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.
-
|