РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г.Ишиме
УТВЕРЖДАЮ
Директор филиала
______________ /Шилов С.П./
20.11.2014
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое образование
профиля подготовкиТехнологическое образование Информатика
очнойформы обучения
ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ
от 20.11.2014
Содержание: УМК по дисциплине Материаловедение и технология конструкционных материалов
для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое образование профиля
подготовки Технологическое образование Информатика очной формы обучения
Автор(-ы): к.п.н., доцент О.В. Сидоров
Объем 21 стр.
Должность
Заведующий
кафедрой физикоматематических
дисциплин и
профессиональнотехнологического
образования
Председатель УМС
филиала ТюмГУ в
г.Ишиме
Начальник ОИБО
ФИО
Мамонтова
Т.С.
Дата
согласования
Результат
согласования
Примечание
16.10.2014
Рекомендовано
к электронному
изданию
Протокол заседания
кафедры от 16.10.2014
№2
Протокол заседания
УМС от 11.11.2014
№3
Поливаев
А.Г.
11.11.2014
Согласовано
Гудилова
Л.Б.
20.11.2014
Согласовано
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г. Ишиме
Кафедра физико-математических дисциплин и профессионально-технологического образования
Сидоров О.В.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое
образование
профиля подготовки Технологическое образование Информатика
очнойформы обучения
Тюменский государственный университет
2014
Сидоров О.В. Материаловедение и технология конструкционных материалов. Учебнометодический комплекс. Рабочая программа для студентов направления подготовки 050100
(44.03.05) Педагогическое образование профиля подготовки Технологическое образование
Информатика очной формы обучения. Тюмень, 2014, 21 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и
ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУМатериаловедение и
технология
конструкционных
материалов[электронный
ресурс]
/
Режим
доступа:
http://www.utmn.ru, раздел «Образовательная деятельность», свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой физико-математических дисциплин и профессиональнотехнологического образования. Утверждено директором филиала ТюмГУ в г. Ишиме.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: к.п.н., доцент, зав. кафедрой ФМДиПТО Мамонтова Т.С.
Ф.И.О., ученая степень, звание заведующего кафедрой
© Тюменский государственный университет, филиал в г. Ишиме, 2014.
©Сидоров О.В., 2014.
Ф.И.О. автора
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа включает следующие разделы:
1.
Пояснительная записка.
1.1.
Цели и задачи дисциплины (модуля)
Цели освоения дисциплины:дать основы материаловедения; принципы выбора
конструкционных материалов; технологии их производства и обработки; привить навыки
практического определения физико-механических свойств материалов и направленного
воздействия на них; расширить научно-практический кругозор студентов.
Задачи освоения дисциплины: ознакомить студентов с современным состоянием науки о
строении и свойствах металлических и неметаллических материалов, способах производства и
обработки; научить студентов ориентироваться в многообразии современных конструкционных
материалов, знать их классификацию и маркировку, а также основные тенденции в создании
материалов будущего на основе достижений научно-технического прогресса; ознакомить
студентов на практике с химическими, физическими, механическими, технологическими
свойствами металлов и неметаллов; ознакомить студентов с электрофизическими и
электрохимическими методами обработки конструкционных материалов.
1.2.Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина «Материаловедение и технология конструкционных материалов» в
соответствии с Учебным планом направления 050100 (44.03.05) Педагогическое образование
профиля подготовки бакалавра Технологическое образование Информатика относится к
дисциплинам по выбору вариативной части профессионального цикла дисциплин. Для освоения
дисциплины используются знания, умения, профессиональные качества личности,
сформированные в процессе изучения школьного курса технологии и предмета
«Химия»профессионального цикла дисциплин направления подготовки. Знания, умения и
личностные качества будущего специалиста, формируемые в процессе изучения дисциплины
«Материаловедение и технология конструкционных материалов», будут использоваться в
дальнейшем при освоении дисциплин «Электрофизические и электрохимические методы
обработки конструкционных материалов», «Современные методы обработки конструкционных
материалов» и др. Курс «Материаловедение и технология конструкционных материалов»
предназначен для подготовки студентов – будущих учителей технологии – к преподаванию
технологии в общеобразовательной школе.
Таблица 1.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими)
дисциплинами
№
Наименование
Темы дисциплины необходимые для изучения
п/п
обеспечиваемых
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
(последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
1.
2.
Электрофизические и
электрохимические методы
обработки конструкционных
материалов
Современные методы обработки
конструкционных материалов
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной
образовательной программы.
В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими компетенциями:
- готовностью сознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать
мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности (ОПК-1);
- готовностью включаться во взаимодействие с родителями, коллегами, социальными
партнерами, заинтересованными в обеспечении качества учебно-воспитательного процесса (ПК5).
