9
|
Лекция (2 ч) Свойства металлических материалов. Физические свойства металлов. Химические свойства
|
|
Лабораторно-практическая работа (2ч.) Контрольная работа по теме «Диаграмма состояния Fe-C»
|
Проверка контрольной работы
|
Самостоятельная работа (4 ч.)Проработать теоретический материал. Оформить отчеты по лабораторно-практическим занятиям
|
|
10
|
Лабораторно-практическая занятие (2ч.) Механические испытания. Изучение диаграммы растяжения мягкой стали
|
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Проработка теоретического материала
|
|
11
|
Лекция (2 ч)Механические свойства. Диаграмма растяжения. Способы изменения твердости (по Бринелю, по Роквеллу, по Виккерсу). Испытание на динамическую прочность. Маятниковый копер
|
|
Лабораторно-практическая занятие (2ч.) Расчет механических свойств сталей и чугунов по показаниям испытаний на растяжение. Решение задач
|
Проверка задач на расчет механических свойств
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Выполнение домашней работы по расчету механических свойств
|
|
6
|
|
|
12
|
Лабораторно-практическая занятия (2ч.) Изучение способов изменения твердости. Практические замеры твердости различных сталей
|
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Самостоятельное изучение устройств механизмов прессов Бринеля и Роквелла
|
|
IV
|
Теория теоретической обработки стали
|
|
13
|
Лекция (2 ч) Основные структурные превращения в стали. Критические точки диаграммы. Классификация видов теормической обработки. Отжиг I, II рода
|
|
|
|
Лабораторно-практическая занятие (2ч.) Изучение различных видов отжига. Цели отжига, структура после отжига. Построение графиков отжига в координатах «Температура-время»
|
Проверка оформления отчета по теме «Твердости»
|
|
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Проработка лекционного материала. Выучить определения всех видов термической обработки
|
|
|
|
|
14
|
Лабораторно-практическая работа (2ч.) Практическое занятие по назначению режимов термической обработки для различных сталей
|
Проверка таблицы «Виды отжига»
|
Самостоятельная работа (4 ч.) Подготовка к контрольной работе по назначению режимов термической обработке и построение графиков для углеродистых сталей
|
|
IV
|
Теория термической обработки стали
|
|
15
|
Лекция (2 ч) Закалка. Виды закалки. Структура закалки. Закалка ТВЧ. Химико-термическая обработка. Отпуск. Виды отпуска
|
|
Лабораторно-практическая занятия (2ч.) Практическое занятие по назначению режимов термической обработки: а) конструкционных, б) инструментальных сталей.
Проверочная работа
|
Проверочная работа по назначению режимов термообработки
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Проработка лекционного материала. Работа над ошибками по самостоятельной работе
|
|
16
|
Лабораторно-практическая занятия (2ч.) Изучение видов химико-термической обработки. Заслушивание докладов по вопросам ХТО
|
|
Самостоятельная работа (3 ч.) Подготовка к зачету. Защита отчетов по лабораторно-практическим занятиям
|
|
17
|
Лабораторно-практическая работа (2ч.) Сдача и защита отчетов по лабораторно-практическим занятиям.
|
Сдача и защита отчетов по практической работе
|
Самостоятельная работа (4 ч.) Подготовка к сдаче экзамена
|
|
Таблица рейтинговых оценок по модулю «Материаловедение»
|
Виды деятельности
|
Сроки выполнения
|
Балл за контрол. задание
|
Число заданий
|
min
|
max
|
1
|
Найти и зарисовать в тетради все типы кристаллической решетки
(7 синионий, 4 типа реш.)