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю):
Знать:
- основы кристаллического строения металлов и сплавов;
- свойства металлов и методы их определения:
- классификацию, маркировку область применения углеродистых, легированных сталей,
чугунов;
- виды и основы термической обработки и поверхностного упрочнения сплавов:
- сплавы на основе легких и тяжелых металлов;
- основы технологии литейного производства;
- технологические основы обработки металлов давлением;
- особенности строения и свойства неметаллических материалов;
- наноструктурные материалы и их свойства;
- основы технологических процессов изготовления и формирования
качества выпускаемых изделий;
- основы электрафизических и электрохимических методов обработки конструкционных
материалов.
Уметь:
- определять свойства металлов по их микро- и макроструктуре;
- производить термическую обработку металлов и измерять их твердость;
- проводить испытания металлов на растяжение;
- построить кривые охлаждения или нагрева двойных сплавов;
- провести спектральный анализ металлов с помощью стелоскопа;
- расшифровать марки материалов;
- выбрать материал для изготовления изделий в зависимости от его назначения:
- выбрать режим термической обработки стали;
- проводить испытания древесины на влажность и усушку;
- технологией обработки конструкционных материалов;
- навыками практического определения физико-механических свойств материалов;
- методами, способами производства и обработки конструкционных материалов.
Владеть:
- навыками работы с лабораторным оборудованием;
- навыком проведение физического эксперимента и обработки результатов
экспериментальных исследований.
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр 1 Форма промежуточной аттестации (зачет, экзамен)экзамен. Общая
трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144академических часа, из них 81
часов, выделенных на контактную работу с преподавателем, 63 часа, выделенных на
самостоятельную работу.
Таблица 2.
Вид учебной работы
Всего
Семестры
часов
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Контактная работа:
81
81
Аудиторные занятия (всего)
54
54
В том числе:
Лекции
28
28
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные занятия (ЛЗ)
26
26
Иные виды работ:
Самостоятельная работа (всего):
Общая трудоемкость
зач. ед.
час
Вид промежуточной аттестации
(зачет, экзамен)
63
4
144
экз
63
4
144
экз
3. Тематический план
Таблица 3.
4
Итого
количес
тво
баллов
8
9
10
6
8
Самостоятельная
работа*
3
Из них в
интерак
тивной
форме, в
часах
Лабораторные
занятия*
2
Итого
часов
по теме
Семинарские
(практические)
занятия*
1
Виды учебной работы и
самостоятельная работа, в
час.
Лекции *
Тема
недели семестра
№
5
6
7
Модуль 1
1.1. Основы
кристаллического
строения металлов и
сплавов
1.2. Свойства металлов и
методы их
определения
1.3. Сплавы на основе
железа
1
2
2
3
4
6
13
3
3
4
6
13
8
8
18
34
6
6
9
12
6
8
6
0-4
Всего
0-4
2
0-10
0-11
2
0-25
Модуль 2
4
2.1. Легированные стали
2.2. Основы термической 5-6
обработки и
поверхностного
упрочнения
металлов и сплавов
7
2.3. Цветные металлы и
их сплавы
8
2.4. Основы
технологиилитейного
производства
Всего
3
2
4
2
0-4
0-10
2
2
6
10
2
0-17
9
6
24
39
8
0-35
2
0-4
Модуль 3
3.1. Технологические
основы
обработкиметаллов
давлением
3.2. Основы
технологического
9
3
4
7
1011
2
4
6
0-5
процесса получения
сварных и паяных
соединений металлов
и сплавов
3.3. Неметаллические
материалы
3.4. Нано структурные
материалы
3.5. Электрофизические
и
электрохимические
методы обработки
конструкционных
материалов
1213
14
2
1516
2
11
28
Всего
Итого (часов,
баллов):
Курсовая работа *
Из них в интеракт.
форме
6
4
12
3
5
6
6
14
4
0-12
12
26
21
63
44
117
10
20
0-40
2
4
0-14
0-5
20
0-100
20
*- если предусмотрены учебным планом ОП.
4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Таблица 4.
Итого количество
баллов
0-3
0-4
0-4
0-4
0-4
0-19
другие формы
0-1
0-1
0-1
0-1
0-1
0-5
Информационные
системы и технологии
электронная
презентация к
отчету
0-3
0-3
0-3
0-3
0-12
Технические
формы
контроля
комплексные
ситуационные
задания
0-1
0-1
0-1
0-1
0-4
реферат
0-1
0-1
0-1
0-3
0-3
0-3
0-3
0-9
лабораторная
работа (отчет)
Письменные
работы
экзамен
Устный
опрос
выступление
на семинаре
№
Темы
0-1
0-1
0-4
0-10
0-11
0-25
Модуль 1
1.1.
1.2.
1.3.
Всего
0-4
0-4
0-8
0-2
0-2
0-4
Модуль 2
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
Всего
0-4
0-2
0-6
0-2
0-10
0-10
0-1
0-3
0-4
0-10
0-4
0-17
0-35
Модуль 3
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
Всего
0-6
0-3
0-6
0-12
0-2
0-5
0-4
0-5
0-14
0-5
0-12
0-40
Итого
0-12
0-40
0-26
0-10
0-12
0-100
5. Содержание дисциплины.
Модуль 1
Тема 1.1. Основы кристаллическогостроения металлов и сплавов
Понятие о металловедении. Кристаллическое строение металлов. Макро и микроструктура
металлов. Виды кристаллических решеток. Точечные дефекты. Линейные дефекты.
Поверхностные дефекты. Процесс образования кристаллов. Образование зародышей центров
кристалла. Число центров кристаллизации и скорость роста кристаллов. Величина зерна. Форма
кристаллов и строение слитков.
Тема 1.2.Свойства металлови методы ихопределения
Физические и
химические
свойства.
Определение
температуры
плавления.
Теплопроводность. Тепловое расширение. Удельная теплоемкость. Электропроводность.
Магнитные свойства. Химические свойства. Механические методы для определения твердости
металлов. Виды деформации. Разрушение металлов. Прочность. Пластичность. Ударная вязкость.
Твердость. Метод Бринелля. Метод Роквелла. Метод Виккерса. Усталость. Технологические,
эксплуатационные или служебные свойства. Технологические пробы.
Тема 1.3. Сплавы на основежелеза
Компоненты и фазы в системе железо-углерод. Фазы. Диаграмма состояния железо углерод. Кристаллизация сплавов. Фазовые и структурные изменения в сплавах. Диаграмма
состояния железо-графит. Основы классификации углеродистых сталей. Влияние углерода на
свойства углеродистых сталей и их применение. Углеродистые качественные стали. Углеродистые
инструментальные стали. Классификация, маркировка и область применения чугунов. Серый и
белый чугун. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом. Ковкий чугун.
Модуль 2
Тема 2.1. Легированные стали
Влияние легирующих элементов и примесей на структуру и свойства стали. Классификация
и маркировка легированных сталей. Маркировка легированных сталей. Цементуемые
(нитроцементуемые) легированные стали. Улучшаемые
легированные стали. Пружинные и
шарикоподшипниковые стали общего назначения. Шарикоподшипниковые стали.
Тема 2.2. Основы термической обработки и поверхностного упрочнения металлов и
сплавов
Понятие о термической обработке металлов. Влияние нагрева и охлаждения на структуру и
свойства металлов. Оборудование термических цехов. Приборы для измерения температуры
нагрева. Основные виды термической обработки. Закалка. Скорость нагрева, способы закалки,
закалочные среды. Поверхностная закалка. Обработка холодом. Отпуск. Старение закаленной
стали. Химико-термический процесс обработки стали. Цементация. Азотирование. Цианирование.
Диффузионная металлизация.
Тема 2.3. Цветные металлы и их сплавы
Сплавы на основе легких металлов и сплавов. Алюминий. Классификация алюминиевых
сплавов. Термическая обработка алюминиевых сплавов. Деформируемые алюминиевые сплавы,
упрочняемые термической обработкой. Магний и его сплавы. Сплавы магния. Берилий. Титан и
сплавы на его основе. Сплавы на основе тяжелых металлов. Медь. Сплавы на медной основе.
Баббиты. Никель и его сплавы. Новые материалы. Тугоплавкие металлы и их сплавы. Сплавы с
памятью формы. Слоистые и волокнистые композиционные материалы. Аморфные металлические
сплавы. Сплавы космической технологии.
Тема 2.4.Основы технологии литейного производства
Свойства литейных сплавов. Приготовление жидкого металла. Изготовление форм,
стержней и отливок. Изготовление модельного комплекта. Получение отливок. Специальные виды
литья. Литье в металлические формы. Литье под давлением. Центробежное литье. Литье в
оболочковые формы. Литье по выплавляемым моделям. Литье выжиманием. Литье жидкой
прокаткой. Литье вакуумным всасыванием. Литье намораживанием. Штамповка жидкого металла.
Модуль 3
Тема 3.1. Технологические основы обработкиметаллов давлением
Понятие о теории пластической деформации. Прокатка. Виды прокатки. Оборудование
прокатки. Горячая прокатка стали. Холодная прокатка стали. Производство специальных видов
проката. Прокатка цветных металлов и сплавов. Прокатка с применением ультразвука.