|
Пр.занят. № 2
|
2
|
1
|
1
|
2
|
2
|
Анализ одного из сплавов системы полной растворимости (по указанию преподавателя)компонентов в жидком и твердом состоянии
|
Пр.занят. №3
|
2
|
1
|
1
|
2
|
3
|
Самостоятельная работа по основам теории сплавов
|
Пр.занят. №4
|
1
|
10
|
6
|
10
|
4
|
Заполнить таблицу: «Точки и линии диаграммы «Fe-C»
|
Пр.занят. №5
|
2
|
1
|
1
|
2
|
5
|
Зарисовать в тетради структуру углеродистых сталей с различным содержанием как меняются структура и свойства и почему
|
Пр.занят. №6
|
2
|
1
|
1
|
2
|
6
|
Выполнить полный фазовый анализ сплава системы «Fe-C» (по указанию преподавателя). Расшифровка маркировки. Решение задач:
|
Пр.занят. №7
|
3
|
2
|
4
|
6
|
7
|
Расшифровка маркировки. Решение задач:
Рассчитать структурный состав: определить количество углерода по структуре углерода
|
Пр.занят. №8
Пр.занят. №8
|
0,5
4
|
16
1
|
6
3
|
8
4
|
8
|
Контрольная работа по теме: «Углеродистые стали и чугуны»
|
Пр.занят. №9
|
3
|
4
|
8
|
12
|
9
|
Решение задач по расчетам механических свойств
|
Пр.занят. №11
|
2
|
2
|
2
|
4
|
10
|
Оформление отчета по теме «Способы изменения твердости с самостоятельным изучением устройства механизмов процесса Бринеля и Роквелла»
|
Пр.занят. №13
|
4
|
1
|
3
|
4
|
11
|
Заполнение таблицы «Виды отжига». Построение графиков всех видов отжига в координатах «температура - время»
|
Пр.занят. №14
|
3
|
1
|
2
|
3
|
12
|
Назначение режимов термической обработки для углеродистых сталей (по указанию преподавателем)
|
Пр.занят. №16
|
3
|
1
|
2
|
3
|
13
|
Контрольная работа по теме «Термическая обработка стали»
За семестр
|
Пр.занят. №17
|
4
|
2
|
5
|
8
|
45
|
70
|
14
|
Экзамен
|
Пр.занят. №
|
|
|
10
|
30
|
|
Поощрительные баллы
|
|
|
|
|
|
|
Подготовка и доклад реферата по предположенной теме
|
|
|
|
|
+5
|
|
Занятие с отстающими студентами
|
|
|
|
|
+2
|
|
Штрафные баллы
|
|
|
|
|
|
|
Самостоятельные работы, сданные не в срок
|
|
|
|
|
-1
|
|
Контрольные работы, написанные не с 1 раза
|
|
|
|
|
-2
|
|
Неоформленный отчет практическому заданию
|
|
|
|
|
-2
|
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) Основная литература
С.И.Алаи, П.М.Григорьев, А.Н.Ростовцев Технология конструкционных материалов. - М.: Просвещение, 1980, 223с.
В.М.Кузьмин Технология конструкционных материалов. М.: Просвещение, 1990
Ю.А. Геллер, А.Г. Рахштадт Материаловедение. - М.: Металлургия, 1983, 384с.
Ю.М.Лахтин Металловедение и термическая обработка металлов. - М.: Металлургия, 1984, 360с.
Никифоров А.И. Технология конструкционных материалов. - М., Металлургия, 1989.
б) Дополнительная литература
Т.А.Горшкова, Н.В.Авдеева Методические рекомендации к выполнению лабораторной работы. Термическая обработка сталей. - Н.Новгород, НГПУ, 2000, 36с.
Т.А. Горшкова, Н.В. Авдеева Методические указания к выполнению лабораторных работ «Строение древесины».- Н.Новгород, НГПУ, 2002, 36с.
С.М.Шевченко, Т.А. Горшкова, Н.В. Авдеева Технология конструкционных материалов. Ч.1. Железоуглеродистые сплавы: Учебно-методическое пособие.- Н.Новгород, НГПУ, 2009, 36с.
Материально-техническое обеспечение дисциплины
В лаборатории «Технологии конструкционных материалов» установлено следующее оборудование:
прибор для определения твердости материала по методу Бринелля;
прибор для определения твердости материала по методу Роквелла;
микротвердомер.
Автор к.т.н., доц. Горшкова Т.А.
Программа одобрена на заседании кафедры общетехнических дисциплин
от «____» _________ 20__г., протокол № ___
Заведующий кафедрой
_________к.т.н., доц. Шевченко С.М.
«_____»_______________20___г.
-
|