Бесслитковая прокатка. Волочение. Прессование. Свободная ковка и штамповка. Штамповка.
Тема 3.2. Основы технологического процесса получения сварных и паяных соединений
металлов и сплавов
Виды сварки и сварных соединений. Способы сварки. Виды сварных соединений и швов.
Способы сварки плавлением и пластическим деформированием. Электродуговая сварка.
Электрошлаковая сварка. Дуговая сварка в среде защитных газов. Контактная электросварка.
Газовая сварка. Термитная сварка. Сварка трением. Сварка взрывом. Газовая и дуговая резка
металлов. Паяние металлов.
Тема 3.3. Неметаллические материалы
Особенности строения и свойств полимерных материалов. Структура макромолекул.
Механические свойства полимеров. Ориентационное упрочнение. Релаксационные свойства
полимеров. Старение полимеров. Радиационная стойкость полимеров. Вакуумстойкость
полимеров. Абляция. Адгезия. Пластмассы. Состав и классификация пластмасс. Классификация
пластмасс. Термопластичные пластмассы. Термопласты с наполнителями. Термореактивные
пластмассы. Пенопласта (газонаполненные пластики.) Резины. Неорганическое стекло. Древесные
материалы, их свойства.
Тема 3.4. Нано структурные материалы
Особенности свойств наноматериалов. Получение наноматериалов (нанотехнологии).
Наноструктурные элементы. Нанокластеры. Некоторые наноматериалы и их применение.
Сверхпрочные материалы. Высокопроводяшие материалы. Нанофазная керамика повышенной
пластичности. Наноструктурные металлокерамические материалы. Наноструктурныекоррозионностойкие покрытия. Пластмассы с нанонаполнителями. Некоторые наноустройства (конструкции из
наноматериалов). Молекулярные шестерни и насосы. Алмазная память для компьютеров.
Тема
3.5.Электрофизические
и
электрохимические
методы
обработки
конструкционных материалов
Классификация методов обработки и основные понятия физико-химического механизма
процессов резания. Электрофизические методы обработки. Электрохимические методы обработки.
Поверхностные
электрохимические
методы
или
способы
обработки.
Размерные
электрохимические методы или способы обработки. Комбинированные методы обработки.
6. Планы семинарских занятий.
В соответствии с учебным планом семинарские занятия не предусмотрены.
7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).
Наименование
Модуль
лабораторной
Вопросы, выносимые на семинар
работы
1
2
3
Определение
твердости
Практическое изучение способов определения
1
металлов
твердости металлов методами Бринелля, Роквелла и
различными
Виккерса.
методами
Макроскопически Ознакомление с проведением макроскопического
1
й анализ сталей
анализа и методом выявления макростроения стали.
Всего
4
2
2
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
3
3
Построение
диаграмм
состояния
двойных сплавов
Изучение
металлографическ
ого микроскопа и
изготовление
микрошлифов
Изучение
микроструктуры
углеродистых
сталей и чугунов
Микроанализ
цветных сплавов
Определение
критических
точек сталей
методом пробных
закалок
Исследование
влияния
термической
обработки на
структуру и
свойства стали
Изучение
процесса
коррозии
металлов и
сплавов
Изучение
строения
древесины
Исследование
древесных
материалов на
влажность,
усушку,
плотность и
твердость
Изучение
литейных свойств
металлов и
сплавов
Получение
заготовок из
листового проката
штамповкой
Получение
изделий из
Практическое овладение методом построения
кривых охлаждения металлов и сплавов, усвоение
принципа
построения
диаграмм
состояния,
приобретение навыков анализа диаграмм состояния.
2
Изучить
устройство
металлографического
микроскопа и приобрести навыки работы с ним.
Освоить технику изготовления микрошлифов.
2
Практическое
ознакомление
с
методикой
микроскопического анализа металлов; изучение
микроструктуры углеродистых сталей и чугунов,
определение примерного содержания углерода в
доэвтектоидной стали по ее микроструктуре.
Практическое изучение микроструктур латуни,
бронзы и титановых сплавов.
2
2
Определение критических точек Ас1 и Ас3
доэвтектоидных сталей методом пробных закалок.
2
Приобретение первоначальных навыков проведения
операций термообработки: закалки, нормализации,
отжига и отпуска углеродистой стали и изучение
влияния
термообработки
на
структуру
и
механические свойства сталей.
2
Ознакомление с процессом коррозии металлов и
сплавов;
определение
скорости
коррозии,
проникновения коррозии и потери массы.
1
Ознакомление с основными разрезами, характером
поверхности коры, цветом, текстурой и запахом
древесины распространенных пород.
1
Ознакомление с методом экспериментального
исследования влажности, усушки, плотности и
твердости древесины. Определение твердости
древесины в разных направлениях.
2
Практическое изучение некоторых литейных
свойств металлов и сплавов в процессе получения
заготовок.
2
Практическое
ознакомление
с
основными
операциями
листовой
штамповки
(вырубки,
пробивки и вытяжки).
2
Ознакомление с наиболее распространенными в
промышленности способами получения изделий из
3
пластмасс
3
Устройство
электроискровой
установки
3
Обработка
токопроводящих
материалов
электроискровым
методом
обработки
3
Устройство
ультразвуковой
установки
3
Использование
ультразвука для
обработки
конструкционных
материалов
3
Устройство для
электротермическ
ой обработки
конструкционных
пластмасс и приобретение практических навыков
изготовления изделий прессованием, литьем под
давлением и без давления.
Познакомиться
с
физическими
основами
электроискровой обработки;изучить устройство
установки, предназначенной для электроискровой
обработки
токопроводящих
материалов;познакомиться
(по
литературным
источникам)
с
областями
применения
электроискрового метода.
Научиться
пользоваться
установкой,
предназначенной для электроискровой обработки
токопроводящих материалов;исследовать влияние
рода рабочей среды, величины электрического
напряжения, приложенного к промежутку электрод заготовка, величины тока, протекающего в искровом
промежутке
на
качество
обработки
заготовки;сопоставить время обработки заготовки
(сверление
отверстия)
с
использованием
традиционного механического способа сверления со
временем обработки заготовки (пробивки отверстия)
методом
электроискровой
обработки
при
использовании заготовок из алюминия, меди,
конструкционной, углеродистой и легированной
стали;с помощью микроинтерферометра оценить
качество обработки изделия при использовании
различных
рабочих,
различных
значениях
напряжения и тока в искровом промежутке
инструмент- заготовка.
Подробно
(по
литературным
источникам)
познакомиться
с
физическими
основами
ультразвуковой
обработки;изучить
устройство
ультразвуковой
обработки;познакомиться
(по
литературным источникам и др. способам) с
областями применения ультразвуковой обработки.
Научиться
пользоваться
установкой,
предназначенной для ультразвуковой обработки
материалов;исследовать влияние величины зёрен в
абразивной суспензии на скорость и качество
обработки заготовки. Изыскать методы определения
размеров
зёрен;установить
эффективность
использования метода ультразвуковой обработки
для воздействия на материалы пластичные, хрупкие,
твёрдые;сопоставить время обработки заготовки
механическим методом и методом ультразвуковой
обработки;если частота генератора ультразвуковых
колебаний может изменяться, проверить качество
обрабатываемой заготовки от частоты.
Познакомится
с
физическими
основами
термической
обработки
конструкционных
материалов с использованием токов высокой
частоты;
1
2
1
2
1
материалов
токами высокой
частоты
3
Термическая
обработка
конструкционных
материалов с
использованием
индукционного
нагрева их токами
высокой частоты
- изучить устройство для термической обработки
конструкционных материалов токами высокой
частоты;
- устройство и правила пользования пирометром с
исчезающей нитью типа ОППИР-09.
Научиться пользоваться устройством термической
обработки конструкционных материалов токами
высокой
частоты;
исследовать
возможность
использования устройства для термической сушки
древесины; исследовать возможность использования
устройства для поверхностной закалки сталей.
1
Всего
26
8. Примерная тематика курсовых работ (если они предусмотрены учебным планом ОП).
Курсовые работы не предусмотрены учебным планом.
9. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы студентов.
Таблица5.
№
Модули и темы
Виды СРС
обязательные
Неделя Объем Кол-во
семестра
часов баллов
дополнительные
Модуль 1
1.1. Основы
кристаллического
строения металлов и
сплавов
1.2. Свойства металлов и
методы их
определения
1.3. Сплавы на основе
железа
Чтение лекций и
рекомендованной
литературы,
подготовка к
занятиям
Чтение лекций и
рекомендованной
литературы,
подготовка к
занятиям
Чтение лекций и
рекомендованной
литературы,
подготовка к
занятиям
Чтение
дополнительной
литературы
1
6
0-4
Чтение
дополнительной
литературы
2
6
0-10
Чтение
дополнительной
литературы
3
6
0-11
18
0-25
Всего
Модуль 2
2.1. Легированные стали
2.2. Основы термической
обработки и
поверхностного
упрочнения
металлов и сплавов
Чтение лекций и
рекомендованной
литературы,
подготовка к
занятиям
Чтение лекций и
рекомендованной
литературы,
подготовка к
занятиям
Чтение
дополнительной
литературы
4
6
0-4
Чтение
дополнительной
литературы
5-6
6
0-10
2.3. Цветные металлы и
их сплавы
Чтение лекций и
рекомендованной
литературы,
подготовка к
занятиям
Чтение
лекций и
Основы
2.4.
рекомендованной
технологиилитейного
литературы,
производства
подготовка к
занятиям
Всего
Чтение
дополнительной
литературы
7
6
0-4
Чтение
дополнительной
литературы
8
6
0-17
24
0-35
Модуль 3
3.1. Технологические
основы
обработкиметаллов
давлением
Чтение
дополнительной
литературы
9
4
0-4
3.2. Основы
технологического
процесса получения
сварных и паяных
соединений металлов
и сплавов
Чтение лекций и
3.3. Неметаллические
рекомендованной
материалы
Чтение
дополнительной
литературы
10-11
4
0-5
Чтение
дополнительной
литературы
12-13
4
0-14
3.4. Нано структурные
материалы
Чтение
дополнительной
литературы
14
3
0-5
Чтение
дополнительной
литературы
15-16
6
0-12
21
63
0-100
3.5. Электрофизические
и
электрохимические
методы обработки
конструкционных
материалов
Чтение лекций и
рекомендованной
литературы,
подготовка к
занятиям
Чтение лекций и
рекомендованной
литературы,
подготовка к
занятиям
литературы,
подготовка к
занятиям
Чтение лекций и
рекомендованной
литературы,
подготовка к
занятиям
Чтение лекций и
рекомендованной
литературы,
подготовка к
занятиям
Всего
Итого
0-40
10.Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения
дисциплины (модуля).
10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения
образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):
Циклы, дисциплины (модули) учебного
плана ОП
Индекс компетенции
Общекультурные
Код
компетенции
компетенции
ОПК-1
ПК-5
1 семестр
Материаловедение и технология конструкционных материалов
+
+
Виды аттестации
Текущая (по
дисциплине)
Промежуточная (по
дисциплине)
ФОС
ИС-5
ПФ-10
УФ-13
+
+
+
ПК-5
ОПК-1
Код
компетенции
10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их
формирования, описание шкал оценивания:
Таблица 6.
Карта критериев оценивания компетенций
Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП
пороговый
(удовл.)
61-75 баллов
базовый (хор.)
76-90 баллов
повышенный
(отл.)
91-100 баллов
Знает:
виды и основы
термической
обработки и
поверхностного
упрочнения сплавов
Знает:
основы технологии
литейного
производства;
технологические
основы обработки
металлов давлением
Лекции
Умеет:
расшифровать марки
материалов
Умеет:
выбрать материал
для изготовления
изделий в
зависимости от его
назначения
Лабораторные
занятия
ИС-5, ПФ-10,
УФ-13
Владеет:
методами,
способами
производства и
обработки
конструкционных
материалов
Знает:
основы
кристаллического
строения металлов и
сплавов;
классификацию,
маркировку область
применения
углеродистых,
легированных
сталей, чугунов
Владеет:
навыками
практического
определения
физикомеханических
свойств материалов
Знает:
свойства металлов и
методы их
определения; сплавы
на основе легких и
тяжелых металлов
Знает:
основы
технологических
процессов
изготовления и
формирования
качества
выпускаемых
изделий; основы
электрофизических,
электрохимических
методов обработки
материалов
Умеет:
выбрать материал
для изготовления
изделий в
зависимости от его
назначения и
теоретически
обосновать свой
выбор
Владеет:
технологией
обработки
конструкционных
материалов
Оценочные
средства
(тесты,
творческие
работы,
проекты и др.)
ИС-5, УФ-13
Лабораторные
занятия
ИС-5, УФ-13
Знает:
особенности
строения и свойства
металлических и
неметаллических
материалов;
наноструктурные
материалы и их
свойства
Лекции
ИС-5, УФ-13
Виды занятий
(лекции,
семинарские,
практические,
лабораторные)
Умеет:
определять свойства
металлов по их
микро- и
макроструктуре;
проводить
испытания
древесины на
влажность и усушку
Умеет:
производить
термическую
обработку металлов
и измерять их
твердость;
проводить
испытания металлов
на растяжение
Владеет:
навыками работы с
лабораторным
оборудованием
Владеет:
навыками работы с
лабораторным
оборудованием
Умеет:
построить кривые
охлаждения или
нагрева двойных
сплавов; провести
спектральный
анализ металлов с
помощью
стелоскопа; выбрать
режим термической
обработки стали
Владеет:
навыком проведение
физического
эксперимента и
обработки
результатов
экспериментальных
исследований
Лабораторные
занятия
ИС-5, ПФ-10,
УФ-13
Лабораторные
занятия
ИС-5, УФ-13
10.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний,
умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования
компетенций в процессе освоения образовательной программы.
ИС-5 Лабораторные работы
Выполняются по тематике лабораторных занятий с предоставлением отчета
преподавателю.
ПФ-10 Реферат
Тематика рефератов:
1. Основы кристаллического строения металлов и сплавов
2. Свойства металлов и методы их определения
3. Сплавы на основе железа
4. Основы термической обработки и поверхностного упрочнения металлов и сплавов
5. Цветные металлы и их сплавы
6. Основы технологии литейного производства
7. Легированные стали
8. Технологические основы обработки материалов давлением
9. Основы технологического процесса получения сварных и паянных соединений металлов
и сплавов
10. Неметаллические и наноструктурные материалы
11. Электрофизические и электрохимические методы обработки конструкционных
материалов
Реферат оценивается от 0 до 5 баллов.
УФ-13. Вопросы экзамена:
1. Физико-механические и технологические свойства металлов.
2. Методы определения механических и технологических свойств металлов.
3. Кристаллическое строение металлов и сплавов.
4. Строение и свойства реальных кристаллов (дефекты строения).
5. В какой форме графит может присутствовать в чугунах.
6. В чем заключается сущность закалки ТВЧ?
7. Виды отжигов и нормализация стали.
8. Закалка стали и ее способы.
9. Отпуск закаленной стали.
10. Химико-термическая обработка стали (цементация, азотирование, цианирование,
диффузионная металлизация).
11. Термическая обработка стали.
12. Жаростойкие и жаропрочные стали.
13. Конструкционные углеродистые стали. Их классификация, маркировка, область
применения.
14. Конструкционные легированные стали. Их классификация, маркировка, область
применения.
15. Стали и сплавы с особыми свойствами.
16. Чугуны. Их классификация, маркировка, область применения.
17. Легкие цветные металлы и сплавы (алюминиевые, магнитные, титановые). Маркировка
и область применения.
18. Тяжелые цветные металлы и сплавы (медные, никелевые).
19. Основные виды, механизм и методы борьбы с коррозией.
20. Антифрикционные материалы.
21. Новые материалы (сплавы с памятью формы, слоистые и волокнистые композиционные
материалы).
22. Инструментальные легированные стали. Маркировка, применение.
23. Инструментальные углеродистые стали. Их классификация, маркировка, область
применения.
24. Твердые сплавы. Классификация, строение. Свойства и применение.
25. Материалы высокой твердости (алмаз, эльбор, минералокерамика). Их свойства и
применение.
26. Производство чугуна.
27. Конвертный и другие традиционные способы производства стали и их сравнительная
характеристика.
28. Способы разливки и раскисления стали.
29. Способы получения высококачественной стали.
30. Производство меди.
31. Производство алюминия.
32. Порошковая металлургия.
33. Производство титана.
34. Формирование структуры и свойств металлов при деформации.
35. Характеристика основных способов обработки металлов давлением.
36. Прокатка металлов.
37. Процессы волочения и прессования металлов.
38. Ковка и штамповка металлов.
39. Литейные сплавы и приготовление жидкого металла.
40. Технология получения отливок.
41. Специальные виды литья.
42. Виды сварки и сварных соединений.
43. Электродуговая сварка: ее сущность, применяемая аппаратура.
44. Газовая сварка, сварка давлением. Сущность и схемы процессов. Область применения.
45. Пайка металлов.
46. Виды, состав, свойства резины, область применения.
47. Виды, состав, свойства пластмасс. Область применения.
48. Клеящие и лакокрасочные материалы. Их свойства, виды, применения.
49. Древесные материалы. Их свойства, виды, применение.
50. Стекло. Строение, свойство, классификация и применение.
10.4 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений,
навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования компетенций.
До экзаменов допускаются студенты, набравшие не менее 40 баллов в семестре из 60
возможных.В ходе сдачи экзамена студент получает максимальное количество баллов – 40.
Перевод баллов в отметку:
Балл
Отметка
< 55
Неудовлетворительно
55 - 75
Удовлетворительно
76 - 90
Хорошо
91 - 100
Отлично
11. Образовательные технологии.
При изучении дисциплины «Материаловедение и технология конструкционных
материалов» используются технологии обучении:
- технология деятельностного подхода;
- технология проблемного обучения.
Кроме того, на аудиторных занятиях используются интерактивные технологии: лекция –
визуализация (презентации), составление рабочего портфолио по лабораторным исследованиям
(отчет).
12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
12.1 Основная литература:
1. Сидоров, О.В. Электрофизические и электрохимические методы обработки
конструкционных материалов [Текст] / О.В. Сидоров, А.С. Тихонов. - Ишим ИГПИ им. П.П.
Ершова. 2009. - 270с. – 10 экз.
2. Сильман, Г.И. Материаловедение: учеб. Пособие для студ. высш. учеб. заведений [Текст]
/ Г.И. Сильман. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 336с. – 15 экз.
3. Материаловедение в машиностроении [Текст] : учебник для бакалавров / А.М. Адаскин,
Ю.Е. Седов, А.К. Онегина, В.Н. Климов. - М. : Юрайт, 2013. - 535 с. – 15 экз.
4. Материаловедение и технология конструкционных материалов [Текст] : учебник для
вузов по напр.подготовки бакалавров и магистров / под ред. В.Б. Арзамасова, А.А. Черепахина. 2-е изд., стер. - М. : Академия, 2009. - 448 с. – 25 экз.
12.2 Дополнительная литература:
1. Сильман, Г.И. Материаловедение [Текст] : учеб.пособие для вузов / Г. И. Сильман. - М. :
Академия, 2008. - 336 с. – 15 экз.
12.3 Интернет-ресурсы:
№
1.
Наименование
электроннобиблиотечной системы
(ЭБС)
Электронно-библиотечная
система «Университетская
библиотека онлайн»
Принадлежн
ость
сторонняя
Адрес сайта
http://biblioclub.r
u
Наименование
организациивладельца, реквизиты
договора на
использование
подписка ТюмГУ
2.
Электронно-библиотечная
система Elibrary
сторонняя
3.
Универсальная справочно- сторонняя
информационная
полнотекстовая база
данных “EastView” ООО
«ИВИС»
http://elibrary.ru
ООО "РУНЭБ".
Договор № SV-2503/2014-1 на период с 05
марта 2014 года до 05
марта 2015 года.
http://dlib.eastvie
w.com/
ООО "ИВИС".
Договор № 64 - П от 03
апреля 2014 г. на период
с 04 апреля 2014 года до
03 апреля 2015 года.
http://diss.rsl.ru/?l подписка ТюмГУ (1
ang=ru
рабочее место, подписка
в 2015 г.)
4.
Электронная библиотека:
Библиотека диссертаций
сторонняя
5.
Межвузовская
электронная библиотека
(МЭБ)
корпоративн
ая
http://icdlib.nspu.
ru/
6.
Автоматизированная
библиотечная
информационная система
МАРК-SOL 1.10 (MARC
21)(Электронный каталог)
библиографическая база
данных
сторонняя
локальная сеть
Совместный проект с
ФГБОУ ВПО
«Новосибирский
государственный
педагогический
университет»
Научнопроизводственное
объединение
«ИНФОРМ-СИСТЕМА».
Гос.контракт № 07034 от
20.09.2007 г., бессрочно
13. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении
образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного
обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости).
MicrosoftExcel,Word, Access.
14. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).
1. К материально-техническому обеспечению курса «Материаловедение и технология
конструкционных материалов» мы относим: специализированную лабораторию. Разработанный и
изготовленный
комплект
действующих
лабораторных
установок
(электроискровая,
ультразвуковая обработка материалов и поверхностная закалка металлов и сплавов токами
высокой частоты), для проведения лабораторного практикума. Твердомер Роквелла, Виккерса,
Бринелля. Различная диэлектрическая жидкость (вода, дистиллированная вода, керосин,
трансформаторное масло и др.). Оптический пирометр с исчезающей нитью типа ОППИР-09,
микроинтерферометр типа МИИ-4, металломикроскоп типа МИМ-7, набор заготовок из различных
токопроводящих
материалов,
лупа.
Две
электротермические
печи.
Плакаты.
Электрифицированные стенды. «Структура стального слитка», диаграмма «железо-углерод».
Лабораторные установки, методические рекомендации для проведения лабораторного практикума.
2. Средства мультимедиа.
3. Презентации лекционного материала.
15. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля).
Студенту следует помнить, что дисциплина «Материаловедение и технология
конструкционных материалов» предусматривает обязательное посещение студентом
лекций,лабораторных занятий. Она реализуется через систему аудиторных и домашних работ,
входных и итоговых контрольных тестов, систему рефератов.Самостоятельная работа студентов
заключается в изучении ряда теоретических вопросов, в выполнении домашних заданий с целью
подготовки к лабораторным занятиям, выполнение рефератов. Контроль над самостоятельной
работой студентов и проверка их знаний проводится в виде индивидуальной беседы, тестов,
отчетов по лабораторным работам, защите тем рефератов и экзамена.
Дополнения и изменения к рабочей программе на 2015 / 2016 учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры «» 2015г.
Заведующий кафедрой/Т.С. Мамонтова/
Подпись
Ф.И.О.